數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的項目教學(xué)法

　　數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的項目教學(xué)法【1】

　　摘要： 項目教學(xué)法是工科類高校先進(jìn)的教學(xué)手段，本文通過對數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的課題闡述了對項目教學(xué)法的認(rèn)識，以及如何在現(xiàn)代制造技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用項目教學(xué)法完成數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的課題，從而不斷完善現(xiàn)代制造技術(shù)教學(xué)體系。

　　關(guān)鍵詞： 現(xiàn)代制造技術(shù)教學(xué);項目教學(xué)法;數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置

　　1現(xiàn)代制造技術(shù)實踐教學(xué)現(xiàn)狀

　　現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)用型人才在我國目前階段還處于緊缺狀態(tài)，如何結(jié)合我院本科教育，培養(yǎng)更多更好的應(yīng)用型人才是我們一直思考的問題。

　　現(xiàn)代制造技術(shù)實踐教學(xué)是教學(xué)中重要的一門學(xué)科，是數(shù)控機(jī)床技術(shù)教學(xué)內(nèi)容主要的組成部分。

　　目前我校數(shù)控技術(shù)實踐教學(xué)內(nèi)容僅限于操作數(shù)控機(jī)床，這種教學(xué)遠(yuǎn)達(dá)不到機(jī)械類本科實踐的教學(xué)要求。

　　為此我們想采用項目教學(xué)法的手段在教學(xué)內(nèi)容上增加“數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的研制”課程，以改變現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容不完善的現(xiàn)象，使學(xué)生在短時間內(nèi)能了解機(jī)械制造的大概過程。

　　我校工業(yè)技術(shù)中心已擁有五、六十臺數(shù)控機(jī)床，無論何種數(shù)控機(jī)床都離不開刀具的使用，而刀具調(diào)試是數(shù)控機(jī)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(dāng)還會造成刀具的碰撞。

　　目前，我們的數(shù)控機(jī)床實踐教學(xué)多用試切對刀，受到經(jīng)驗和目測等因素的影響，其調(diào)試精度十分有限，且刀具調(diào)試時需要在機(jī)床上進(jìn)行，機(jī)床利用率大受影響。

　　因此，增加“數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的研制”課程很有必要，可達(dá)一舉多得的作用。

　　我們所設(shè)想研制的是一種簡易的、在數(shù)控機(jī)床外運(yùn)作的、適用數(shù)控實踐教學(xué)使用的數(shù)控刀具預(yù)調(diào)試裝置，進(jìn)一步提高實踐教學(xué)的安全性，并不斷完善數(shù)控實踐教學(xué)的內(nèi)容。

　　2項目教學(xué)法

　　目前應(yīng)用型工科類高校中采用的教學(xué)方法有項目教學(xué)法、理實一體化教學(xué)法、合作學(xué)習(xí)教學(xué)法等多種方法，改變了傳統(tǒng)的單科獨進(jìn)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(xué)方法。

　　此次教改欲采用項目教學(xué)法來增加“數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的研制”課程。

　　“項目教學(xué)法”是以現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)思想、自適應(yīng)學(xué)習(xí)理論和探索性學(xué)習(xí)架構(gòu)為基礎(chǔ)，采用類似科學(xué)研究與工程實踐的教學(xué)方法，是以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，選擇典型項目，通過師生共同完成若干個項目工作而進(jìn)行的一種教學(xué)活動。

　　“項目教學(xué)法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”被動的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。

　　集中體現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合、目標(biāo)指向的多重性、培訓(xùn)周期短，見效快、可控性好的辦學(xué)特點。

　　3數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置和項目實施方案

　　目前市場上數(shù)控刀具預(yù)調(diào)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(shè)計優(yōu)美，但價格高，少則在幾十萬元以上，并且針對調(diào)試的刀具類型專一，專用性強(qiáng)，操作起來又復(fù)雜，所以不適用學(xué)生數(shù)控機(jī)床實踐之用。

　　我們想研制開發(fā)的是一種多功能的刀具預(yù)調(diào)裝置，該刀具預(yù)調(diào)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(shè)定基準(zhǔn)重合的原理，而進(jìn)行的一種數(shù)顯定位刀具調(diào)試裝置方法，其定位基準(zhǔn)由預(yù)設(shè)的對刀基準(zhǔn)點來體現(xiàn)。

　　對刀時，只要將各號刀的刀位點調(diào)整至與對刀基準(zhǔn)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(shè)定相應(yīng)刀具補(bǔ)償量，供數(shù)控加工中及時調(diào)用，確保零件的加工精度。

