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一、實訓教學的性質和任務
Java技術是計算機科學與技術相關專業培養的核心技能,本課程設計是在《Java程序設計》課程上設置的,在高職高專人才的培養中占有核心地位。它是鞏固學生所學理論知識、培養學生動手能力并使理論與實際相結合的重要實踐環節。
本課程設計的目的和任務,是通過學生用Java語言設計一個完整的應用程序,使學生綜合應用所學知識完成軟件的分析、設計、調試和總結,提高學生對Java語言的綜合應用能力和解決問題的能力。
二、實訓教學方法手段和考核方法的設計
(1)實訓教學方法和手段
任課教師根據課程《網絡程序設計Java》教學大綱中的重點內容,給出相應的題目或項目,指導學生完成任務。實訓前必須制定好上機步驟,弄清實訓目的;要求學生掌握實訓項目所需的知識、操作方法或步驟,并寫出詳細的實訓報告。
(2)實訓考核方法
通過設計答辯方式,并結合學生的動手能力,獨立分析解決問題的能力和創新精神,實訓報告和答辯水平以及學習態度綜合考評。
考核標準包括:
1.設計與實訓報告 (20%);
2.程序的可用性,實用性,通用性,可擴充性(30%) ;
3.學生的動手能力、綜合解決問題能力、創新精神(20%) ;
4.答辯水平(20%)。
5.態度和紀律 10% (分為優、良、中、及格和不及格五檔)
三、實訓內容與要求
(1)java系統程序開發
資產管理系統、學生信息管理系統、電子商務系統、網絡購物系統、網絡聊天室、人事管理系統、選課系統、論文管理系統、新聞系統、考試管理系統、學生宿舍管理系統等。學生可以小組為單位任選其一完成。
(2)Applet程序開發
做一個廣告屏,顯示一段文字,如圖1所示,能夠對文字的顏色、風格、字體、字號等修改。
要求:做成APPLET程序或APPLICATION程序;用APPLETVIEWER運行;能夠在網頁中運行。
(3)游戲開發
1.五子棋雙人對弈
開發游戲性程序,例如五子棋雙人對弈程序、掃雷程序,根據學生情況,此部分為選做內容。
五子棋雙人對弈程序要求:
①按“重新開具”可以開始新的一局。
②需提示當前該哪方下棋,并提示已下棋子的信息。
③一方贏時游戲結束。
2.俄羅斯方塊游戲。
說明:以上內容為模板內容,其它題目也可自己設計,但難度要相當。具體內容可根據實際由指導老師審定。
(4)總體要求
1.對系統進行功能模塊分析、控制模塊分析正確;
2.系統設計要實用;
3.編程簡練,可用,功能全面,具有較好的健壯性;
4.說明書、流程圖要清楚。
四、授課計劃與學時安排
(1)教師介紹本課程設計的目的、內容、要求、方法和安排。(4學時)
(2)學生消化信息、完成設計報告。(6學時)
(3)教師審查設計報告。通過審查的學生的設計報告,然后調整確定實施方案。 (4學時)
(4)學生完成課程設計的程序設計環節指導老師作必要的現場指導。(20學時)
(5)驗收并簡單考核。(4學時)
(6)撰寫總結和實訓報告。(2學時)
五、課程設計指導教師
由主講教師和實驗指導教師共同承擔。
六、課程設計地點
計算機中心機房或者學院專業機房
關鍵詞:鉗工實訓;安全事故;程序化管理;管理模塊化
安全事故在鉗工實訓中屢有發生,小到手指劃傷大到機毀人亡,很難預料;管理難度大、處理方法復雜。若形成一整套事故預防體系,就可以有效縮小事故規模,減少甚至杜絕事故的發生。
一、實訓常見事故分析
縱觀國內外中等職業學校鉗工實訓事故,最常見的是人為操作不當事故和管理不當事故兩大類。事故發生的原因很多,每個學校都采取了很多預防措施,但是實施起來困境主要有兩點:
內因:1、學生個人因素原因造成的:思想麻痹,對操作不當,應變能力差,培訓不足,對機床設備理解不夠,疲勞操作等。
外因:外部因素決定的:如自然因素、管理制度、機床設備隱患等非自身原因造成的。
有些事故是偶發的,偶然因素屬于不可抗因素,難以避免,但是若管理不當,事故可能經常發生,難以避免,為了克服管理弊端,本文提出程序化管理方法,專門用于預防管理不當造成的事故。
二、程序化管理探索實踐
(一)概念解釋
鉗工程序化管理:是在鉗工實訓過程中,依照一定的預定程序,從事故的起因,事故的發生過程和事故預后三個場景,把管理制度程序化,形成可打分評價的程序,機械地按部實施,每班次強化,最終從根本上減少事故的一種管理方式。
