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1、中職《數(shù)控車削》高效教學(xué)策略探索
摘要：中職《數(shù)控車削編程技術(shù)》是一門(mén)專業(yè)課，目前發(fā)展很快，其教學(xué)的方法各有不同，筆者通過(guò)四年的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為以下方法來(lái)可有效提高教學(xué)效益：（1）正確處理教學(xué)內(nèi)容可有效地提高教學(xué)的效益。（2）適時(shí)地分階段、分層、分組教學(xué)可有效地提高教學(xué)的效益。（3）硬件教學(xué)軟件化可有效地提高教學(xué)的效益。
關(guān)鍵詞：中職機(jī)械 數(shù)控車削 有效教學(xué)
《數(shù)控車削》作為一門(mén)在我國(guó)廣泛應(yīng)用且正在不斷發(fā)展的新技術(shù)，日益受到重視，很有必要對(duì)如何提高其教學(xué)效益進(jìn)行深入的研究、淺出的介紹，以期相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。
“如何提高教學(xué)效益”也可以理解為“如何有效地教學(xué)” 。所謂“有效
2、”，是指通過(guò)教師在一段時(shí)間的教學(xué)之后，學(xué)生所獲得的具體的進(jìn)步或發(fā)展。也就是說(shuō)，教師的教學(xué)是自變量，學(xué)生的進(jìn)步或發(fā)展是因變量。學(xué)生進(jìn)步或發(fā)展的量是教學(xué)是否高效的主要指標(biāo)。教學(xué)有沒(méi)有效益，并不是指教師有沒(méi)有教完內(nèi)容或教得認(rèn)真不認(rèn)真，而是指學(xué)生有沒(méi)有學(xué)到什么或?qū)W生學(xué)得好不好。如果學(xué)生不想學(xué)或者學(xué)了沒(méi)有收獲，即使教師教得很辛苦也是無(wú)效的教學(xué)。同樣，如果學(xué)生學(xué)得很辛苦，但沒(méi)有得到應(yīng)有的發(fā)展，也是無(wú)效或低效的教學(xué)。
筆者進(jìn)行了四年的教學(xué)實(shí)踐，每年嘗試在原來(lái)的基礎(chǔ)上用不同的方法對(duì)職業(yè)高中機(jī)械專業(yè)的兩個(gè)或兩個(gè)以上平行班進(jìn)行數(shù)控車教學(xué)，記錄其中的差異，并通過(guò)測(cè)驗(yàn)、交談、觀察、國(guó)家職業(yè)技能鑒定考試情況等歸納教學(xué)
3、成果，得出結(jié)論。結(jié)論只針對(duì)以班級(jí)形式進(jìn)行教學(xué)的該門(mén)功課的整個(gè)教學(xué)過(guò)程。
一、操作先行，理論隱含
數(shù)控車床的操作不需要太多的知識(shí)支撐，好比小學(xué)生會(huì)用手機(jī)，數(shù)控機(jī)床也只不過(guò)是一種工具、一種機(jī)加工的設(shè)備。對(duì)于一個(gè)健全人，操作數(shù)控車床其實(shí)和用手機(jī)差不多。所以，對(duì)于數(shù)控車床而言，操作先行是完全可行的一種教學(xué)方法。
對(duì)于所有同學(xué)而言，數(shù)控車床操作的學(xué)習(xí)是站在同一起跑線上的學(xué)習(xí)，所以，競(jìng)爭(zhēng)的起點(diǎn)是基本公平的，所有人都有可能也有機(jī)會(huì)成為佼佼者，這給了大家希望。自己控制數(shù)控車床，加工出一個(gè)“子彈”，這是一種興奮，這有一種快感。從有希望到有快感的過(guò)程大概只需要8課時(shí)。
按按按鈕，搖搖手輪，對(duì)好
4、刀，輸入程序，校驗(yàn)好，加工。就這么簡(jiǎn)單。8課時(shí)，夠了。操作先行避免了一開(kāi)始就學(xué)習(xí)編程的枯燥和艱澀，有效地給了學(xué)生對(duì)自我的肯定和滿足。告訴學(xué)生，你能行，你現(xiàn)在已經(jīng)加工出了一個(gè)“子彈”，不是嗎？
當(dāng)然，8課時(shí)不包含數(shù)控程序的編寫(xiě)。程序是老師編好的程序。學(xué)生通過(guò)輸入程序，開(kāi)門(mén)見(jiàn)山地也很直觀地對(duì)數(shù)控程序有了認(rèn)識(shí)——“字母+數(shù)字”。同時(shí)，也對(duì)本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)有了清晰的感受——操作機(jī)床，加工出合格的零件。
二、教前摸底、有的放矢
學(xué)習(xí)編程之前，應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試，以了解情況,便于后續(xù)分組教學(xué)。