　　如圖為簡易數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置示意圖。

　　從圖中可見此結(jié)構(gòu)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(diào)試裝置結(jié)構(gòu)簡單獨特，在教學(xué)上很適合采用“項目教學(xué)法”手段來完成本課題，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下短時間內(nèi)研制成功并可投入使用，而且使用輕巧方便。

　　刀具預(yù)調(diào)精度基本可以滿足現(xiàn)代制造技術(shù)實踐教學(xué)設(shè)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(yù)調(diào)試裝置的使用，還能充分理解數(shù)控機(jī)床多種坐標(biāo)系這一平時較難理解透徹的概念。

　　同樣突顯我校”技術(shù)立校，應(yīng)用為本”的辦學(xué)宗旨。

　　機(jī)械類應(yīng)用型本科院校的專業(yè)課程設(shè)置一般都包括機(jī)械制圖、CAD|CAM、金屬切削原理與刀具、現(xiàn)代制造技術(shù)、加工工藝、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計等，在這些課程中我們可將數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置課題貫穿始終，也可以在現(xiàn)代制造技術(shù)實踐教學(xué)課程中完成此項課題，同學(xué)們在教師的啟發(fā)下，首先構(gòu)思數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)圖，每人利用之前學(xué)到的知識點，用CAD等工具將自己構(gòu)思的圖形建模，然后大家進(jìn)行討論，提出每人構(gòu)思的可行性報告并取得共識，最終確定方案。

　　第二步每個團(tuán)隊根據(jù)學(xué)�，F(xiàn)有的設(shè)備制定一套完整的數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置的加工工藝表，并且各組間進(jìn)行討論取得一份最佳加工工藝單以備使用，接著根據(jù)定好的方案分頭采購材料。

　　第三步每個團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人根據(jù)加工工藝單安排同學(xué)進(jìn)行零件加工、裝配、調(diào)試、最終成產(chǎn)品投入到實踐教學(xué)中使用。

　　4結(jié)束語

　　數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置項目教學(xué)法的實施，將改變過去我校專業(yè)理論教學(xué)與實踐教學(xué)中的諸多不足。

　　過去同學(xué)們是完成一些單項的練習(xí)，不涉及到知識的綜合運(yùn)用能力，在學(xué)習(xí)中依賴性較強(qiáng)，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(wù)，把科研與創(chuàng)新、設(shè)計與制作、教與學(xué)、機(jī)電一體化、生產(chǎn)與管理有效地結(jié)合起來，充分體現(xiàn)出專業(yè)理論知識與實踐教學(xué)完美的結(jié)合。

　　學(xué)生們在完成數(shù)控刀具預(yù)調(diào)裝置項目的同時又培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作精神，提升了解決問題的綜合能力，提高了同學(xué)們的獨立設(shè)計水平，也為同學(xué)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(xué)法的應(yīng)用【2】

　　中探索項目教學(xué)的具體實施過程。

　　關(guān)鍵詞: 數(shù)控銑削 項目教學(xué)法 理論基礎(chǔ) 具體實施

　　我校大多是初中后直接進(jìn)入職業(yè)學(xué)校的學(xué)生,對機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)知識非常匱乏,按傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),學(xué)生對技能領(lǐng)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(yīng)企業(yè)要求,我在數(shù)控銑削理論、實習(xí)教學(xué)中使用項目教學(xué)法進(jìn)行探索。

　　一、理論基礎(chǔ)

　　項目教學(xué)法起源于美國,盛行于德國,適合于職業(yè)技術(shù)教育學(xué)校,是符合構(gòu)建教學(xué)理論的行為引導(dǎo)教學(xué)法之一,是一種能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的科學(xué)教學(xué)方法。

　　項目教學(xué)法具體來說,就是讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過完成一個完整的“工作項目”而進(jìn)行學(xué)習(xí)的教學(xué)方法,它將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個“教學(xué)項目”,圍繞著項目組織和開展教學(xué),使學(xué)生直接參與、體驗、感悟、論證、探究,從而提高學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化記憶,鞏固已學(xué)知識,掌握新知識,以便于提高各種能力的一種教學(xué)方法。

　　其教學(xué)法的主要任務(wù)是讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí),有效地建立起課堂和社會生產(chǎn)的聯(lián)系,提升學(xué)生的能力,為今后發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　現(xiàn)在常規(guī)的數(shù)控銑削理論教學(xué)是進(jìn)行各類不同形體輪廓的編程訓(xùn)練,再通過實習(xí)進(jìn)入車間操作,以培養(yǎng)學(xué)生編程和操作能力,但理論教學(xué)過程往往枯燥乏味,容易引起學(xué)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(xué),先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度把以前教學(xué)的各個知識點中的一個或幾個工件綜合在一起,進(jìn)行編程訓(xùn)練及其操作,即項目教學(xué)法的嘗試,在確定項目內(nèi)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(biāo)融入其中,使項目有助于學(xué)生發(fā)展。

