項目教學法在數(shù)控銑床實踐教學的應用
時間:2022-12-01 08:51:32
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摘要:為了提高本科生在工程實訓課程中數(shù)控銑床的實訓質量,本文采用項目教學法,將理論教學與實踐教學有機結合,充分的調動學生的學習積極性。項目完成的過程有利于提高學生分析、解決問題的能力,使學生充分體會到將理論知識運用到實踐中的樂趣,通過提高學習的積極性促進高校學生全面發(fā)展。
社會對應用型人才的要求不斷提高,作為培養(yǎng)學生工程意識和素質及創(chuàng)新能力的工程訓練重要環(huán)節(jié),需要對舊的教學模式的不斷更新探索才能適應新的發(fā)展趨勢。以往的教學方法,已經(jīng)不能完全適應新的社會需求對工程訓練培養(yǎng)人才的要求。為了培養(yǎng)適合社會發(fā)展需求的高素質應用型人才,非常有必要改革創(chuàng)新傳統(tǒng)工程訓練模式,提高人才工程訓練素質,加強培養(yǎng)動手實踐水平和創(chuàng)新能力為目標的新型現(xiàn)代工程訓練的實踐教學模式。目前,我國各高校在不斷探索新的實踐教學方法,加強學習新技術、新工藝、新方案的工程實踐能力訓練的同時,把教學方法改革也不斷融入到工程訓練活動中,從而提高學生工程訓練的實訓質量和教師的的教學水平。工程訓練必須以工程項目和制造加工為背景,體現(xiàn)工程設計和產(chǎn)品制造方向,為學生提供全套的親身參與產(chǎn)品的設計、機械制造、質量控制、企業(yè)管理一體化的關于產(chǎn)品從設計到完成產(chǎn)品生產(chǎn)的工業(yè)環(huán)境,使學生在真實體驗到產(chǎn)品的整個過程性知識,有目的有計劃的著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力。因此,教學方法的改革必須突破傳統(tǒng)教學方法的束縛,繼承“工程訓練”的優(yōu)良傳統(tǒng),結合先進裝備與技術,把傳統(tǒng)的訓練放方法與現(xiàn)代工程訓練方法有機融合,構建能夠適應現(xiàn)代社會發(fā)展需要的工程訓練課程模式,項目教學法鼓勵參加工程訓練的學生“在學習中訓練,在訓練中學習”,這對學生的工程意識培養(yǎng)和工程能力的提高有現(xiàn)實意義。
1項目教學法簡介
項目教學法的實踐教學方法包括三個基本要素,分別是“以教師為指引者”、“項目為引導線”、“學生為主動參與者”。三者之間相互溝通,密切聯(lián)系,有機結合。
1.1教師為指引者與工程訓練
教師在工程訓練基礎項目的實踐操作中的指引,主要體現(xiàn)在項目教學法中項目的設置與選擇,零件加工工藝分析,實訓設備操作演練,實訓過程中的問題解答及過程評價等方面。教師在實訓實踐過程中,在對學生的指導過程中,轉變傳統(tǒng)的教育理念和教學方法。從單純的手把手演示設備操作,教授訓練內容轉變?yōu)閷W生實踐過程中的組織者、引導者和監(jiān)督者。轉變傳統(tǒng)的“教師先示范,學生再模仿”的教學模式,讓學生自由發(fā)揮,通過小組討論,上網(wǎng)查資料等方法解決實踐過程中遇到的問題,探索改變的全新型實踐教學模式。
1.2項目為主線與教師及學生
在基礎訓練完成之后,教師與學生共同商討項目,有針對性的開展項目教學。項目的最終目的是根據(jù)教師提供零件圖紙完成零件制作,圍繞教師所提供的零件圖紙設計教學過程的每個環(huán)節(jié)。要求學生在對圖紙進行充分分析和論證的基礎上,教師引導學生進行零件加工工藝分析,選取合適的毛坯材料和合理的加工方法,進行設備加工實踐。通過完成所有加工工藝,實現(xiàn)從毛坯到成品的加工目標,最后對零件的整個加工實踐過程進行總結和評價。項目是實現(xiàn)教學活動的引導線,所有的實踐過程都是圍繞項目來執(zhí)行,在整個過程中既鍛煉了學生們的整體加工工藝分析能力,項目工程的管理能力。同時,又可以調動學生學習的積極性,使同學們充分體會到課本知識在實踐中的應用,在零件制作過程中體會到學以致用的樂趣和成就感。項目教學法的關鍵在項目的設置。項目的難易程度、綜合性以及適應性都對實踐教學過程和效果起著決定作用。在實踐教學活動之前教師應在充分調查、研究、論證的基礎上進行項目的合理設置。教師對設置的項目進行一一匯總,形成項目清單,學生在選擇項目時可以選擇自己比較感興趣的項目,學生也可以根據(jù)自身興趣愛好自行設計和制定加工工藝。最后通過實訓教師設定加工工藝路線和學生自己設定的加工工藝路線進行比較,得出最優(yōu)工藝路線。
