基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)的改革與實(shí)踐

易軍

摘 要： 目前我國(guó)正處于社會(huì)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，需要更多專業(yè)型的技術(shù)人才，所以需要加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”的實(shí)踐教學(xué)，落實(shí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法?；诖耍疚膶耐卣菇虒W(xué)內(nèi)容、運(yùn)用數(shù)控仿真技術(shù)兩方面入手，分析構(gòu)建數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的方式，并以確定項(xiàng)目、制定計(jì)劃、項(xiàng)目實(shí)施為切入點(diǎn)，探究在數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)落實(shí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的主要方式，旨在能夠打破傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式，為國(guó)家的發(fā)展培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；數(shù)控技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)

前言：在現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程中，我國(guó)正在從“制造強(qiáng)國(guó)”向“創(chuàng)造強(qiáng)國(guó)”發(fā)展，這實(shí)際上需要更加先進(jìn)的制造技術(shù)作為基礎(chǔ)，因此需要加大人才培養(yǎng)的力度，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)的方式提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而滿足社會(huì)發(fā)展的需求。目前，很多高校依然采用傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，甚至?xí)绊懡虒W(xué)的有效性，對(duì)此可以將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式應(yīng)用在實(shí)踐課程中，從而激發(fā)學(xué)生的積極性，提高數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。

1.結(jié)合數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”內(nèi)容構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

1.1 拓展教學(xué)內(nèi)容

目前，很多高校的數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)，僅局限于數(shù)控車(chē)端面、螺紋、外輪廓、數(shù)控銑鉆孔循環(huán)等單指令的編寫(xiě)中，但實(shí)際上數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)還應(yīng)該涉及數(shù)控機(jī)床功能、類型、坐標(biāo)系（機(jī)床、編程）等不同方面的內(nèi)容，這部分知識(shí)內(nèi)容相對(duì)抽象，所以需要拓展教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。除此之外，圖形化自動(dòng)編程技術(shù)是數(shù)控編程中的主要內(nèi)容，其具有兩種不同的模式，教師可以通過(guò)不同的模式實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容拓展的目標(biāo)，具體內(nèi)容如下：

（1）CAD/CAM一體模式。該模式就是在同一平臺(tái)的不同模式下，完成三維造型、加工，其中常見(jiàn)的方式為NX、Unigraphics、Pro/E、CAXA制造工程師、MasterCAM等；

（2）CAD/CAM非一體模式。這一模式中，CAM軟件中不具備CAD造型設(shè)計(jì)的功能。但是由于大部分學(xué)生很很難適應(yīng)CAXA制造工程師的操作，所以在數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)該使用具有較高兼容性的CAM軟件，確保CAD軟件的統(tǒng)一性，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容拓展的目的[1]。

1.2 運(yùn)用數(shù)控仿真技術(shù)

目前，在數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)中，通常將Solidworks作為學(xué)生三維建模的主要工具，但隨著教學(xué)改革的推進(jìn)，高校需要積極更有更高兼容性的純CAM軟件——Powermill，為學(xué)生提供更多的工具選擇。通過(guò)這樣的方式，能夠有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)教學(xué)的有效性。由于數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)需要多樣化的教學(xué)手段，高校可以積極引進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以此構(gòu)建仿真系統(tǒng)提高實(shí)踐教學(xué)的科學(xué)性、先進(jìn)性。基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠?yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)出關(guān)于機(jī)床的立體形態(tài)、參數(shù)，同時(shí)以仿真技術(shù)模擬機(jī)床加工的全過(guò)程，從而使學(xué)生積累更多的經(jīng)驗(yàn)，并且能夠?yàn)楦咝９?jié)省更多的成本，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的安全性。

2.將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法全面落實(shí)在的數(shù)控技術(shù)教學(xué)中

2.1 確定項(xiàng)目

由于數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，均由學(xué)生自愿參加，所以課程設(shè)置項(xiàng)目不需要太多，以此踐行項(xiàng)目教學(xué)法。例如：在“齒輪泵修復(fù)”的項(xiàng)目中，實(shí)踐課程可以模擬由于過(guò)載因素，導(dǎo)致齒輪泵結(jié)構(gòu)損壞的場(chǎng)景，在修理的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)泵蓋存在裂痕、齒輪軸面破損等問(wèn)題，需要技術(shù)人員重新設(shè)計(jì)、加工零部件并進(jìn)行安裝。在本次實(shí)踐課程中，可以根據(jù)需求設(shè)置數(shù)控銑、數(shù)控車(chē)兩個(gè)項(xiàng)目，具體的項(xiàng)目?jī)?nèi)容如表1。通過(guò)設(shè)置不同的模塊，學(xué)生能夠自主選擇，并能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用在實(shí)踐中。

2.2 制定計(jì)劃

在制定計(jì)劃的過(guò)程中，教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生制定更加科學(xué)、可行的計(jì)劃，主要包括在完成數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)以后，學(xué)生需要掌握那些具體的知識(shí)、技能，結(jié)束項(xiàng)目的時(shí)間等。通過(guò)制定合理的計(jì)劃，學(xué)生能夠更加合理的安排時(shí)間，提高實(shí)踐課程的效率，完成教學(xué)任務(wù)并實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在“齒輪泵修復(fù)”實(shí)踐課程中，為了能夠提高教學(xué)效率，可以由學(xué)生自行組成小組，通過(guò)討論制定小組計(jì)劃，不僅能夠節(jié)約時(shí)間，還能夠便于教師管理、指導(dǎo)[2]。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施

根據(jù)實(shí)踐課程的計(jì)劃，教師要求學(xué)生使用Powermill編程軟件進(jìn)行操作，在這一過(guò)程中教師需要進(jìn)行指導(dǎo)，避免學(xué)生發(fā)生操作失誤而項(xiàng)目教學(xué)的質(zhì)量。完成模型設(shè)計(jì)以后，教師需要根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行具體的演示，明確其中所需講解的重點(diǎn)，如對(duì)刀操作建立加工坐標(biāo)系等，從而加深學(xué)生的理解與記憶，能夠在很大程度上提高實(shí)踐教學(xué)的有效性。在教學(xué)中，每個(gè)小組選擇一名組長(zhǎng)，組織學(xué)生對(duì)“齒輪泵修復(fù)”項(xiàng)目進(jìn)行討論，在教師的指導(dǎo)下修復(fù)零部件的參數(shù)，然后獨(dú)立上機(jī)，經(jīng)過(guò)仿真技術(shù)對(duì)參數(shù)的驗(yàn)證，選擇最佳的工藝完成部件加工。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生則可以完成齒輪泵的修復(fù)、安裝，實(shí)現(xiàn)本次實(shí)踐課程的總體目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，為了能夠進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型，高校需要加大數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)的力度，為學(xué)生營(yíng)造更加專業(yè)的學(xué)習(xí)氛圍。以此為基礎(chǔ)，高校采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法擴(kuò)展了教學(xué)的內(nèi)容，引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，并制定了恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法全面落實(shí)在數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”的實(shí)踐教學(xué)中，提高了教學(xué)的效率。所以，為了能夠向社會(huì)輸送更多的專業(yè)人才，可以結(jié)合文中的方式開(kāi)展數(shù)控技術(shù)“閉環(huán)”實(shí)踐教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1]張同興.淺談高職院校數(shù)控技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀及改革[J/OL].中國(guó)培訓(xùn)：1[2018-03-24].

[2]程艷.基于開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制的數(shù)控技術(shù)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，32（01）：92-94.