　　二、具體實施

　　項目教學(xué)法分四個階段進(jìn)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(xué)生人數(shù)較多,因此教師首先要對學(xué)生進(jìn)行分組。

　　在分組前,教師調(diào)查每個學(xué)生的基本情況(如思想表現(xiàn)、各專業(yè)基礎(chǔ)課的成績等),做到胸有成竹。

　　在學(xué)生分組時將成績好的學(xué)生與成績差的學(xué)生相搭配,有助于好的學(xué)生充分掌握技能,差的學(xué)生進(jìn)行轉(zhuǎn)化,做到相互借鑒、取長補(bǔ)短,相互學(xué)習(xí),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(fù)責(zé)實習(xí)中所用的工量具保管,以及該組同學(xué)的考勤和檢查任務(wù)完成情況的統(tǒng)計。

　　2.項目實施

　　以右圖所示內(nèi)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(xué)方法,馬上分析加工圖紙,給學(xué)生講好加工程序的方法。

　　讓學(xué)生按分好的小組進(jìn)行討論,確定加工路線,設(shè)計刀具走刀軌跡,進(jìn)行程序的編寫,并在數(shù)控銑床上進(jìn)行模擬最終加工工件,教師在幾個小組之間進(jìn)行適時的指導(dǎo)。

　　這樣,學(xué)生由被動地聽轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥貙W(xué)。

　　在實踐過程中除了幾個成績較差的學(xué)生外,其他對學(xué)習(xí)都表現(xiàn)出極大的興趣,一般數(shù)控銑床加工采用標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行機(jī)床鎖緊空運(yùn)行的仿真模擬,確定程序的正誤。

　　學(xué)生在操作機(jī)床之前,教師對學(xué)生的操作規(guī)范,以及安全進(jìn)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(bǔ)償,進(jìn)行工件的加工。

　　在學(xué)生的操作過程中,教師除了指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作外(女生操作要戴帽子等),同時要對每小組進(jìn)行觀察(觀察學(xué)生是否自主完成等),為項目完成結(jié)果的評估做準(zhǔn)備。

　　當(dāng)學(xué)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(nèi)討論解決,小組內(nèi)解決不了的,可以在小組之間尋求幫助。

　　這樣的合作學(xué)習(xí),能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　學(xué)生自主地學(xué)習(xí)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(xué)生的“學(xué)習(xí)伙伴”的身份指導(dǎo)學(xué)生,讓大家在親切和諧的氣氛中進(jìn)行知識、技能的學(xué)習(xí)。

　　3.頂目評價

　　在完成各個項目操作以后,對學(xué)生完成的項目進(jìn)行評價。

　　項目評價如果只注重項目作業(yè)的評估,忽略對學(xué)生整個項目過程的評定,會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,所以怎么評價就值得研究。

　　在進(jìn)行項目最后評價時,教師既要對學(xué)生的項目作品進(jìn)行評價,同時又要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)出勤、態(tài)度、動手能力與參與程度等,綜合對其進(jìn)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(xué)生自查和教師檢查相結(jié)合的方法。

　　教師在檢查的過程中向?qū)W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(dǎo)學(xué)生對整個項目過程進(jìn)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(jìn)行及時的書面總結(jié),通過小組內(nèi)交流、班級內(nèi)交流,幫助學(xué)生完成整個項目的提升。

　　三、結(jié)語

　　采用項目教學(xué)法的優(yōu)勢在于有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力,為學(xué)生今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于自我學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成,有利于更加全面地評價學(xué)生,成績評定更加注重了過程性的評價。

　　在項目教學(xué)法的實施的分組教學(xué)過程中,教師要充分關(guān)注學(xué)習(xí)較困難的學(xué)生,以免發(fā)生兩極分化。

　　總之,任何一種新的教學(xué)法的嘗試,都是有一定的過程性的,只有教師認(rèn)真地分析學(xué)生,以學(xué)生的發(fā)展作為目標(biāo),在實踐中去體會,最終才會有所收獲。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]陳海濱.數(shù)控銑削(加工中心)實訓(xùn)與考級[M].北京:高等教育出版社,2008.

　　[2]楊德廣.高等教育學(xué)概論[J].上海:華東師范大學(xué)出版社,2009.

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