2項目教學法在數(shù)控銑實訓中的實施過程
2.1安全知識考試
每次實訓前一周學院統(tǒng)一組織實訓學生安全知識考試,只有安全考試通過才可以參加上機實訓。
2.2加工準備
通常情況下,項目教學法在上機實訓過程中包含以下幾個步驟:①讀圖,根據(jù)實訓教師所提供圖紙,讀懂零件圖(如凸輪、殼體、板狀、支架等)。②制定加工工藝,根據(jù)實訓教師所提供圖紙,編制由直線、圓弧等構成的二維輪廓零件的銑削加工工藝文件。③零件定位與裝夾,根據(jù)實訓教師所提供圖紙,合理選擇銑削加工常用夾具(如簡單壓板、虎鉗等)裝夾零件,會選擇定位基準,并找正零件夾緊。④刀具準備,根據(jù)數(shù)控加工工藝文件選擇、安裝和調用數(shù)控銑床刀具。根據(jù)數(shù)控銑床特性、零件材料、加工精度、零件批量等合理選擇刀具和刀具的幾何參數(shù),并確定數(shù)控加工需要的切削要素。
2.3數(shù)控編程
數(shù)控編程包括兩部分:①手工編程,根據(jù)教師所提供項目圖形編制由直線、圓弧組成的二維輪廓數(shù)控加工程序,運用固定循環(huán)、子程序等進行零件的簡單加工程序編制。②計算機輔助編程,能使用UG等軟件繪制簡單零件圖,利用UG等軟件完成簡單平面輪廓的刀具路線生成和NC代碼生成。
2.4數(shù)控銑床操作
數(shù)控銑床操作包括以下幾部分:①操作面板,按照操作規(guī)程啟動及關閉機床,熟練操作系統(tǒng)操作面板和機床操作面板操作面板。②程序輸入與編輯,能通過手工或者DNC輸入加工程序并能完成程序的調用,修改,刪除等工作。③對刀,對刀并確定工件坐標系在機床坐標系中的位置,合理設置刀具參數(shù)。④程序調試與試運行,程序校驗、單步執(zhí)行、空運行并完成零件試切。⑤參數(shù)設置,通過操作面板設置機床有關參數(shù)。
2.5零件加工及檢驗
包括以下加工類型:①平面加工,運用數(shù)控加工程序進行平面、斜面、階梯面等的銑削加工,并達到圖紙設計要求。②輪廓加工,運用數(shù)控加工程序進行由直線、圓弧組成的平面輪廓銑削加工,并達到圖紙設計要求。③曲面加工,運用軟件生成加工程序進行圓錐面、圓柱面等簡單曲面的銑削加工,并達到圖設計要求。④孔類加工,運用孔循環(huán)指令(如G81,G83等)進行孔加工,并到達圖紙要求。⑤槽類加工,運用數(shù)控加工程序進行槽、鍵槽的加工,并達到圖紙要求。⑥使用常用量具進行零件的精度檢驗。
2.6任務評價及交流總結
在每個同學項目完成后,會有兩份成績評定表,分別是項目過程評價成績和項目展示評價成績。項目過程評價和項目展示評價分別有個人評價和小組評價兩部分組成,如表1所示。而教師成績評定表則包括安全文明生產(chǎn)部分。主要通過學生自測與教師檢測成績相比較來測試學生工件檢測能力及水平。學生與教師之間,學生與學生之間相互交流,總結項目所學知識點,交流改進。
3結束語
項目教學法主要強調學生的學生主動參與到實踐活動中來,主動參與工藝設計,從簡單訓練開始,充分激發(fā)學生自主學習的能力、激發(fā)創(chuàng)造性思維和積極性參與實踐。學生能在實訓實踐教學活動中積極主動學習,而老師轉換為學生實習的指引者,實現(xiàn)在實踐教學活動中的角色互換。學生在實踐教學活動中的不能充當學習中的“從動學習者”",而應成為“主動參與者”,實現(xiàn)教學活動角色之間的轉換,以學生獨立思考學習,積極動手參與為中心開展工程項目創(chuàng)新訓練的實訓實踐教學活動??傊越處煘橹敢?、項目為引導線、學生為主動參與者的實訓實踐教學方法體現(xiàn)在“主動”與“被動”相結合。在實踐教學活動中的“被動”主要體現(xiàn)在教師理論講解、機床的基本操作講解、加工工藝路線分析、項目過程評價等實踐教學環(huán)節(jié)中,“主動”則體現(xiàn)在自定加工工藝、獨立設備操作、對項目的疑問及時提問等實踐教學環(huán)節(jié)中。采取“主動”與“被動”相結合的方法,通過實訓教師對實訓設備的詳細講解、操作演示及引導,讓學生充分了解實訓設備的基本功能及使用方法,鼓勵學生在課內外開動腦筋、積極思考,以達到對設備熟練運用、積極動手、提高實踐動手能力的目的。
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作者:馬紅亮 單位:臺州學院