項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控編程課程中的案例分析

劉 萍 趙 超

（1.宿遷學(xué)院，江蘇 宿遷 223800；2.江蘇省電力公司宿遷供電公司，江蘇 宿遷 223800）

0 引言

數(shù)控編程與CAM是數(shù)控專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，該課程涉及的知識面相對比較廣，對學(xué)生前期掌握的專業(yè)基礎(chǔ)要求比較高，研究“如何讓學(xué)生將前期所學(xué)的知識點(diǎn)與該課程有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生快速、有效地學(xué)會(huì)運(yùn)用理論知識去解決實(shí)踐問題，將理論知識轉(zhuǎn)為己有，提高實(shí)踐能力”，顯得尤為重要。在該課程的教改中，主要采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，以數(shù)控專業(yè)的學(xué)生為研究對象，本文主要對實(shí)施“項(xiàng)目教學(xué)法”的基本情況進(jìn)行介紹和總結(jié)。

1 項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法”是一種以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，采用類似科學(xué)研究及實(shí)踐的方法，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)積極發(fā)展的一種新型的教學(xué)方法，是通過實(shí)施項(xiàng)目的方式而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，在課堂教學(xué)中將理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主發(fā)展，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂趣，從而培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力及團(tuán)隊(duì)精神和合作能力等。

項(xiàng)目教學(xué)法有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1）在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)生不是在教室里被動(dòng)地接受老師講述的理論知識，而是著重于實(shí)踐，要求學(xué)生運(yùn)用已有知識，通過解決問題在完成項(xiàng)目的過程中鞏固理論知識，提高技術(shù)實(shí)踐能力，有利于培養(yǎng)創(chuàng)造能力，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，提高工作過程知識，為他們走向職場做好準(zhǔn)備。

2）項(xiàng)目教學(xué)具有建構(gòu)性。在項(xiàng)目教學(xué)中，給學(xué)生提供發(fā)揮自身潛力的空間，學(xué)生在經(jīng)歷中親身體驗(yàn)知識的產(chǎn)生，并建構(gòu)自身的知識體系。

3）項(xiàng)目教學(xué)能加深學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)生在一定時(shí)間范圍內(nèi)可以自行組織、安排自己的學(xué)習(xí)行為，同學(xué)之間相互交流、討論，最終完成項(xiàng)目。

4）在項(xiàng)目教學(xué)中，以學(xué)生為主，教師為輔，將“被動(dòng)學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)化成主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)生不再是被動(dòng)的學(xué)習(xí)者，學(xué)生可以自行查找資料，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容、設(shè)計(jì)工作方案、有機(jī)會(huì)自行研究操作方法，摸索解決問題的途徑，學(xué)生完成工作任務(wù)的過程是不斷改正錯(cuò)誤、不斷改進(jìn)方法的過程，是不斷學(xué)習(xí)理論，不斷運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的過程。學(xué)習(xí)不再受傳統(tǒng)教學(xué)資源的束縛，學(xué)習(xí)結(jié)果也不再以單一的成績表達(dá)，從根本上刺激了學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使“我要學(xué)”成為了可能。教師則是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的引導(dǎo)者、管理者和幫助者。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)活動(dòng)的方式轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)關(guān)系的協(xié)調(diào)等都需要教師的管理。學(xué)生如何學(xué)、學(xué)什么，學(xué)生知識與技能的形成，職業(yè)行為的規(guī)范、職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成、也需要教師的引導(dǎo)和幫助，教師備課時(shí)不僅是工整的教案書寫，而應(yīng)該是備任務(wù)、備學(xué)生、備過程、備問題、備學(xué)法指導(dǎo)和備環(huán)境的一系列備課形式。

5）項(xiàng)目教學(xué)中，將學(xué)生之前學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)過程貫穿起來，使學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行綜合應(yīng)用。

在數(shù)控編程的項(xiàng)目教學(xué)中以零件的仿真加工和實(shí)際和加工為基礎(chǔ)挖掘課程資源，內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)加工有直接的聯(lián)系。技術(shù)實(shí)踐知識與工作過程知識的情景性，決定了這類知識的掌握依賴于工作情景的再現(xiàn)，項(xiàng)目情境為學(xué)生職業(yè)能力的獲得提供了一種理想的環(huán)境，并能拓展學(xué)生的綜合能力。