(二)程序化管理特點
1、機械性:制度實施過程是按照規定步驟一步一步地進行的,雖然很古板,卻很可靠,可以避免人為因素干擾,只要觸發到某一程序,就按照后一段程序進行處理。
2、規范性:標準化的程序具有互換性,每條制度是多方面綜合考慮后所制定的,而且經過實施后不斷完善得到的,不光有可操作性,而且有科學依據。經過模塊化改造后,細化成若干個大小模塊,可根據不同需要進行定制。
3、可操作性:制定的管理制度可操作,有操作步驟,有評價體系,能打分,管理省力,學生容易執行,節省人力物力。制度制定是以現場為基礎,現場是提出方案和解決問題的前提,切合實際,所有策略都具有現場可以實施,能指導現場的操作,而且是第一時間處理。制定出的制度容易實施,如果要求太過苛刻,實施起來就會大打折扣,最后影響可行性。比如,考核分只要達到80分就能滿足要求,不一定非要每個人都達到100分,否則難以實施下去。
(三)、程序化管理實施方法
1、制度的制定。先進行調研,到兄弟單位現場考察,吸收先進的軟件和硬件,根據調研報告,把優點融入,進行消化和吸收,確定管理方案,制定自己學校的管理細則。制定規則時,圍繞可實施,可打分的前提。
包括5個大的模塊:場地建設制度,安全操作制度,事故處理制度,事故處理回訪制度,制度修訂完善制度。每個大的模塊可以細化成若干小的模塊,每個小模塊都可以轉換成可以執行的程序,每條程序或程序組都可以打分,在打分時,可以把多個程序組合并起來打分,也可以把一個小模塊打分,也可以幾個大模塊總的合并打分。
2、管理制度的實施和打分。良好的管理制度核心在于實施,在于考核來保證。安全細則落實到每節課中的每個操作步驟中,只要開端時切實地執行,后面只是機械地、按部就班地按規矩做就可以了,因為制度已經深入人心,打好分,記錄好成績就可以了。合格分可以采取積分制,積滿60分算是完成一個模塊,換成一個大分。這些安全分可以轉換成為學生的學期總積分上,對學生進行過程管理。
3、制度優化和完善鞏固。當制度實施過程中遇到沖突和不可調和的矛盾時,或者制度不能有效避免事故的部分,需要經過修訂來完善。制度的科學性,前瞻性總是隨著制度的實施和技術發展變化的。有一些修訂部分常常是在事故回訪后發現的,有一部分是學生提出的,有些是其他兄弟單位學習得到的,有些是從其他部門學到的。它總是在不斷完善的過程中形成的事故最少的,最簡單的,最省力的辦法。
4、程序化管理流程:母程序細化成若干子程序,每個子程序按實訓過程按步驟進行,完成打分,表示該段子程序完成,可以進入第二段子程序。還可以通過特定途徑,選修某段子程序,若該段子程序完成,可以跳轉到另一段程序,只要積分符合預定要求即可。
(三)案例分析
以鉆孔為例,理解程序化管理。
1、場地布置管理母程序。考察調研兄弟學校鉆孔環境,問卷常見事故,布置設備場地環境,排除設備和環境隱患,包括細則有安全隔離墻布置,通風和消防,場地采光,電纜布置,隔噪處理等。本段子程序完成后,跳轉到場地布置:包括7s管理標語安置,實訓區域劃塊及命名,上墻標語,實訓安全事項,實訓作品陳列,事故安全提醒和處理步驟標語等。
2、事故預防程序。根據事故分析原因,按程序進行操作來降低事故烈度。分母程序和子程序,子程序有一級,二級子程序等。母程序是:程序一,上機前培訓階段,程序二,簡單操作階段,程序三,復雜操作階段。如簡單操作母程序:根據鉆孔兩大事故時段,開始鉆和即將結束時,再做好減小事故烈度的處理程序。子程序分開始鉆子程序,結束鉆子程序,事故發生處理子程序等。
上機前培訓包括規章制度,理論學習,參觀等,讓學生只看不動手,熟悉場地,熟悉設備,熟悉操作程序,營造氛圍,避開新手事故集中時間。
簡單動手階段,做簡單的操作和低危險操作,達到一定時間后才準進入第三步正式操作。每個階段記錄在打分卡上,都要記錄在安全日志里面,作為學生考核內容。
3、事故處理程序:事故上報,事故調查,事故處理,事故結案。 事故上報包括時間,地點,機床設備,當時自然狀況,事情發生過程,傷亡情況,已采取的應急處理,上報部門等。事故調查包括責任認定,證據采集,當事人陳述和教師陳述學生代表陳述等。事故處理包括學校處理意見,家屬意見,經濟墊付,事故處罰決定等。事故結案包括事故結案登記,回訪記錄,處理材料收集歸檔,處罰簡報,事故總結,改進措施驗收等。
