數(shù)控技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)淺析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了數(shù)控技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)淺析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：針對(duì)數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題，闡述了項(xiàng)目教學(xué)法特點(diǎn)、實(shí)施步驟。以數(shù)控技術(shù)課程中數(shù)控加工坐標(biāo)系為例，介紹了項(xiàng)目教學(xué)法在教學(xué)中的具體應(yīng)用及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；項(xiàng)目教學(xué)法；應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要基礎(chǔ)，涉及機(jī)械、電氣、自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的知識(shí)[1]。《中國(guó)制造2025》提出開發(fā)一批精密、高速、高效、柔性數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備及集成制造系統(tǒng)，加快高檔數(shù)控機(jī)床、增材制造等前沿技術(shù)和裝備的研發(fā)[2]。中國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展對(duì)數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)提出了更高的要求，數(shù)控技術(shù)作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門重要專業(yè)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。如何通過該課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人才成為數(shù)控教學(xué)工作者面臨的嚴(yán)峻問題，對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行研究，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過分析數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題，介紹了項(xiàng)目教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用，提出改進(jìn)措施，供同行參考。

一、教學(xué)目標(biāo)及存在問題

數(shù)控技術(shù)作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)必修課，涉及多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求較高，實(shí)踐性較強(qiáng)，理論講授為24課時(shí)，實(shí)驗(yàn)為6課時(shí)，共計(jì)30課時(shí)。通過本課程學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生了解數(shù)控技術(shù)基本概念、發(fā)展、應(yīng)用及數(shù)控機(jī)床的工作原理及結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)控加工編程的理論基礎(chǔ)知識(shí)。結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，制定具體教學(xué)目標(biāo)：掌握數(shù)控技術(shù)基本原理，能將機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域；掌握數(shù)控加工技術(shù)基本方法，復(fù)雜機(jī)械零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，復(fù)雜機(jī)械零件數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)；掌握先進(jìn)數(shù)控編程方法，能夠利用計(jì)算機(jī)輔助編程軟件編程，并對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行模擬、加工?？傮w來看，數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)方式主要根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱，以課堂教師講授為主，理論授課時(shí)間被大幅壓縮，教學(xué)中存在的主要問題如下。

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高

在教學(xué)安排上，本課程在大三下學(xué)期即第六學(xué)期上課，雖然學(xué)生已學(xué)過一些專業(yè)基礎(chǔ)課程，仍有部分專業(yè)課沒有開展，如機(jī)械制造技術(shù)課程的學(xué)習(xí)也在同步進(jìn)行，學(xué)生的先修課程知識(shí)不足。數(shù)控技術(shù)是一門對(duì)機(jī)械制造、機(jī)械識(shí)圖、工藝分析及計(jì)算機(jī)控制等知識(shí)綜合應(yīng)用的課程，需要學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)加工零件圖進(jìn)行加工工藝分析和編寫數(shù)控加工程序，對(duì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力要求較高。多數(shù)學(xué)生前期只是被動(dòng)接受相關(guān)知識(shí)，對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力較差。部分學(xué)生對(duì)該課程的重要性認(rèn)識(shí)不足，學(xué)習(xí)積極性不高。

（二）理論和實(shí)踐脫節(jié)

數(shù)控技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，部分內(nèi)容如數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及程序具體執(zhí)行過程需要在數(shù)控機(jī)床上現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)才能取得良好的效果。由于數(shù)控機(jī)床價(jià)格相對(duì)較高，很多學(xué)校受資金制約，用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的數(shù)控設(shè)備較少，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)比較薄弱。多數(shù)情況下只是象征性安排一些認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)課分組人數(shù)較多，很難保證每一位學(xué)生都能操作數(shù)控機(jī)床，學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手時(shí)間得不到保證。多數(shù)教師在授課過程中仍然以理論講授為主，學(xué)生普遍缺少實(shí)踐工作經(jīng)歷，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的具體情況了解較少，影響教學(xué)效果。

（三）課堂授課課時(shí)少

該課程涉及數(shù)控原理與系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系、數(shù)控插補(bǔ)原理、數(shù)控加工工藝及數(shù)控編程等知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容較多。隨著教學(xué)改革的深入，數(shù)控技術(shù)課程課時(shí)調(diào)整為理論講授24課時(shí)，實(shí)驗(yàn)6課時(shí)，共計(jì)30課時(shí)。課時(shí)較少，教師在授課時(shí)很難對(duì)所有內(nèi)容進(jìn)行講解，只能有選擇地對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行講解，影響授課質(zhì)量。

二、項(xiàng)目教學(xué)法

（一）基本特點(diǎn)

項(xiàng)目教學(xué)法（Project-BasedLearning）又稱PBL教學(xué)法，起源于德國(guó)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)，通過師生共同實(shí)施一個(gè)“完整的項(xiàng)目”來完成授課內(nèi)容，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目標(biāo)。作為一種新的教學(xué)理念，項(xiàng)目教學(xué)法將授課內(nèi)容以項(xiàng)目的形式提出，通過讓學(xué)生參與完成項(xiàng)目工作，打破了傳統(tǒng)教師講授為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，增加了師生之間的互動(dòng)，極大的激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力[3-4]。

