数控编程研究管理论文

2022-04-19

摘要:根据数控机床编程的特点,将任务引领式教学法应用于数控编程实验教学中,根据数控编程相关知识点,确定数控编程实验项目及其实验任务,并进一步分析了实施流程和考核方法。提供了一种利用数控仿真软件进行数控编程训练的方法。下面是小编为大家整理的《数控编程研究管理论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

数控编程研究管理论文 篇1:

《数控编程与加工技术》理实一体化教学改革与实践

摘 要:《数控编程与加工技术》是一门机械设计制造及自动化以及数控技术专业实践性很强的核心课程。本文介绍了我校《数控编程与加工技术》课程教学现状,以及《数控编程与加工技术》课程一体化教学改革目及思路,阐述了《数控编程与加工技术》课程改革内容,探讨了《数控编程与加工技术》理实一体化实施必要条件,为其他专业课程的一体化教学改革提供有益参考。

关键词:数控编程与加工技术 理实一体化 教学改革

1 引言

新疆工程学院2012年由专科院校升为本科院校后,确定了应用型本科的办学方针,以培养应用型人才,随着近些年的不断完善,专业人才培养方案以及课程大纲逐渐以应用型人才培养为导向,逐渐培养了一批高水平的应用型人才以及关键技术领域应用型人才。

《数控编程与加工技术》是我校机电工程学院机制专业以及数控专业的一门专业核心课,实践性较强的课程,《数控编程与加工技术》主要内容包括绪论、数控机床结构、数控编程与操作部分,这门课传统的教学方式:理论讲授与实训操作。理论讲授通常为40学时,在多媒体教室进行,实训操作为3周60学时,在机房和实训工厂进行,这种教学方式在存在理论和实践脱节的情况,有些知识点与实际加工应用存在偏差,和工厂生产存在脱节,未能以应用型人才培养为目标,因此,我院这些年积极探索运用理实一体化这一新的教学理念对《数控编程与加工技术》课程进行项目课程改革。《数控编程与加工技术》理实一体化改革势在必行。

2 一体化教学改革目标及思路

2.1 《数控编程与加工技术》改革目标

本课程面向新疆工业企业所急需的高素质、技能型的工程技术应用人才,参考职业资格标准,与行业企业合作进行课程开发,遵循学生学习能力培养的基本规律,整合、优化教学内容,由简到繁、由易到难、循序渐进地设计典型项目和学习任务,利用项目化教学的优势,实现更高水平的“教、学、做”一体化[1]。在教学中以学生为中心、成果为导向、过程为抓手、项目为载体,使我们的学生能够在有限的教学时间内学到更多的知识和技能理论知识与实践操作,提高课堂效率,提升教学的有效性,最终形成项目化育人环境,达成应用型人才培养目标。

2.2 《数控编程与加工技术》改革思路

《数控编程与加工技术》课程重点应该培养学生的数控编程、数控加工工艺和数控机床操作的基本技能。它对学生的编程知识和实践能力要求很高,传统教学方法已不能满足教学的需求。理实一体化就是理论与实践的结合的教学方法。这种教学方式突破了以往理论环节与实践环节相分离的情况,教学周期较短,教学环节比较集中,需要在充分了解人才培养方案和课程教学大纲的基础上,对课程教学内容进行整理和优化,删除较抽象和理论性强的内容,如数控轨迹控制原理,检测装置等,强化数控编程知识点,结合典型的数控加工零件,将相关的数控加工过程知识和编程指令整合到零件加工过程中,在教学环节中,强调充分发挥教师的主导作用,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法[2]。

3 《数控编程与加工技术》课程改革内容

3.1 课程内容体系改革

结合数控操作工国家职业标准,将《数控编程与加工技术》课程内容分解成数控车编程与加工以及数控铣编程与加工两大模块。数控车编程与加工模块分为阶梯轴加工、圆弧面轴加工、螺纹轴加工以及综合应用加工;数控铣编程与加工模块包括平面轮廓铣加工、型腔铣加工[3]。

以法兰克系统数控车阶梯轴加工项目为例。数控车阶梯轴是数控车编程与加工的初级环节,也是重要环节,可以将本项目内容分解成3个任务。

任务1:车加工工艺知识(1学时):本任务主要以理论讲解为主,主要讲解阶梯轴的加工方法,走刀路线的设定、阶梯轴主要尺寸计算、刀具的分类及选用、切削用量的设定等内容。

