- 相關推薦
數(shù)控刀具預調裝置的項目教學法
數(shù)控刀具預調裝置的項目教學法【1】
摘要： 項目教學法是工科類高校先進的教學手段，本文通過對數(shù)控刀具預調裝置的課題闡述了對項目教學法的認識，以及如何在現(xiàn)代制造技術教學中應用項目教學法完成數(shù)控刀具預調裝置的課題，從而不斷完善現(xiàn)代制造技術教學體系。
關鍵詞： 現(xiàn)代制造技術教學;項目教學法;數(shù)控刀具預調裝置
1現(xiàn)代制造技術實踐教學現(xiàn)狀
現(xiàn)代制造技術應用型人才在我國目前階段還處于緊缺狀態(tài)，如何結合我院本科教育，培養(yǎng)更多更好的應用型人才是我們一直思考的問題。
現(xiàn)代制造技術實踐教學是教學中重要的一門學科，是數(shù)控機床技術教學內容主要的組成部分。
目前我校數(shù)控技術實踐教學內容僅限于操作數(shù)控機床，這種教學遠達不到機械類本科實踐的教學要求。
為此我們想采用項目教學法的手段在教學內容上增加“數(shù)控刀具預調裝置的研制”課程，以改變現(xiàn)有教學內容不完善的現(xiàn)象，使學生在短時間內能了解機械制造的大概過程。
我校工業(yè)技術中心已擁有五、六十臺數(shù)控機床，無論何種數(shù)控機床都離不開刀具的使用，而刀具調試是數(shù)控機床加工中重要一項基本工作，會影響程序的編制和零件精度，若使用不當還會造成刀具的碰撞。
目前，我們的數(shù)控機床實踐教學多用試切對刀，受到經驗和目測等因素的影響，其調試精度十分有限，且刀具調試時需要在機床上進行，機床利用率大受影響。
因此，增加“數(shù)控刀具預調裝置的研制”課程很有必要，可達一舉多得的作用。
我們所設想研制的是一種簡易的、在數(shù)控機床外運作的、適用數(shù)控實踐教學使用的數(shù)控刀具預調試裝置，進一步提高實踐教學的安全性，并不斷完善數(shù)控實踐教學的內容。
2項目教學法
目前應用型工科類高校中采用的教學方法有項目教學法、理實一體化教學法、合作學習教學法等多種方法，改變了傳統(tǒng)的單科獨進式專業(yè)課程體系，實行專業(yè)課程的綜合化和模塊化教學方法。
此次教改欲采用項目教學法來增加“數(shù)控刀具預調裝置的研制”課程。
“項目教學法”是以現(xiàn)代認知心理學思想、自適應學習理論和探索性學習架構為基礎，采用類似科學研究與工程實踐的教學方法，是以學生的自主性、探索性學習為基礎，選擇典型項目，通過師生共同完成若干個項目工作而進行的一種教學活動。
“項目教學法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”被動的教學模式，創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。
集中體現(xiàn)了理論與實踐相結合、目標指向的多重性、培訓周期短，見效快、可控性好的辦學特點。
3數(shù)控刀具預調裝置和項目實施方案
目前市場上數(shù)控刀具預調裝置的發(fā)展非常迅速，著名的有德國ZOLLER(桌樂)和瑞士TRIMOS TPR的對刀裝置，其特點是對刀精度高，外觀設計優(yōu)美，但價格高，少則在幾十萬元以上，并且針對調試的刀具類型專一，專用性強，操作起來又復雜，所以不適用學生數(shù)控機床實踐之用。
我們想研制開發(fā)的是一種多功能的刀具預調裝置，該刀具預調裝置不但能在7：24錐度刀柄銑削類刀具上，還能在直柄、圓柄車削類刀具上。
該對刀裝置的原理采用定位對刀法，即按接觸式設定基準重合的原理，而進行的一種數(shù)顯定位刀具調試裝置方法，其定位基準由預設的對刀基準點來體現(xiàn)。
對刀時，只要將各號刀的刀位點調整至與對刀基準點重合，由數(shù)顯顯示出各號刀半徑和長度的刀位偏差，以此來設定相應刀具補償量，供數(shù)控加工中及時調用，確保零件的加工精度。
如圖為簡易數(shù)控刀具預調裝置示意圖。
從圖中可見此結構包含數(shù)顯尺、底座、加工中心或數(shù)銑刀柄座、車床刀座等。
本刀具調試裝置結構簡單獨特，在教學上很適合采用“項目教學法”手段來完成本課題，學生在老師的指導下短時間內研制成功并可投入使用，而且使用輕巧方便。