數(shù)控編程所需的知識(shí)支撐比較多，每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)不同、特長(zhǎng)不同，對(duì)學(xué)生作一個(gè)全面的測(cè)試，有利于老師對(duì)學(xué)生
5、的了解，有利于后續(xù)的分組教學(xué)。具體測(cè)試的內(nèi)容應(yīng)該包括數(shù)學(xué)、機(jī)械識(shí)圖和車工操作等。其中數(shù)學(xué)的知識(shí)應(yīng)該以笛卡爾坐標(biāo)系、幾何圖形的尺寸計(jì)算及三角函數(shù)為主。
測(cè)試之后，對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析，歸納出各學(xué)科學(xué)生的差異。通常，學(xué)生如果在測(cè)試的科目遇到困難，也會(huì)反映到以后的數(shù)控編程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，根據(jù)測(cè)試的情況，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組及輔導(dǎo)可有效地提高學(xué)習(xí)的效率。
三、分組學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)
數(shù)控操作的學(xué)習(xí)最好分組進(jìn)行，每組3~5人為宜。
分組學(xué)習(xí)有利于促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)；有利于學(xué)生優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同進(jìn)步；有利于學(xué)生相互指正、減少操作過(guò)程中的故障率。
分組的人數(shù)以3~5人為宜。人數(shù)過(guò)多，效率偏
6、低，因?yàn)槿司僮鞯臋C(jī)會(huì)偏少；剛開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)，如果人數(shù)偏少，也容易造成學(xué)生縮手縮腳，而且故障率也相應(yīng)偏高。
對(duì)學(xué)生分組的時(shí)候要考慮因素比較多，最主要要考慮的是每組同學(xué)盡量組合成互補(bǔ)的，比如：把操作好編程差的同學(xué)和操作差編程好的同學(xué)組合，把數(shù)學(xué)好識(shí)圖差的同學(xué)和識(shí)圖好數(shù)學(xué)差的同學(xué)組合。
學(xué)生分組后也容易造成學(xué)生兩極分化現(xiàn)象。有可能造成交給一個(gè)組的任務(wù)，結(jié)果一個(gè)同學(xué)完成了，其他同學(xué)并沒(méi)有參與，所以，任務(wù)分配的時(shí)候也可以考慮適當(dāng)細(xì)化。比如：三個(gè)人一組，一人編程，一人磨刀，一人操作，輪換進(jìn)行。有時(shí)也要結(jié)合情況，對(duì)學(xué)生一個(gè)個(gè)進(jìn)行考核。
四、削枝強(qiáng)干、突出重點(diǎn)
對(duì)于職高數(shù)控的教學(xué)，我們的目標(biāo)應(yīng)該很清
7、楚的定位為：學(xué)生能根據(jù)圖紙要求，獨(dú)立編程、操作，在允許的時(shí)間內(nèi)，最終加工出合格的零件。數(shù)控課程要解決的問(wèn)題就是《數(shù)控編程》和《數(shù)控機(jī)床操作》。至于數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)、組成等等其他的知識(shí)，可作為自學(xué)或輔助的內(nèi)容。
公差測(cè)量
數(shù)學(xué)
數(shù)控編程
車削工藝學(xué)
機(jī)械識(shí)圖
數(shù)控車削加工能力
計(jì)算機(jī)應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床操作
機(jī)械基礎(chǔ)
圖（1）
而在數(shù)控車的教學(xué)過(guò)程中，不可避免地會(huì)和圖（1）中的這些課程發(fā)生聯(lián)系，也會(huì)碰到有些學(xué)生沒(méi)有掌握好這些基礎(chǔ)知識(shí)而出現(xiàn)學(xué)習(xí)瓶頸，而且情況各有各的不同，有同學(xué)被數(shù)學(xué)難住了，有同學(xué)看不懂圖紙，有同學(xué)不懂工藝等等。如果把這些內(nèi)容全部放
8、在數(shù)控課堂上學(xué)習(xí)，其效果和效率都是低下的，因?yàn)橹皇怯胁糠滞瑢W(xué)沒(méi)有掌握相關(guān)的部分知識(shí)點(diǎn)。所以，在數(shù)控的教學(xué)過(guò)程中也就不應(yīng)該把已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容作為教學(xué)的重點(diǎn)。
