項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控加工中心的應(yīng)用

時(shí)間:2022-12-27 11:31:40

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項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控加工中心的應(yīng)用

摘要:項(xiàng)目教學(xué)法是指將教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)際項(xiàng)目中開(kāi)展的教學(xué)方式。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法,能夠增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程能力及創(chuàng)新精神,也為學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)的需要打下基礎(chǔ)。因此,文章主要闡述了在數(shù)加工中心教學(xué)過(guò)程中實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué)的意義、策略及取得的效果,以此使項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)中得到更好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:項(xiàng)目教學(xué)法;數(shù)控加工中心;實(shí)訓(xùn)教學(xué);工程能力

數(shù)控加工中心工藝多適用于加工復(fù)雜、工序多、需經(jīng)過(guò)多次裝夾及調(diào)整且精度要求較高的零件。主要加工對(duì)象有箱體類(lèi)零件、復(fù)雜曲面、異形件、盤(pán)套板類(lèi)零件及特殊加工。數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)一直是各高校工程訓(xùn)練的重要組成部分,多用于精密加工、先進(jìn)制造等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo)就是通過(guò)實(shí)際加工,磨煉學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程能力及創(chuàng)新精神[1]。廣州航海學(xué)院數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)室位于校實(shí)驗(yàn)中心,主要由數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室及數(shù)控加工中心操作室構(gòu)成。過(guò)去的數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中,通常是指導(dǎo)教師先對(duì)操作重點(diǎn)進(jìn)行講解及演示,而后邀請(qǐng)數(shù)控基礎(chǔ)扎實(shí)的同學(xué)操作一遍,接著指導(dǎo)教師列舉其操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤點(diǎn),然后指導(dǎo)教師再進(jìn)行正確示范,最后才把實(shí)操機(jī)會(huì)給到所有同學(xué)。經(jīng)過(guò)上述教學(xué)流程,雖然學(xué)生可以完成既定的工件加工任務(wù),但是缺乏獨(dú)立思考的空間,一旦更換了工件類(lèi)型,往往很多學(xué)生就會(huì)手忙腳亂,沒(méi)有思路。為此,廣州航海學(xué)院數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法改革,提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力,培養(yǎng)滿(mǎn)足企業(yè)需求的工程技術(shù)類(lèi)人才。

1在數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)中采用項(xiàng)目教學(xué)法意義

項(xiàng)目教學(xué)法是指將教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)際項(xiàng)目中開(kāi)展的教學(xué)方式。項(xiàng)目教學(xué)法需要根據(jù)教學(xué)大綱、人才培養(yǎng)目標(biāo)、社會(huì)企業(yè)需求,以知識(shí)能力特點(diǎn)為根本、以學(xué)生為主體來(lái)制定符合本課程教學(xué)目標(biāo)的項(xiàng)目[2]。在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法時(shí),學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo),獨(dú)立完成信息的收集、方案的設(shè)計(jì)及項(xiàng)目的具體實(shí)施等工作。在項(xiàng)目教學(xué)法中教師扮演的是配角,而真正的課程學(xué)習(xí)主角是學(xué)生本身。項(xiàng)目教學(xué)法使學(xué)生能夠更加自覺(jué)地參與實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,從項(xiàng)目的接手、信息的收集、方案的制訂、項(xiàng)目的落實(shí)、問(wèn)題的分析和解決,都需要學(xué)生獨(dú)立思考。在此過(guò)程中,學(xué)生需具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力及主觀(guān)能動(dòng)性,其通過(guò)不斷的練習(xí)及嘗試,克服項(xiàng)目中的困難和瓶頸,最終順利完成項(xiàng)目。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法,可以鍛煉學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神,為培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才提供有力支撐,因此,在數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)中運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法是非常具有實(shí)踐意義的。