4、制度完善程序:根據事故總結和回訪,分析制度中的弊端,從事故的源頭,事故的起因,事故的發展,事故的預后等方面進行制度改良。
三、探索成效
(一)實踐的效果
1.對事故減少的效果:按程序走可以減少大量必然事故,但不可以減少偶發事故,可以降低事故50%以上的事故發生概率。在實訓前,學生已經對程序過程很熟悉,而且每道程序需要打分,所以學生主動性得以充分發揮,而且實訓過程是循序漸進地進行的,只有達到一定熟練程度后才可以轉入其他一段程序,所以得以有效減少事故數量。
2、對事故危害性降低的效果:通過程序化,可以順暢地進行處理程序,減小事故烈度,減少預后危害性,也可以降低處理的不確定性,增加透明化。當事故發生時,觸發事故處理段程序,怎么按照事故性質進行應急處理,怎么節約時間,怎么降低危害性都啊按規定標準地進行的。
3、對事故發生后,后果和預后的效果分析:按程序處理事故,可以避免許多不必要的糾紛和麻煩,如果某一段程序處理不當,可以重新回到該程序段進行再處理,也可以對該段程序進行修改,大大減少工作量。特別是實行制度完善程序后,每次小事故必須進行一次制度修改,回訪,都大大提升了制度的完善程度,最終是減少了事故的發生頻率。
(二)問題與思考
這個程序化管理方法還有幾個需要不斷完善的地方:一是程序制定的科學程度和高度沒有止境,需要不斷學習國際國內和企業先進經驗。二是程序不是一成不變的可套用模式,要根據學校實際,不斷完善的。三是打分管理需要精簡和典型化,減少工作量。
四、總結
本鉗工程序化管理不是一種表面化管理,是一種切合實際的具體化管理,是可打分互動,按步驟進行的一種的可操作化管理模式。通過標準化,模塊化實施后,不光對鉗工實訓有指導意義,對學校內其他實訓也有可復制的之處,達到安全實訓的最終效果。
參考文獻:
關鍵詞:課程整合;模塊化案例教學;啟發教學;程序設計;解決問題能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
“C語言”是從事計算機軟、硬件開發和應用人員必備的專業知識。C語言既具有高級語言的特點,又具有低級語言的功能,語法結構簡潔精妙,便于描述算法,寫出的程序效率高,運用C語言可以編寫系統底層的內核程序。C++、Java、C#、J#、perl等高級語言也是衍生自C語言,所以掌握了C語言,可以很容易掌握這些新型的語言去開發程序。因此在高等院校與計算機相關專業的教學計劃中,“C語言程序設計”是一門必修的基礎課及核心課程,是一門理論性和實踐性均較強的課程。開設“C語言程序設計”課程主要培養學生掌握結構化程序設計的基本方法,建立嚴謹的程序設計思想及較強的動手編寫及調試程序的能力,逐步培養獨立分析問題和解決問題的能力。同時為數據結構、操作系統及其他高級語言課程等后續專業課程的學習打下扎實的理論和實踐基礎。
在以往的教學過程中,大部分學生對學習“C語言程序設計”存在畏難情緒,更不知如何運用C語言解決實際問題。教學效果不理想,給后續學習造成障礙。筆者在教學中調整了以往按部就班的教學模式和重理論輕實踐的教學理念,將模塊化案例教學引入“C語言程序設計”的課程中,進行了教材整合和強化實踐教學,并圍繞模塊化案例展開C語言教學,以案例引出C語言的知識點。全部授課都以程序設計為目的,收到顯著的教學效果。
2課程進行整合,建立模塊化案例教學
2.1傳統的教學模式以語言知識為主線
傳統的“C語言程序設計”課程教學模式采用以語言知識為主線,按照變量、數據類型、表達式、數據輸入/輸出、流程控制、函數、指針、結構、文件等順序進行教學,實訓課多以驗證為主。學生在學習的過程中每一知識點都是獨立聽記,不能將所學知識進行綜合運用。因此,學生是邊學邊忘,學習后續內容沒有前期知識支撐,學到5~6周就失去學習的興趣和信心,甚至有些學生放棄對該門課的學習,到期末考試突擊復習,不及格率比較高。
2.2課程整合以程序設計為主線
課程整合以程序設計為主線貫穿語言各知識點,就是將“C語言程序設計”課程內容分解為四個模塊,即C語言基本程序設計模塊、函數模塊、指針模塊、文件模塊,每一模塊都以案例展開C語言的知識點教學,講解C語言的理論知識為目的,上機實訓以授課中的案例貫穿始終,即強化理論知識的掌握,便于后續知識的學習,同時還要逐步培養學生編寫C程序的能力,緊緊圍繞這四個模塊的案例舉一反三展開程序設計的實訓。
2.2.1基本程序設計模塊