任务2:数控车编程基本知识(5学时):本任务主要理论讲解和软件仿真练习为主;主要讲解编程的基本知识、G01代码以及G00代码的格式以及应用;可以通过斯沃数控仿真软件进行练习。

任务3:车床操作(4学时):本任务由老师示范操作,学生分组进行操作。主要讲解编写阶梯轴零件工艺卡(工序卡、刀具卡、程序单),以及数控车床对刀原理以及操作,由老师示范一次,学生进行分组练习。

通过理实一体化改革,减少了枯燥的理论学习,以实际加工应用进行讲解,学生更容易理解掌握。

3.2 教学模式改革

为全面提高应用型本科专业课程教学质量, 适应社會岗位( 群)的需要, 采用项目导向任务驱动的教学方式,课程内容按岗位职业能力要求对学生进行针对性培养,使学生在教学过程中获得知识和职业技能[5]。

传统的《数控编程与加工技术》课程教学模式为:理论40-48学时,实训为60学时(三周),这种方式理论与实践结合不够紧密,学生学习效果不佳。目前该课程采用理实一体化方式,集中在4周时间内进行,上课时间放在其他课程理论教学后,不影响其他教学学时。课程各项目学时分配表如表l。

通过课时整合为4周,理论实践相结合的方式,学生更容易掌握,学习效果显著提升。

3.3 课程考核改革

传统的数控编程与加工技术课程考核方式为:理论课中,理论成绩占70%,平时成绩占30%;实训课中,实践操作成绩占70%,平时成绩占30%;成绩为两门课程的成绩,这种考试方式注重学生理论成绩的掌握,对学生的实际操作考核不够全面,为突出应用型人才培养的特点,以及参考国家职业技能证书的考核办法,提出了新的考核方式:总成绩为:理论考核占30%,平时成绩占30%,实践考核占40%。其中,实践考核以学生的加工操作过程以及加工零件质量进行评定,实践考核成绩取5次过程性考核的平均分,以40%成绩记入总成绩。

4 理实一体化实施必要条件

4.1 建立数控一体化专用教室

要开展《数控编程与加工技术》项目一体化教学,就必须具备满足理论教学、又满足实训教学的“一体化”教室[4]。理实一体化教室必须具备足够数量的数控机床、装有数控仿真软件的电脑,以及多媒体黑板,只有完善的硬件设施,为学生更好地学习专业知识、掌握数控编程与加工技术专业知识创造了良好的教学环境[5]。

4.2 建设丰富的教学资源库

要进行理实一体化教学,必须建立丰富的教学资源库,设计符合我校学生学情的《数控编程与加工技术》课程项目模块,编写《数控编程与加工技术》项目化教学教案,制作项目化教学多媒体课件,编写《数控编程与加工技术》项目化教学内容指导书,编写《数控编程与加工技术》项目化教学理论试题题库以及实践测试题库。

4.3 专业师资队伍

教师的实际应用水平是课程改革效果的关键之一。应用型人才培养模式,教师不仅要传递理论知识,更应当培养学生的职业技能,因此,教师要掌握专业的理论知识,还应当具有一定的实践水平和职业技能,通过理实一体化课程建设,全程参与课改方案的设计、论证、课程标准制定、工作页编写等工作,促进教师专业化成长,建设一支高水平的理实一体化教師队伍。培养数控类课程相关教师专业技能水平,打造双师型教师教学团队[6]。

5 结束语

以上是笔者从事《数控编程与加工技术》课程教学中,对《数控编程与加工技术》课程教学改革的一些探索和思考,要真正达到应用型数控人才的培养目标,培养出高质量、高素质的从事一线生产、制造、服务与管理的应用型人才,就必须将理论与实践结合起来,深入产、学、研结合,加强培养学生的实践能力和创新能力,有效的教学改革,不但提高了应用型人才培养质量,也帮助企业节约了用人成本,同时为学生走向后期的工作岗位增加了信心。

基金项目:新疆工程学院校级教学改革立项项目-《数控技术》课程项目化教学研究与实践(2021gcxyjg10)。

参考文献:

[1]汪雨蓉.《数控机床编程与操作》课程思政教学研究与探索[J].现代农村科技,2021(10):81-83.