2在數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)中采用項(xiàng)目教學(xué)法的策略

數(shù)控加工中心機(jī)床屬于昂貴的高精密加工設(shè)備。一般在實(shí)際操作前,采用數(shù)控仿真軟件編程及模擬加工刀路的形式進(jìn)行仿真加工后,再進(jìn)行上機(jī)實(shí)操,進(jìn)而驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法,把數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工中心編程和數(shù)控加工中心實(shí)操緊密結(jié)合起來(lái),能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中實(shí)踐,循序漸進(jìn)地提升其綜合工程能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力[3]。文章以渦輪葉片的數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)為例,探討項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施策略。2.1明確教學(xué)項(xiàng)目在渦輪葉片數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)中,一共設(shè)置三個(gè)項(xiàng)目,分別為數(shù)控加工基礎(chǔ)、CAM刀路設(shè)計(jì)與模擬加工、綜合練習(xí)(見(jiàn)表1)第一個(gè)項(xiàng)目數(shù)控加工基礎(chǔ),主要以安全文明生產(chǎn)及數(shù)控基礎(chǔ)知識(shí)為主。CAM刀路設(shè)計(jì)與模擬加工為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練,讓學(xué)生在模擬中對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)從知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)化。綜合練習(xí)為綜合技能訓(xùn)練,通過(guò)渦輪葉片的上機(jī)實(shí)操加工(見(jiàn)圖1),加工出符合圖紙要求及產(chǎn)品技術(shù)要求的產(chǎn)品,讓學(xué)生熟練掌握五軸加工中心的編程方法。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,又將每個(gè)項(xiàng)目細(xì)分為實(shí)際的工作任務(wù)。工作任務(wù)必須立足于教學(xué)大綱,由淺入深,由簡(jiǎn)單到綜合,面向工程素質(zhì)培養(yǎng)宗旨,面向現(xiàn)代社會(huì)及企業(yè)需求,切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。2.2分工合作,開(kāi)展項(xiàng)目工作任務(wù)(1)課前學(xué)習(xí)。在開(kāi)始實(shí)訓(xùn)前,通過(guò)線(xiàn)上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書(shū),讓學(xué)生提前明確項(xiàng)目工作任務(wù)??赏ㄟ^(guò)大學(xué)生慕課等平臺(tái),為學(xué)生提供課件、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)、視頻等學(xué)習(xí)資料,通過(guò)設(shè)立課前預(yù)習(xí)目標(biāo)的形式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)能動(dòng)性,并完成課前測(cè)驗(yàn)。教師通過(guò)定期開(kāi)展線(xiàn)上項(xiàng)目討論會(huì)的形式,及時(shí)溝通解決學(xué)生所遇問(wèn)題。(2)分組收集信息。以每組5人的形式,將全班學(xué)生分為8小組。分組時(shí),需協(xié)調(diào)均衡各組學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)操能力。每組推選一名小組長(zhǎng),負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)整個(gè)組的工作。課程開(kāi)始后,各組分工收集工件圖紙、加工工件所需材料、刀具、夾具、量具及輔具等,以及數(shù)控加工中心設(shè)備的型號(hào)及其選配的系統(tǒng)、數(shù)控仿真軟件、各種參考資料(如數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工編程書(shū)籍、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等)。(3)分組討論并制訂方案。各組依據(jù)項(xiàng)目的工作任務(wù)和收集的信息材料,制訂出至少兩套方案,方案中應(yīng)包括各種加工工具的選用、加工工藝路線(xiàn)、工序卡片、控制工件精度的措施、后處理文件等信息,再根據(jù)數(shù)控加工的原則、工藝路線(xiàn)相對(duì)優(yōu)化原則等進(jìn)行組內(nèi)篩選,討論后最終確定一個(gè)最優(yōu)方案,然后每組選出技術(shù)代表,以PPT形式匯報(bào)各組最終的方案,并且把各自方案的刀路仿真設(shè)計(jì)用視頻的形式展現(xiàn)出來(lái)。(4)分組實(shí)施方案。在實(shí)際操作階段,指導(dǎo)教師在各組之間巡回指導(dǎo)教學(xué),學(xué)生根據(jù)方案確定的加工工藝流程,按圖加工。對(duì)于各組在加工中遇到的問(wèn)題,小組長(zhǎng)通過(guò)視頻等多種方式進(jìn)行記錄,待加工完畢后進(jìn)行組內(nèi)的討論。教師可以就各組遇到的普遍性問(wèn)題,集中全部學(xué)生進(jìn)行講解并討論解決方案。如果是非普遍性問(wèn)題,教師可以現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)指導(dǎo)解決,并作為小的問(wèn)題點(diǎn),在全班進(jìn)行討論分析。(5)總結(jié)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)反饋是對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程進(jìn)行問(wèn)題的總結(jié)、意見(jiàn)的提出及優(yōu)秀評(píng)比的過(guò)程。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)企業(yè)加工規(guī)范、數(shù)控操作手法,并參考企業(yè)對(duì)加工現(xiàn)場(chǎng)的5S管理等做法,對(duì)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范,進(jìn)而幫助學(xué)生養(yǎng)成優(yōu)良的工作作風(fēng),使得學(xué)生可以更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的需要。