刀具預調精度基本可以滿足現(xiàn)代制造技術實踐教學設備安全與加工精度的需要，且功能多樣、通用性好。
通過本刀具預調試裝置的使用，還能充分理解數(shù)控機床多種坐標系這一平時較難理解透徹的概念。
同樣突顯我校”技術立校，應用為本”的辦學宗旨。
機械類應用型本科院校的專業(yè)課程設置一般都包括機械制圖、CAD|CAM、金屬切削原理與刀具、現(xiàn)代制造技術、加工工藝、機械創(chuàng)新設計等，在這些課程中我們可將數(shù)控刀具預調裝置課題貫穿始終，也可以在現(xiàn)代制造技術實踐教學課程中完成此項課題，同學們在教師的啟發(fā)下，首先構思數(shù)控刀具預調裝置的結構圖，每人利用之前學到的知識點，用CAD等工具將自己構思的圖形建模，然后大家進行討論，提出每人構思的可行性報告并取得共識，最終確定方案。
第二步每個團隊根據學校現(xiàn)有的設備制定一套完整的數(shù)控刀具預調裝置的加工工藝表，并且各組間進行討論取得一份最佳加工工藝單以備使用，接著根據定好的方案分頭采購材料。
第三步每個團隊的負責人根據加工工藝單安排同學進行零件加工、裝配、調試、最終成產品投入到實踐教學中使用。
4結束語
數(shù)控刀具預調裝置項目教學法的實施，將改變過去我校專業(yè)理論教學與實踐教學中的諸多不足。
過去同學們是完成一些單項的練習，不涉及到知識的綜合運用能力，在學習中依賴性較強，按部就班，缺乏分析問題解決問題的能力。
現(xiàn)在通過完成項目任務，把科研與創(chuàng)新、設計與制作、教與學、機電一體化、生產與管理有效地結合起來，充分體現(xiàn)出專業(yè)理論知識與實踐教學完美的結合。
學生們在完成數(shù)控刀具預調裝置項目的同時又培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神，提升了解決問題的綜合能力，提高了同學們的獨立設計水平，也為同學們在將來職業(yè)生涯中的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
數(shù)控項目教學法的應用【2】
中探索項目教學的具體實施過程。
關鍵詞: 數(shù)控銑削 項目教學法 理論基礎 具體實施
我校大多是初中后直接進入職業(yè)學校的學生,對機械專業(yè)的基礎知識非常匱乏,按傳統(tǒng)的理論教學模式進行教學,學生對技能領悟困難,就業(yè)后知識面窄,技能操作不熟練,工作效率低,特別是數(shù)控加工類專業(yè)的畢業(yè)生,這一問題更加突出。
因此為了適應企業(yè)要求,我在數(shù)控銑削理論、實習教學中使用項目教學法進行探索。
一、理論基礎
項目教學法起源于美國,盛行于德國,適合于職業(yè)技術教育學校,是符合構建教學理論的行為引導教學法之一,是一種能促進學生全面發(fā)展的科學教學方法。
項目教學法具體來說,就是讓學生在教師指導下通過完成一個完整的“工作項目”而進行學習的教學方法,它將傳統(tǒng)的學科體系中的知識內容轉化為若干個“教學項目”,圍繞著項目組織和開展教學,使學生直接參與、體驗、感悟、論證、探究,從而提高學習興趣,強化記憶,鞏固已學知識,掌握新知識,以便于提高各種能力的一種教學方法。
其教學法的主要任務是讓學生學會自主學習,有效地建立起課堂和社會生產的聯(lián)系,提升學生的能力,為今后發(fā)展奠定基礎。
現(xiàn)在常規(guī)的數(shù)控銑削理論教學是進行各類不同形體輪廓的編程訓練,再通過實習進入車間操作,以培養(yǎng)學生編程和操作能力,但理論教學過程往往枯燥乏味,容易引起學生的厭煩情緒。
針對這種情況,我們實行理實一體化的項目教學,先根據教學內容和進度把以前教學的各個知識點中的一個或幾個工件綜合在一起,進行編程訓練及其操作,即項目教學法的嘗試,在確定項目內容時把知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度的目標融入其中,使項目有助于學生發(fā)展。
二、具體實施
項目教學法分四個階段進行了具體的實施,即制定項目計劃、項目實施、項目評價、項目反思。
1.制定項目計劃
由于班級學生人數(shù)較多,因此教師首先要對學生進行分組。