[2]石从继,周志鹏.智能制造背景下数控类课程教学改革探索[J].机械管理开发,2021,36(09):306-307.

[3]杨书婕.基于OBE理念的数控技术专业基础类课程教学实践研究[J].黑龙江科学,2021,12(15):72-73.

[4]顾荣.项目教学法在《数控铣床编程与加工》教学中的运用[J].内燃机与配件,2021(13):250-251.

[5]陆海强.分析“理实一体化”教学法在数控铣教学中的实践[J].现代职业教育,2021(25):124-125.

[6]史红燕.基于理虚实一体化的“数控加工编程与操作”教学改革研究[J].现代农机,2021(03):96-97.

作者:张佳 肖萍 王梦

数控编程研究管理论文 篇2:

实验任务引领式数控编程教学模式探讨

摘要:根据数控机床编程的特点,将任务引领式教学法应用于数控编程实验教学中,根据数控编程相关知识点,确定数控编程实验项目及其实验任务,并进一步分析了实施流程和考核方法。提供了一种利用数控仿真软件进行数控编程训练的方法。

关键词:任务引领教学法 数控编程 仿真软件 实验教学

高等教育的根本任务是培养人才,提高人才培养质量是高等学校的重要使命。人才培养的基础来源于课程建设,数控编程的课程特点决定了其教学模式的特殊性即理论与实践相结合。

任务引领式教学法是指教师在围绕某种工作场景,设计带有功能性目的的真实任务,以教学任务为中心,让学生在完成任务的过程中学习专业知识,掌握专业技能,从而培养综合专业能力的教学模式。

近年来,为了提高教学质量,有关教学法的研究有很多。其中任务引领教学法在数控编程教学中得到了广泛应用。但大多应用于数控加工实习、实训环节。关于数控编程实验教学的研究很少。

一、采用任务引领式数控编程教学的意义及其实施流程

数控编程实验教学是围绕数控编程能力培养,将数控编程技能和知识点设计在各个数控编程实验中,在进行数控编程实验教学时,将每个实验作为任务布置给学生,使学生在实验过程中掌握数控编程知识点和编程技巧的一种教学方法。实验通过数控仿真软件实现,以避免理论课结束后直接安排在昂贵的数控机床上进行实训而造成撞机和为了学生安全。

数控编程是数控加工的需要,所以数控编程通常包含有试切削加工的内容。考虑到数控机床价格昂贵和学生初学阶段直接上机练习的安全性等因素,借助现代教学手段即数控教学软件以实验的形式开展数控编程教学具有现实意义。而将任务引领教学法应用到数控编程实验教学中有以下好处:

知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者。构建主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。如何引导学生自觉主动地投入学习,激发学生的学习热情、兴趣极为重要。任务引领式实验教学法的开展,使学生在实验过程中,完成各自的实验任务,由被动地听课变为主动地学习,由被动地接受知识变为主动地学习知识,钻研编程技巧,并运用知識、技巧完成实验任务、解决实际问题。激发和提高学生的学习热情,培养学生自我学习能力,解决了教与学的矛盾,实现了“既授之以鱼,又授之以渔”的教学目的,有利于提高教学效果。

任务引领式数控实验教学学生为主体,教师是主导,需要教师对学生提出的问题给予解答,要求教师有相关数控编程实验的知识和数控仿真软件操作使用经验,需要任课教师充分做好准备工作,所以任务引领式数控实验教学有利于提高教师自身素质。

数控编程就是编制零件数控加工程序,编程是一种技能。任务引领教学法是以工作任务为核心来训练技能并构建专业知识的教学法。任务引领,以工作任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成任务的过程中再学习相关理论知识,发展学生的综合技能,数控编程教学正是以培养学生编程能力为课程目标的。

根据上述数控编程特点,在数控编程实验教学中应用任务引领教学法拟安排流程如下:

1.知识点、能力模块确定阶段

分析数控编程教学任务,明确知识点和能力结构,确定不同层次能力模块。

2.任务载体确定阶段

根据不同层次能力模块,确定体现能力要素的数控编程任务载体——零件或零件图。

3.布置和接受任务阶段

按基础能力模块和特殊编程能力模块,以零件图为载体,将实验任务布置给学生。

4.任务实施阶段

学生接受实验任务,了解和分析任务,并完成任务;