3項(xiàng)目教學(xué)法產(chǎn)生的效果

根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施結(jié)果可以看出,在此教學(xué)方法實(shí)施三年后,教學(xué)效果獲得顯著提升。通過(guò)此法,數(shù)控加工中心工種實(shí)訓(xùn)成績(jī)逐年提高,平均分從最初的75分,提高到85分左右。通過(guò)率從之前的89%提高到最近一次的96.5%。除此之外,還從各方面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。項(xiàng)目教學(xué)法的效果具體如下:(1)有助于學(xué)生全面能力的培養(yǎng)。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法的使用,不但可以讓學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與管理能力得到較大的提升,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力及團(tuán)隊(duì)合作能力等,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)、提升技能的同時(shí),豐富了自身經(jīng)歷,為其將來(lái)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ),全方位地提升學(xué)生綜合素質(zhì)水平。(2)有利于更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生。項(xiàng)目教學(xué)法使教學(xué)評(píng)價(jià)覆蓋了整個(gè)項(xiàng)目的全過(guò)程,教師下達(dá)工作任務(wù)后,評(píng)價(jià)過(guò)程就同步開(kāi)始。教師對(duì)于學(xué)生的參與度、積極性、完成度及作品成果等表現(xiàn)打分,不僅是以課程考試與最終作品作為成績(jī)的評(píng)定參考,同時(shí)關(guān)注到學(xué)生在項(xiàng)目中的工作態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作能力及創(chuàng)新精神等要素,使得對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面評(píng)價(jià)成為現(xiàn)實(shí)。此外,實(shí)訓(xùn)課程中運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法時(shí),需著重關(guān)注以下兩點(diǎn):①雖然在項(xiàng)目教學(xué)法是以學(xué)生作為教學(xué)主體進(jìn)行開(kāi)展,但是教師需在教學(xué)環(huán)節(jié)的全過(guò)程中充分發(fā)揮組織作用及引導(dǎo)作用;②在組織分組教學(xué)時(shí),教師需實(shí)時(shí)了解關(guān)心學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,在學(xué)生遇到問(wèn)題或困難時(shí),教師應(yīng)及時(shí)為其解答,防止出現(xiàn)因自身基礎(chǔ)差異所致的兩極分化問(wèn)題。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,數(shù)控加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法,以具體項(xiàng)目的形式開(kāi)展教學(xué),不僅豐富了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí),還鍛煉了學(xué)生的實(shí)操能力。在項(xiàng)目式教學(xué)法營(yíng)造的學(xué)習(xí)氛圍下,學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),增強(qiáng)了對(duì)數(shù)控加工專(zhuān)業(yè)知識(shí)的認(rèn)知,該課程教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力及精神,為其將來(lái)適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,在實(shí)踐教學(xué)中,教師應(yīng)高度重視項(xiàng)目教學(xué)法的使用,重視師生之間角色轉(zhuǎn)換問(wèn)題,營(yíng)造更有利于學(xué)生實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)氛圍,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐的熱情,促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的全面發(fā)展。

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作者:張杰 魏安 陳海濱 陳杰新 楊文宜 單位:廣州航海學(xué)院