2 數(shù)控編程與CAM課程項(xiàng)目教學(xué)案例分析

數(shù)控編程與CAM課程內(nèi)容主要由兩部分組成，第一部分理論教學(xué)包括34課時(shí)的手動(dòng)編程教學(xué)和22課時(shí)的自動(dòng)編程上機(jī)教學(xué)，在課程開始前，學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了“機(jī)械制圖”、“Autocad”、“機(jī)械制造”、“金工實(shí)習(xí)”等相關(guān)課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)，在該課程的教學(xué)過程中，布置三次項(xiàng)目綜合作業(yè)，學(xué)生在課外自主完成，最終以報(bào)告的形式上交。前兩次項(xiàng)目綜合作業(yè)的任務(wù)要求將學(xué)生從大一到大三學(xué)習(xí)的相關(guān)專業(yè)課程貫穿起來，在編程課程里面具體應(yīng)用，老師給出教學(xué)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)掌握的理論知識，制定相應(yīng)的實(shí)施方法和途徑，完成加工任務(wù)，其具體步驟：根據(jù)給定圖紙采用Autocad軟件繪圖→計(jì)算并制定相應(yīng)的工藝過程→刀具、夾具的選擇及參數(shù)設(shè)定→數(shù)控加工程序的編寫→采用宇航仿真軟件進(jìn)行零件的模擬加工，圖1為學(xué)生的CAD繪圖，圖2為學(xué)生最終的仿真加工圖形。第三次項(xiàng)目綜合作業(yè)的主要任務(wù)是要求學(xué)生掌握自動(dòng)編程的步驟及MASTERCAM軟件的應(yīng)用，其具體步驟：根據(jù)圖形要求用MASTERCAM軟件造型→選擇正確的刀具并設(shè)定參數(shù)→選擇合適的走刀路線生成刀具軌跡→工程仿真加工零件并生成NC文件→輸入數(shù)控機(jī)床并進(jìn)行實(shí)際加工，圖3為學(xué)生自動(dòng)編程加工的實(shí)物圖，其零件的加工精度還有待進(jìn)一步提高。數(shù)控編程與CAM課程的第二部分是實(shí)踐教學(xué)，指導(dǎo)教師給定相應(yīng)的加工任務(wù)，學(xué)生完成相應(yīng)的程序編制、調(diào)試及零件的實(shí)際加工，其具體步驟：根據(jù)零件圖紙編程→輸入機(jī)床、調(diào)試→裝夾毛坯、裝夾刀具、對刀→切削加工→精度測量，圖4是學(xué)生的機(jī)床加工實(shí)物，最終的實(shí)踐成績由指導(dǎo)教師進(jìn)行綜合考核評分。

圖1 CAD繪制的零件圖

圖2 宇航仿真加工零件圖

圖4 數(shù)控機(jī)床實(shí)踐加工零件

數(shù)控編程與CAM課程教改的目的是讓學(xué)生完整、熟練地掌握CAD/CAM技術(shù)的相關(guān)軟件，掌握手動(dòng)編程與自動(dòng)編程的基本知識。在項(xiàng)目實(shí)施的過程中需要應(yīng)用到大量的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實(shí)踐技能，要求學(xué)生具有一定的讀圖、繪圖能力、對金屬機(jī)加工內(nèi)容如刀具、夾具基本知識有一定的掌握，能熟練操作普通機(jī)床，并在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)數(shù)控編程方法，通過該項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生有機(jī)會(huì)將上述知識點(diǎn)具體應(yīng)用起來，學(xué)生比較有成就感，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的自信心。在實(shí)習(xí)階段發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目教學(xué)后的數(shù)控專業(yè)學(xué)生明顯比未經(jīng)過項(xiàng)目教學(xué)的模具專業(yè)學(xué)生整體水平要高，上手快，解決問題比較靈活，掌握的理論知識相對比較扎實(shí)。

3 結(jié)束語

實(shí)踐證明，一系列的項(xiàng)目教學(xué)能幫助學(xué)生在獨(dú)立研究的道路上迅速前進(jìn)，教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用大量的信息資源，引導(dǎo)學(xué)生如何在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新內(nèi)容，掌握新知識，學(xué)生通過獨(dú)立完成項(xiàng)目將專業(yè)體系中的相關(guān)理論知識有效地串聯(lián)起來，并及時(shí)在實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，一方面加深了學(xué)生對理論知識點(diǎn)的理解，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，另一方面提高了學(xué)生的操作技能水平，對項(xiàng)目實(shí)施過程中的相關(guān)軟件和關(guān)鍵技能都有了一定程度的掌握，這些核心技能將成為學(xué)生未來就業(yè)的重要砝碼，同時(shí)也加速了學(xué)生就業(yè)后與企業(yè)之間的有效對接。

[1]唐友亮.仿真軟件在數(shù)控編程課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技視角,2014（36）.

[2]周明虎.項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施與典型案例分析[J].中國現(xiàn)代裝備教育,2010（13）.