5.成果验收阶段

提交程序及仿真加工产品,提交实验报告。

二、任务引领式数控编程实验教学中任务的确定

在“任务引领”教学中,“任务”的设置是最重要的,它将决定一节课学生是主动地学习还是被动地学习。任务的设置首先要有综合性,使学生既能学到新知识和复习旧知识,还能锻炼学生综合运用知识的能力;其次要突出实践性,任务必须通过实践来完成;然后任务要有吸引力,必须让学生感兴趣;最后设置任务要有创新性,需要考虑到留给学生一定的创新空间,有利于培养学生的创新意识。

(一)数控实验任务的提出

数控编程是一门实践性很强的课程,按照加工零件的类型不同,一般分为数控车床、数控铣床和加工中心编程。按照学习循序渐进的原则,根据数控编程教学的知识点和能力目标,根据教学内容难易程度及其关联性,将教学内容分成几个实验项目,由易到难划分,由简单到复杂,难度系数逐步增加,知识含量逐步加深,后面的实验项目可以包含前面的实验项目的内容或知识点,实验之间环环相扣,前面的实验项目的完成为后面的实验项目完成起到铺垫作用。用于任务引领教学法的实验任务以零件或零件图为载体,如表1所示。

(二)数控实验任务的目标和内容

实验任务一:编程基础实验

1.实验目的

让学生掌握数控及其数控编程相关知识(诸如数控机床坐标系及其零点、工件编程坐标系、数字控制原理、常用G功能、数控车铣床编程及其异同等),培养学生具备数控编程基本能力,为后续编程教学和学生完成后续实验任务奠定基础。

2.实验内容

(1)通过数控仿真软件熟悉数控机床操作面板;(2)选择数控机床和数控系统;(3)确认数控机床零点或参考点位置;(4)明确数控机床坐标系(含坐标系原点和坐标轴方向)和工件编程坐标系;(5)根据简单零件图纸(含简单直线、斜线、圆弧),输入简单程序段,确认M代码、G代码含义;(6)通过软件图形功能,观察点的移动轨迹,确认与图纸图线的吻合。

3.实验学习情景

开启数控仿真软件,进入数控机床仿真编程加工准备环节。通过点击操作数控机床操作面板按钮,进行回参考点或回零操作,理解其异同。输入绝对坐标和增量坐标编程编制的直线、圆弧的简短程序,通过数控图形仿真功能确认其轨迹移动,并分析原理。

4.实验结果

(1)机床零点或参考点显示;(2)图线轨迹显示。

实验任务二:编制数控车床加工程序

1.实验目的

在前期基础实验的基础上,使学生掌握粗精车、螺纹数车循环指令及其使用方法,掌握编程技巧,掌握数控车削对刀、加工的方法,具备一定的数控车床编程能力。

2.实验内容

(1)熟读车削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)掌握程序图形检验功能,快速正确输入、编制完成数控加工程序;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、数控加工和测量。

3.实验学习情景

熟读典型车削(含锥面、圆弧外圆和螺纹及退刀槽)零件图纸;参照数控车床编程案例,复习数控车削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控车床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。

4.实验结果

(1)典型车削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。

实验任务三:编制数控铣床加工程序

1.实验目的

在掌握编程基础和数控车床编程方法的基础上,掌握刀具半径补偿功能及其在粗、精加工中的应用,掌握应用零点偏置、子程序编程等编程技巧和数控铣削对刀、加工方法,同时掌握孔加工固定循环指令等相关知识及其程序编制技巧,具备一定的数控铣床编程加工能力。

2.实验内容

(1)熟读铣削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)快速正确输入、编制完成数控加工程序,進行程序图形检验;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、加工和测量。

3.实验学习情景

熟读典型铣削(含直线、外轮廓或内轮廓)零件图纸;参照数控铣床编程案例,复习数控铣削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控铣床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。

4.实验结果

(1)典型铣削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。

实验任务四:运用参数化编程方法编制数控机床用户宏程序

1.实验目的

在掌握一般编程理论、编程方法、编程技巧的基础上,掌握B类宏程序、A类宏程序及其变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程原理技巧,具备一定的参数化用户宏程序编制能力,提升学生手动编程整体能力。