數(shù)控車削編程的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在圖形（或圖紙）的數(shù)字化處理，程序的編寫(xiě)及數(shù)控機(jī)床的操作這三方面。其余的知識(shí)均可采用淡化的方法處理。如圖（2）所示，是一個(gè)小保齡球瓶的圖紙，進(jìn)行編程肯定需要從O到F各點(diǎn)的坐標(biāo)，學(xué)生自己計(jì)算或用CAD都可以得到各點(diǎn)的坐標(biāo)。我的處理方法是直接告訴學(xué)生這些點(diǎn)的坐標(biāo),如表（1）所示。因?yàn)?，教學(xué)的重點(diǎn)是編程的方法，至于坐標(biāo)的計(jì)算，在這里就淡化了。把和數(shù)控相關(guān)聯(lián)的知識(shí)，直接、明白地提供給學(xué)生，有效地保證編程教學(xué)的效率。
9、
例：請(qǐng)把小保齡球瓶的加工程序編寫(xiě)完整。
毛坯直徑10mm，1號(hào)刀為30°外圓刀，4號(hào)刀為切斷刀。
圖（2）
X
Z
O
0
0
A
4.992
-2.645
B
4.03
-5.992
C
3
-10.5
D
5.619
-14.705
E
8.217
-17.87
F
5.49
-30
表（1）、從O到F點(diǎn)的坐標(biāo)值
程序的編寫(xiě)應(yīng)該和企業(yè)的技術(shù)文件充分的統(tǒng)一，有利于校企接軌，有利于養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，也便于編程的學(xué)習(xí)。具體的技術(shù)文件包括圖紙、數(shù)控加工工
10、序卡片、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控加工進(jìn)給路線圖、數(shù)控加工程序單等。這些技術(shù)文件都以表格的形式存在，有規(guī)律、有條理、也比較系統(tǒng)，而且比較清晰、要點(diǎn)突出，非常貼合機(jī)械加工及數(shù)控編程的特點(diǎn)——邏輯嚴(yán)密、條理清晰。把技術(shù)文件（表格）的格式，運(yùn)用到數(shù)控車削教學(xué)過(guò)程中可有效提高數(shù)控教學(xué)的效益。如表（2）所示，學(xué)生填寫(xiě)準(zhǔn)確即可加工從圖（2）零件。
表（2）、數(shù)控加工程序單
N
G
X
Z
R
選刀
1
T0101
啟動(dòng)主軸
2
M03
S800
到O點(diǎn)
3
G01
11、X0
Z0
F10
O→A
4
A→B
5
B→C
6
C→D
7
D→E
8
E→F
9
退刀
10
G01
X12
到換刀點(diǎn)
11
G00
X125
Z100
換切斷刀
12
T0404
到切斷點(diǎn)
13
G00
X14
Z-30
切斷
14
G01
X-3
F10
到換刀點(diǎn)
15
G00
X125
Z100
換外圓刀
16
T0101
到起點(diǎn)
17
G00
12、
X14
Z0
程序結(jié)束
18
M30
X
Z
O
0
0
A
4.992
-2.645
B
4.03
-5.992
C
3
-10.5
D
5.619
-14.705
E
8.217
-17.87
F
5.49
-30
五、操作電腦、加工零件
目前，已經(jīng)有相當(dāng)多的數(shù)控機(jī)床可以直接通過(guò)數(shù)據(jù)線和電腦連接，學(xué)生可以通過(guò)操作電腦進(jìn)行編程、模擬并校驗(yàn)程序，而后通過(guò)電腦控制機(jī)床進(jìn)行加工。常用的計(jì)算機(jī)數(shù)控模擬軟件有南京宇航、南京斯沃、上海宇龍等，這些軟
13、件可以完全模擬從程序輸入到零件加工完成的整個(gè)過(guò)程。
有條件的學(xué)校，可把計(jì)算機(jī)模擬編程學(xué)習(xí)安排在學(xué)生上機(jī)床編程前。這樣可以非常安全地讓學(xué)生學(xué)習(xí)編程，把有些可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)先通過(guò)模擬去表現(xiàn)并排除。在電腦上模擬加工零件，其速度是可以調(diào)節(jié)的，可有效地節(jié)約時(shí)間。在電腦上模擬并不需要真實(shí)的磨刀、裝夾等，所以，輔助的時(shí)間很短。對(duì)編程學(xué)習(xí)而言，節(jié)約了時(shí)間實(shí)際上就是提高了效率。
當(dāng)然，電腦模擬加工對(duì)編程學(xué)習(xí)很有幫助，但是磨刀、對(duì)刀等還是應(yīng)該通過(guò)實(shí)際操作提高水平。
參考文獻(xiàn)：
1.宋放之 等編著 《數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分）》 清華大學(xué)出版社
2.CNC-DREHEN INFORMATIONS-UND ARBEITSBLATTER 德國(guó)中職數(shù)控車教材
3.