（二）具體應(yīng)用

總目標(biāo)是通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，掌握常用數(shù)控編程指令的格式及其用法。項(xiàng)目終極學(xué)習(xí)目標(biāo)是初步掌握數(shù)控編程的方法，并能編寫簡(jiǎn)單零件的數(shù)控加工程序。促成目標(biāo)是進(jìn)一步掌握數(shù)控編程指令的作用，學(xué)習(xí)常用數(shù)控編程指令格式的組成及應(yīng)用，復(fù)習(xí)數(shù)控加工工藝知識(shí)點(diǎn)。確定工作任務(wù)：學(xué)習(xí)直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)指令的應(yīng)用，主要包括指令的作用及指令格式的組成。根據(jù)實(shí)際情況將學(xué)生分成若干個(gè)小組，分別完成工作任務(wù)中的各個(gè)部分，如分為直線插補(bǔ)指令和圓弧插補(bǔ)指令兩大部分。每一部分也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行再劃分，如做直線插補(bǔ)指令的學(xué)生可以首先分析直線插補(bǔ)指令的功能就是控制刀具沿直線方向進(jìn)行切削；了解在這個(gè)過程中需要確定的切削尺寸、進(jìn)給量、吃刀量、切削速度及切削液等要求；根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)確定這些控制量的數(shù)控代碼，再結(jié)合零件的數(shù)控加工編程特點(diǎn)，確定直線插補(bǔ)指令的具體格式。分組時(shí)可以先讓學(xué)生自由組合，注意保持各組綜合能力平衡。比如，每個(gè)小組至少要有一名責(zé)任心強(qiáng)、能力突出的學(xué)生擔(dān)任小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)本小組與教師的聯(lián)系及本小組的指導(dǎo)和技術(shù)支持。

（三）項(xiàng)目實(shí)施效果及評(píng)價(jià)

對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施結(jié)果進(jìn)行評(píng)估主要考慮是否按規(guī)定完成了項(xiàng)目?jī)?nèi)容和項(xiàng)目完成的質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。可以采用小組答辯的形式，成立答辯小組，請(qǐng)每組選一個(gè)學(xué)生代表上臺(tái)介紹該組項(xiàng)目實(shí)施過程及完成情況，回答答辯小組和同學(xué)們的提問，檢查對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況。教師對(duì)項(xiàng)目完成過程中存在的問題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并和學(xué)生一起分析問題產(chǎn)生的原因及解決方法。通過比較和總結(jié)各組的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出總體評(píng)價(jià)。

三、注意事項(xiàng)

首先，設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目時(shí)除了考慮教學(xué)內(nèi)容外，還要考慮教學(xué)難點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校實(shí)際教學(xué)條件將知識(shí)點(diǎn)穿插安排在項(xiàng)目中。教師需要提前結(jié)合學(xué)生數(shù)量、授課課時(shí)數(shù)、計(jì)劃授課內(nèi)容及學(xué)校具體情況設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，通過該項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)施，使學(xué)生達(dá)到復(fù)習(xí)舊知識(shí)、學(xué)習(xí)新知識(shí)及對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用能力的目的。其次，項(xiàng)目教學(xué)法的主要目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)自主分析問題、解決問題能力。在授課過程中，教師應(yīng)注意自己的角色是指導(dǎo)性、輔助性的。在項(xiàng)目實(shí)施前，教師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在教學(xué)實(shí)施過程中，學(xué)生自己討論項(xiàng)目、分析項(xiàng)目條件、搜集資料尋找解決問題方法途徑，直至最后解決問題。整個(gè)過程中，教師的角色是在關(guān)鍵點(diǎn)上引導(dǎo)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生，甚至可以參與學(xué)生討論。第三，整個(gè)項(xiàng)目是通過小組所有學(xué)生共同努力完成的，是小組全體成員的智慧結(jié)晶，在成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)注意公平性，有所區(qū)別。對(duì)于確實(shí)做出貢獻(xiàn)的學(xué)生，給予充分鼓勵(lì)，特別優(yōu)秀的甚至可以協(xié)助、指導(dǎo)學(xué)生形成自己的成果公開發(fā)表。對(duì)那些只是跟在別的同學(xué)后面整理資料，沒有對(duì)項(xiàng)目實(shí)質(zhì)性問題做出貢獻(xiàn)的學(xué)生，打分時(shí)可適當(dāng)?shù)鸵恍?。第四，正確處理項(xiàng)目教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)方法的關(guān)系，任何一種教學(xué)方法都有局限性，項(xiàng)目式教學(xué)法作為一種新的教學(xué)方法，有許多優(yōu)點(diǎn)，但不能完全取代傳統(tǒng)教學(xué)方法。比如，當(dāng)教學(xué)班學(xué)生數(shù)量在40人以上時(shí)就不太適合采用項(xiàng)目教學(xué)法了，一些理論性較強(qiáng)的課程也不太適合采用項(xiàng)目式教學(xué)法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王眇，張振明，李龍，等.數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及在智能制造中的作用[J].航空制造技術(shù)，2021，64（10）：20-26.

[2]李志剛，王良，車曉毅，等.新工科背景下數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革[J].高教學(xué)刊，2019（5）：148-150.

[3]閆存富.項(xiàng)目教學(xué)法在“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育，2011（11）：120-121.

[4]蔡佳麗，蔡麗娟.項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)機(jī)，2021（5）：68-69.

作者:閆存富 喬雪濤 賀紅勛 張素香 王文博 單位:中原工學(xué)院機(jī)電學(xué)院