2.实验内容

(1)确认并分析被加工零件(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型;

(2)运用A类或B类宏指令编制曲面加工宏程序,并完成数控仿真加工。

3.实验学习情景

分析确认被加工体(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型,应用变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程技巧,编制曲面B类宏程序,并完成数控仿真加工。

4.实验结果

(1)典型曲面体数控宏加工程序;(2)符合要求的已加工零件。

三、任务引领式数控编程实验教学的实施流程

数控编程实验教学安排在数控编程理论课之后和数控实训课之前进行,实验课安排在理论课之后,与理论课交替进行,而且必须安排在有数控仿真软件的多媒体机房进行。在理论课讲授完一个或几个知识点后,紧跟着安排相应的实验课。这样有助于使学生及时地很好地理解和掌握相关知识点,为后续课程内容的学习和理解打好基础。具体流程如下:

1.学生接受教师布置的实验任务。实验任务分为四个环节,由简单到复杂,不断深入,学生接到任务后首先要了解和分析任务。

2.不论是哪个环节的实验任务,都要根据数控编程基本步骤,首先分析零件和零件图,编制零件加工工艺,确定编程坐标系,进行数值计算。

3.每个环节的实验任务,都安排在相应的编程理论课之后,所以进入实验前首先要预填写实验报告,根据所学的编程原理和技巧编写相应的数控加工程序。

4.启动并熟悉数控仿真软件,然后将初步编写的相应的数控加工程序输入数控装置进行程序检验,利用图形模拟功能检查程序所存在的问题。根据报警信息修改程序,直到程序合格为止。

5.选择和安装合适的工件、夹具和刀具,进行对刀操作,完成零件加工。

6.利用仿真软件测量功能,测量各档尺寸,检查是否与零件图纸要求一致。

7.整理实验实施过程中出现的各种问题,完成实验报告,提交程序及仿真加工产品。

由上可见,基本流程为听课→复习归纳→准备实验报告→进行实验→进行归纳,学生带着问题,带着兴趣,带着任务,带着期待进入课堂,进入实验。要求学生多学习勤思考,遇到问题发挥主观能动性,积极解决问题。

要求学生提交写好预实验报告,最后的实验报告可以在预实验报告的基础上进行修改。实验报告要求写上实验进行的过程、发现的问题和解决的问题以及存在的问题。如在编写铣削零件内轮廓程序的编写中,如果左、右刀补(G41、G42)的选取与走刀路线不一致,那么在加工后测量轮廓时,会发生尺寸相差一个直径值的情况等。

四、数控编程实验考核方法

以上编程项目的每个实验任务,都准备多套难度不同的零件图纸。每种零件图纸的分值有所不同,难度大的分值高,难度低的分值低。如难度系数较大的分值定为100,中等难度的满分定为80,一般难度的满分定为60。学生可以根据自己的意愿选择不同难度系数的零件图纸进行编程。

每个实验任务目标明确,如图纸要求等。基础环节实验分组完成,同学之间可以相互討论,但要独立操作完成。特殊编程实验要求学生各自独立完成。必要时教师给予指导,发现问题及时纠正,共性问题及时在实验课堂上进行指导加以解决。

根据数控程序编制的特点,将实验成绩分为程序完成情况分、知识点掌握情况分、实验报告分和平时表现分。教师应该掌握学生进行实验的全过程,并根据实验完成情况进行评分。如,在规定时间内完成的给予基本分,根据运行程序并测量加工轮廓曲线的正确性进行评分,根据检查程序结构的完整性进行评分,根据检查指令使用的正确性进行评分,针对程序中主要程序段进行提问,让学生回答,根据回答的准确程度加以评分,还有对实验报告的完成情况进行评分,根据遵守实验纪律等给予平时成绩分等。

五、结语

教育家陶行知先生所倡导的“在学中做,在做中学”的教育理论,以具体的任务为学习动力或动机;以完成任务的过程为学习过程;以展示任务成果的方式来体现教学的成就。任务引领式教学,是“以完成任务为目的”的教学方式。这种教学方式对学生综合能力的培养十分重要,正日益受到职业教育界的普遍关注。在任务引领式教学中,任务为主线、教师为主导、学生为主体,学生参与到教学当中来,学生在接受老师布置的任务后,针对任务,主动地仔细消化课堂教学的编程理论,制定实施计划,最后完成任务。整个教学过程充分体现着学生的主体地位,实现做学合一,使良好的教学效果得以实现。

