項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控編程中的應(yīng)用初探

趙靜宇

數(shù)控編程作為一門直接應(yīng)對零件加工的課程,關(guān)聯(lián)到很多相關(guān)知識。要想教好、學(xué)好這一門課,必須使學(xué)生有機(jī)融合各個(gè)基礎(chǔ)專業(yè)課的知識,構(gòu)建完整的知識體系。如果教學(xué)組織不力,就收不到應(yīng)有的效果,學(xué)生會出現(xiàn)學(xué)了很多加工指令,卻在面對零件時(shí)無法選擇應(yīng)用的情況。有鑒于此,在教學(xué)過程中合理使用項(xiàng)目教學(xué)法,能收到較好的教學(xué)效果。項(xiàng)目教學(xué)法是以典型產(chǎn)品為載體設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目,以工作過程為線索設(shè)置課程教學(xué)過程,按照工作的相關(guān)性來組織課程的教學(xué)內(nèi)容,以職業(yè)能力形成為依據(jù)選擇課程內(nèi)容并以完成工作任務(wù)為主要學(xué)習(xí)目的的教學(xué)模式。項(xiàng)目教學(xué)法的最大特點(diǎn)是“以用促學(xué)”,即以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),將工作作為課程內(nèi)容的載體。項(xiàng)目教學(xué)法把理論知識與實(shí)踐技能進(jìn)行較為完美的整合,使理論知識的學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能的訓(xùn)練完全融合。

一、項(xiàng)目教學(xué)法的展開

1.確定項(xiàng)目任務(wù)

由教師提出一個(gè)項(xiàng)目任務(wù),要求把教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)都巧妙地隱含在計(jì)劃任務(wù)之中。在立項(xiàng)的教程中要注意:首先是項(xiàng)目的目標(biāo)性,所選項(xiàng)目應(yīng)實(shí)現(xiàn)本學(xué)科的教學(xué)目標(biāo),這樣才能在完成項(xiàng)目的同時(shí)保證學(xué)生掌握應(yīng)學(xué)的內(nèi)容;其次是項(xiàng)目的完整性,項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、實(shí)施到完成,必須有一個(gè)完整作品作為項(xiàng)目的成果,使學(xué)生在完成項(xiàng)目后有一種成就感;第三是項(xiàng)目的層次性,在確定項(xiàng)目時(shí),考慮到學(xué)生的水平和經(jīng)驗(yàn),確定項(xiàng)目對學(xué)生有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣,項(xiàng)目容量不能太大,完成項(xiàng)目所用時(shí)間要短,避免使學(xué)生產(chǎn)生畏難心理,影響項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施。對相關(guān)知識結(jié)構(gòu)的要求本著“夠用”的原則,重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立獲取信息和自主建構(gòu)知識的能力,重在對實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

例如,在機(jī)床坐標(biāo)系及編程坐標(biāo)系的教學(xué)中,應(yīng)以對刀過程作為項(xiàng)目任務(wù),將坐標(biāo)系的抽象教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑?shí)際目的與操作效果的具象教學(xué)。使學(xué)生通過對刀過程中顯示屏上各坐標(biāo)的改變真實(shí)地體會坐標(biāo)系,同時(shí)建立數(shù)字坐標(biāo)與刀具位置間的聯(lián)系,以及機(jī)床坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系的聯(lián)系。在講解時(shí),不應(yīng)以指令本身作為項(xiàng)目任務(wù),而應(yīng)以包含這一指令所加工表面的具體零件為項(xiàng)目任務(wù)。這樣把指令放在零件中學(xué)習(xí),在認(rèn)識指令的同時(shí)也開始應(yīng)用它,所學(xué)指令成為一個(gè)完整程序的有效組成部分。數(shù)控車削編程教學(xué)中可以設(shè)置面板認(rèn)識、數(shù)控車床基本功能操作(M00、M01、M03、M05、M08、M09、G96、G97、G98、G99)、對刀過程(機(jī)床坐標(biāo)系、G50、G17、G18、G19、絕對坐標(biāo)、增量坐標(biāo))、簡單外圓面工件(程序基本格式、G00、G01)、帶不同圓弧表面工件三個(gè)(G02、G03、I、K、坐標(biāo)定義圓弧、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償)、帶錐面工件兩個(gè)(G90、G94)、切槽(斷)工件(G04、子程序調(diào)用)、帶螺紋工件三個(gè)(G32、G92、G32)、大余量工件兩個(gè)(G71、G72、G70)、外圓槽工件(G75)、端面槽工件(G74)、仿形面工件(G73)、螺紋加工件(G76)、孔加工工件兩個(gè)、綜合課題六個(gè)等項(xiàng)目任務(wù),遵循由少到多、由簡到繁、由單一到綜合的原則。