在分組前,教師調查每個學生的基本情況(如思想表現(xiàn)、各專業(yè)基礎課的成績等),做到胸有成竹。
在學生分組時將成績好的學生與成績差的學生相搭配,有助于好的學生充分掌握技能,差的學生進行轉化,做到相互借鑒、取長補短,相互學習,各自發(fā)揮其優(yōu)勢。
一般每個小組3―5人,分組后每個小組指定一名組長,負責實習中所用的工量具保管,以及該組同學的考勤和檢查任務完成情況的統(tǒng)計。
2.項目實施
以右圖所示內輪廓加工項目為例,具體項目是按照加工圖紙,在數(shù)控銑床上完成該件的加工。
對該項目的實施,具體做法如下。
改交以往的理論教學方法,馬上分析加工圖紙,給學生講好加工程序的方法。
讓學生按分好的小組進行討論,確定加工路線,設計刀具走刀軌跡,進行程序的編寫,并在數(shù)控銑床上進行模擬最終加工工件,教師在幾個小組之間進行適時的指導。
這樣,學生由被動地聽轉變?yōu)橹鲃拥貙W。
在實踐過程中除了幾個成績較差的學生外,其他對學習都表現(xiàn)出極大的興趣,一般數(shù)控銑床加工采用標準的平口鉗加工,所以裝夾方案比較容易確定,主要是完成程序,完成后在數(shù)控銑床上進行機床鎖緊空運行的仿真模擬,確定程序的正誤。
學生在操作機床之前,教師對學生的操作規(guī)范,以及安全進行教育。
然后,每小組開一臺數(shù)控銑床,輸入程序、鎖緊模擬、裝工件、裝刀、對刀、輸入刀具半徑補償,進行工件的加工。
在學生的操作過程中,教師除了指導學生規(guī)范操作外(女生操作要戴帽子等),同時要對每小組進行觀察(觀察學生是否自主完成等),為項目完成結果的評估做準備。
當學生在操作中遇到問題時,教師一般不馬上回答,而是讓他們在小組內討論解決,小組內解決不了的,可以在小組之間尋求幫助。
這樣的合作學習,能大大提高學生的學習興趣。
學生自主地學習知識技能,比以往直接講授的方式要有效得多。
在整個項目實施的過程中,我以學生的“學習伙伴”的身份指導學生,讓大家在親切和諧的氣氛中進行知識、技能的學習。
3.頂目評價
在完成各個項目操作以后,對學生完成的項目進行評價。
項目評價如果只注重項目作業(yè)的評估,忽略對學生整個項目過程的評定,會打擊學生的學習積極性,所以怎么評價就值得研究。
在進行項目最后評價時,教師既要對學生的項目作品進行評價,同時又要關注學生的學習出勤、態(tài)度、動手能力與參與程度等,綜合對其進行評價。
由小組和教師分別評價,最后評價匯總在一起,就是該生的項目完成成績,具體評定方法見下表。
在檢測的過程中,我采用了學生自查和教師檢查相結合的方法。
教師在檢查的過程中向學生說明優(yōu)點及不足之處,在展示評分中評定各小組成績,將小組成績和個人成績聯(lián)系在一起。
4.項目反思
通過作業(yè)的方式引導學生對整個項目過程進行反思,將在制定項目計劃、實施項目的過程中遇到的問題進行及時的書面總結,通過小組內交流、班級內交流,幫助學生完成整個項目的提升。
三、結語
采用項目教學法的優(yōu)勢在于有利于培養(yǎng)學生的多種能力,為學生今后的發(fā)展奠定基礎,提高了學生的學習興趣,有利于自我學習能力的養(yǎng)成,有利于更加全面地評價學生,成績評定更加注重了過程性的評價。
在項目教學法的實施的分組教學過程中,教師要充分關注學習較困難的學生,以免發(fā)生兩極分化。
總之,任何一種新的教學法的嘗試,都是有一定的過程性的,只有教師認真地分析學生,以學生的發(fā)展作為目標,在實踐中去體會,最終才會有所收獲。
參考文獻:
[1]陳海濱.數(shù)控銑削(加工中心)實訓與考級[M].北京:高等教育出版社,2008.
[2]楊德廣.高等教育學概論[J].上海:華東師范大學出版社,2009.
【數(shù)控刀具預調裝置的項目教學法】相關文章：
中職數(shù)控加工項目教學法研究論文10-12
數(shù)控銑床刀具補償功能的應用10-26
數(shù)控車床編程項目教學法論文范文10-07
淺談四步教學法與項目教學法在數(shù)控專業(yè)CAM課程教論文10-12
淺談“項目積分”教學法在課程數(shù)控PMC編程與調試論文10-12
項目教學法論文11-13
項目教學法的教案01-07