数控编程具有理论性和技巧性,有较大技术含量,有着与一般理论课程相对特殊的方面。以往的教学实践证明,普通的填鸭式、满堂灌等教学方式,理论与实践相脱节,远不能适应数控编程教学的需要。

任务引领式数控编程实验教学法,将数控编程内容及知识点,由简单到复杂设计为多个实验,以任务的形式布置给学生,学生在完成实验任务的同时学到编程方法、技巧,从而使学生通过完成实验而具备一定的编程能力。

参考文献:

[1]刘荣林,樊永霞.“任务引领”教学法研究与实践[J].中国成人教育,2010,(17):68-69.

[2]河南,李爱武.“任务引领教学法”的实践[J].职业技术,2012,(05):43.

[3]刘聘.任务引领型课程开发探析[J].武汉职业技术学院学报,2008,(7):41-44.

[4]晏勇,蓝波.“任务驱动”教学法在电工电子技术课程中的应用.实验技术与管理,2012,9(29):163-166.

[5]张红英.任务驱动教学法在数控机床编程教学中的应用[J].职业教育研究,2006,(12):92-93.

本文系上海市教育委员会重点课程(2012 SZDKC-15)、上海电机学院环境装备学科资助项目(12XKJ01)。

作者:侯培红

数控编程研究管理论文 篇3:

基于慕课与斯沃数控仿真软件数控编程与操作课程资源的建设与实施

摘 要:《数控编程与操作》是一门理论与实践高度一体化的课程,受限于设备紧缺、师资不足、学生多课时少等原因,该门课程的传统教学模式理论与实践分化,多为“在黑板上编程,教室里上机”,已无法满足现代信息化教学的要求。本文基于慕课与斯沃数控仿真软件,探讨数控编程与操作课程的内容的选取与教学实施等相关问题。

关键词:慕课;斯沃数控仿真软件;数控;课程

0引言

随着网络化学习的推广,慕课这种在线课程开发模式得到了全面的发展,该课程模式学习不受时间、地点的限制,对于重要的知识点学生可以通过反复观看课程录像进行强化,学习评价形式灵活,在一定上激发了学生的学习兴趣,被广泛应用于各学科的教学实践中。

斯沃数控仿真软件是一款应用计算机技术对数控编程加工高度模拟仿真的软件,其内置了国内外主流的数控系统和操作面版,学生可以通过该软件进行数车、数铣、加工中心等机床的加工仿真,有效地解决了设备不足、真实机床的危险性以及“一人一机床”的问题。软件自带远程网络学习、作业、考试功能,教师可以进行远程演示,监督和指导学生仿真操作,安排考试测评等。斯沃数控仿真软件在《数控编程与操作》这门课程中起到理论与实践过渡的桥梁作用,有效解决了理论与实践分化的现象。

《数控编程与操作》是一门理论与实践并重的课程,其内容深奥乏味,加上高职院校学生基础薄弱,学习兴趣地下,学校设备陈旧紧缺,师资不足,导致了该课程教学效果较差。慕课课程模式的全面发展以及斯沃数控仿真软件强调大的网络功能、逼真的仿真效果为高职院校《数控编程与操作》课程的创新建设提供了可能。基于慕课与斯沃数控仿真软件探讨高职院校《数控编程与操作》课程资源的建设与实施及相关问题,既是国内慕课研究者关注的热点问题,也是高职院校数控专业教师关注的教研课题[1]。

1《数控编程与操作》课程内容的设计

高职学生是面向企业的,其课程内容的选取应以“就业为导向,能力为本位,学生为中心”的原则,以典型工作案例為载体,组建学习内容,内容由浅入深,循序渐进。此外,慕课既是教学模式,又是一种新型的教学资源,它根据实际教学需求来进行开发[2]。这就意味需要对《数控编程与加工》课程内容进行适度地调整、合理地分解。课程内容如表1。