2.制訂計(jì)劃,有的放矢吸收知識

這一步可以由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行,在既定項(xiàng)目任務(wù)下確定子題目和任務(wù)、預(yù)期成果、工作步驟和程序,但是教師必需實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。這是項(xiàng)目教學(xué)法中學(xué)生思維最活躍、積極接收新信息的一個(gè)階段。分組進(jìn)行討論教學(xué)是這一環(huán)節(jié)常用的模式,教師根據(jù)全班學(xué)生的基本情況,讓學(xué)生自由組合,然后教師再進(jìn)行調(diào)整。指定項(xiàng)目組長,一般每組4～6人,每組好、中、差學(xué)生合理搭配,既有助于培養(yǎng)學(xué)生小組協(xié)作和團(tuán)隊(duì)精神,又有助于順利完成任務(wù)。教師應(yīng)將事先準(zhǔn)備好的書面項(xiàng)目指導(dǎo)書發(fā)給每個(gè)小組檢查核對,以小組合作的形式分析項(xiàng)目要求,根據(jù)分析結(jié)果制訂小組的項(xiàng)目行動(dòng)計(jì)劃,確定工作步驟,開展分工合作,組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào),以便于更好地進(jìn)行項(xiàng)目工作。各小組還需自行學(xué)習(xí)相關(guān)知識,最后組長向教師匯報(bào)本小組工作計(jì)劃、疑難問題,教師審閱后適當(dāng)進(jìn)行指導(dǎo)。期間,教師如果發(fā)現(xiàn)存在共性問題,應(yīng)及時(shí)討論講解和釋疑。

例如,在完成單一螺紋加工指令(G32)的項(xiàng)目中,在這個(gè)過程中學(xué)生的主要任務(wù)是理清加工思路,考慮影響加工的因素,制訂加工計(jì)劃。教師的書面項(xiàng)目指導(dǎo)書可以按普車加工方法、數(shù)控加工指令格式及含義、加工參數(shù)選擇、多線螺紋加工方法的順序來設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生逐步完成任務(wù)。隨著加工計(jì)劃的深入制訂,學(xué)生會逐步掌握螺紋加工前工件尺寸確定、螺紋刀刀位點(diǎn)、切深總量、車削進(jìn)給方法、進(jìn)給次數(shù)、背吃刀量選擇、導(dǎo)入導(dǎo)出距離計(jì)算、多線螺紋的起始點(diǎn)變化的兩種方法等知識點(diǎn)。這些問題中的大部分可以利用以前的知識和自習(xí)新知識解決,少部分作為共性問題加以討論講解。

3.實(shí)施計(jì)劃,完成項(xiàng)目任務(wù)

這是把新舊知識轉(zhuǎn)化成實(shí)際成果的過程,是知識升華結(jié)晶的過程,培養(yǎng)的是學(xué)生的實(shí)際能力。由于每組的能力不同,教師的指導(dǎo)就尤為重要,對項(xiàng)目實(shí)施的步驟要解釋清楚,并根據(jù)學(xué)生的實(shí)施情況,及時(shí)提示學(xué)生先做什么,后做什么。這樣避免接受力較差的學(xué)生對項(xiàng)目束手無策,避免少走不必要的彎路,保證所有學(xué)生的項(xiàng)目順利完成。

例如,上述螺紋加工項(xiàng)目的任務(wù)是實(shí)施制訂好的加工計(jì)劃,計(jì)算加工程序中各個(gè)參數(shù)的具體數(shù)值并編制加工程序。在編制過程中,學(xué)生會出現(xiàn)進(jìn)刀路線不明確、粗心計(jì)算錯(cuò)誤等失誤,教師可根據(jù)失誤類型,選擇不同的處理方法。比如δ和∮值的錯(cuò)誤,如果是單純計(jì)算錯(cuò)誤則可以保持沉默,等下一環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤暴露出后,更能引起學(xué)生的注意;如果是概念性的錯(cuò)誤,則需要及時(shí)指出,防止出現(xiàn)錯(cuò)誤強(qiáng)化。

4.展示成果,學(xué)生介紹交流,師生共同測評

這個(gè)階段是整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的總結(jié),是知識升華結(jié)晶的過程。對結(jié)果的檢查與評估,是開展項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)學(xué)生完成了作品后,就基本上完成了項(xiàng)目活動(dòng)的大部分內(nèi)容,接下來要做的就是各項(xiàng)目小組進(jìn)行成果匯報(bào)交流與展示。匯報(bào)內(nèi)容包括成果的匯報(bào)與交流,活動(dòng)過程中遇到的問題、困難及解決的辦法,收獲與感受,活動(dòng)小結(jié)等多個(gè)方面。項(xiàng)目的評價(jià)內(nèi)容,一是對項(xiàng)目活動(dòng)成果評價(jià),如計(jì)劃合理性,項(xiàng)目完成情況及作品的質(zhì)量等;二是對學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中的表現(xiàn)加以評價(jià),如小組合作參與意識、合作精神、創(chuàng)新性、是否聽取成員和教師的意見等。評價(jià)的方式在項(xiàng)目匯報(bào)完成以后,由教師、項(xiàng)目小組及學(xué)生個(gè)人進(jìn)行評價(jià),讓學(xué)生明確在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中自己的優(yōu)點(diǎn),更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)了解存在的問題,完善以后的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)過程中的體會

1.對教師要求提高

要想收到良好的效果,教師的知識容量及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的實(shí)際能力都要提高,教師的工作量有增無減,特別是教學(xué)輔助時(shí)間加長。

2.對教材的使用要合理

教師需要根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)的需要,以應(yīng)用為目標(biāo),整合所需的知識,突出體現(xiàn)實(shí)用性及可實(shí)施性。

3.學(xué)生的知識理解力和應(yīng)用能力都有所增強(qiáng)

在項(xiàng)目教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)思維方式由抽象思維變成形象思維,因而收效更好。

4.差距

由于條件限制,上述教學(xué)過程中的第三步是以模擬仿真為主,與直接生產(chǎn)還是有一定差距的。

(作者單位:山西省忻州市技工學(xué)校)