2 学习资源的设计

基于慕课与斯沃数控仿真软件《数控编程与操作》的学习资源主要以慕课视频的形式呈现,慕课视频作为学习资源的载体应注重知识的关联性、系统性,逻辑清晰。《数控编程与操作》课程内容抽象复杂,理论与实践紧密联系,加之高职学生基础薄弱、理解能力有限,所以在讲授过程中还应注重知识呈现的直观性。比如在讲解车削复合固定循环指令G73时,应先复习G71指令格式、适用范围以及走刀路径情况,然后对同一个零件分别用G71和G73进行编程和仿真加工,通过斯沃数控仿真软件观看和对比它们的走刀路径、加工的效率以及零件是否合格等情况以后引入到G73指令的讲解,接着再对G73指令进行实例编程和仿真加工,期间可基于斯沃数控仿真软件对G73指令各参数进行变更修改然后观看对比其走刀路线、加工效果等情况的变化,加深对G73指令的理解及应用。此外,《数控编程与操作》的学习资源足够丰富,应涵盖课程视频、仿真视频、实操视频、PPT课件、加工零件图等。

3 教学评价的设计

《数控编程与操作》这门课程主要要求学生掌握零件工艺设计、编程与操作实施,这就决定了该门课的教学评价方式要与传统的教学评价方式有所不同。基于斯沃数控仿真软件的教学评价更注重操作性以及对知识的综合应用,教师可利用软件的习题管理功能,教师发送习题图片,学生答题,通过互发解答方便教师与学生的交流。斯沃数控仿真软件还自带考试考务功能可进行考卷发布、考卷提交、自动评分、成绩查询、成绩管理和考试分析等,实现无纸化考试,减轻教师的工作量,提高教学质量[3]。此外,可通过慕课平台记录学生在线学习时长,与教师交流互动情况进行综合、多元化教学评价,使得评价的结果更客观公正、科学合理。

4 教学实施设计

慕课学习是一种自觉、主动与自组织学习,学习者决定自己是否要参加学习[4]。但在实践中发现高职院校的学生学习自主性不够,抵制不住网络中诱惑,加上《数控编程与操作》课程内容高深乏味,采用传统的慕课实施方式必然会造成教学质量下降,故从以下几点进行改进:

(1)慕课的制作:慕课的制作是要精心设计的,可以把数控教研室的老师集中起来,对课程内容进行精选和提炼,制作讲稿、PPT课件、走刀动画等。然后数控教研室的老师根据自己的特长和研究方向担任相应内容的慕课授课,并完成慕课视频拍摄,放到学校网络学习平台上,供学生观看学习。此外,开通学生评教通道,慕课视频要根据学生的评价和建议经常修改更新。

(2)课堂翻转:课前,学生先进行慕课视频学习。课中,教师可将慕课视频作为教学导入部分,或者可根据所讲的内容把慕课视频穿插在教学活动中去给学生看,提高学生学习兴趣。此外,为体现学生为中心的教学理念,课中教师也可根据慕课视频内容发布相应的零件图,让学生相互探讨,自行编程并完成加工。

(3)课后实践应用:斯沃数控仿真软件虽然仿真程度极高,但与实际机床仍有一定区别,所以学生一定要亲临现场进行真实机床的操作练习。学生慕课学习和斯沃数控仿真软件模拟操作过后对机床的基本操作有所了解,能有效降低加工的出错率,但实训教师一定要强调仿真软件与真实机床的异同,提高安全意识,避免出现安全事故。

5结束语

基于慕课与斯沃数控仿真软件《数控编程与操作》课程资源的建设,是将“互联网+”思维融入教育领域的实践。能让学生不拘束于时间、地点、设备,安全地学习数控编程与操作,帮助学生学习数控知识技能,提高学生自主学习能力,为学生今后走向数控领域工作岗位打下坚实的基础。

参考文献:

[1] 杨平.慕课”背景下思想政治理论课教学模式创新研究[J].成都航空职业技术学院学报,2016,32(4):19-21.

[2] 谢燕琴.基于慕课数控编程与加工课程资源的建设与实施[J].轻工科技,2017(06):191-02.

[3] 管小丽.浅谈斯沃数控仿真软件在数控教学中的应用[J].青春岁月,2013(11).

[4] 周钢.慕课的教学实施策略研究[J].现代交际,2018(09):212-02.

作者:朱飞

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