利用“統計一名學生的三門課程平均成績”的程序,引導出變量、數據類型、表達式、數據輸入/輸出等C語言基本知識。這階段主要是引導學生掌握C語言程序的基本結構,編寫程序的基本方法,是學習C語言入門階段。如圖1所示。
2.2.2函數模塊
C程序是由若干函數構成的,函數是C語言的核心知識。因此,在講函數知識及設計函數程序時,將前面講述的計算學生多門課程成績組合成較完整的C程序案例。如圖2所示。
通過這個案例講清C語言中變量的存儲類型的區別和功能,函數調用、參數傳遞的方式及要求,按值和按地址傳遞區別。在講函數調用時啟發學生逐步完成圖2各個程序模塊的組合。同時調動學生的積極性逐步擴展圖2中的功能,將所學的知識進行綜合應用,并提出預處理和文件包含知識概念及運用。
2.2.3指針模塊
指針是C語言的重要功能,正確而靈活地運用指針,可以動態分配內存和對物理地址直接進行操作,方便地使用字符串和數組,有效地表示復雜的數據結構,在函數調用時能獲得1個以上的函數值。指針內容非常豐富,而且復雜,這部分是C語言的重點,也是學習的難點。按常規模式教學,學生對指針知識理解難、運用更難,部分學生到此幾乎放棄學習。采用模塊案例教學,學生首先了解指針的運用,調動學生學習的興趣和學習的欲望,然后逐步從指針案例中啟發引出知識點,邊學邊用,通過實例反復練習,學生能較靈活運用指針知識編寫程序。指針模塊如圖3所示。
首先利用演示鏈表案例引導出動態分配內存。然后演示用指針修改數組處理學生成績排序的程序案例,或者設計較簡單的對硬件操作的案例,讓學生了解指針知識運用之后,再由學生模仿將函數模塊中用數組存儲數據修改為用指針進行數據處理。在知識引申的過程中,逐步提出字符串指針、指針數組及指針數組做main()函數的參數的運用。
2.2.4文件模塊
主要講述輸入輸出函數,將內存中存儲的數據輸出到外存上,仍然利用案例分析文件的概念及文件的運用。
3圍繞案例展開教學
在基本程序設計模塊中,以計算1名學生三科成績的平均成績這個程序開始引導C語言基本知識。程序如下:
#include
main()
{ int scor1,scor2,scor3;
float grade, total;
total = 0.0;
printf(“Enter grades: \n");
scanf("scor1=%d ,scor2=%d ,scor3=%d", &scor1, &scor2, &scor3);
total= scor1 + scor2 + scor3;
grade=total/3;
printf(“Grade average is %.2f\n", grade);
getch();
}
3.1案例啟發教學,使學生輕松聽課
在案例教學過程中,要求學生熟記模塊中程序。例如:第一次課熟記“統計1名學生三科成績”這個程序。然后調動學生學習的積極性和主動性,引導學生積極思考和參與,一起分析程序中語句的含義,在分析語句的過程中,采用啟發式的循序漸進、由淺到深、由易到難,逐步提出新問題,引出C程序中新知識,用新知識解決新問題,再舉一反三寫出對應不同問題的C語言程序。例如:提出判斷并輸出學生三科成績的最高分和最低分引出分支結構。提出若是8門課,進行總成績統計的簡便方法,由此引導出循環結構。根據對成績升序或降序排序引導出一維數組,再計算多個學生中每個學生多科成績引導出二維數組等,根據引導的知識逐步擴展和加深知識的運用。
保證學生動腦、用心聽課。教師在講解每個基本知識的過程中不要面面俱到,對常用的編程知識細講熟練,不常用的知識略講或用表格統解,有些基礎知識是隨著編程逐步引出或者以后應用時在自學,保證學生聽課不疲勞。聽得懂、跟得上、興趣濃,興趣是學習的動力,動力會產生效果。同時要求學生強化記憶判斷最高分、成績排序等程序,以便于后續課由用戶建立的若干個自定義函數構成較完整的程序。在分析函數案例過程中,講清數據存儲類型的區別及參數的使用等知識。授課過程如圖4所示,每節課結束前教師與學生共同總結本節課的重點知識,便于課后復習。
3.2培養閱讀程序的能力
讀程序是學習C語言入門最快,也是最好的方法。教師在講述程序中各語句含義的時候,首先培養學生閱讀程序的能力。在閱讀程序的同時注重培養學生掌握C程序的結構。例如:編寫程序首先根據表達式確定變量及變量的數據類型,然后給變量賦值(直接賦值或通過鍵盤接受值),再進行運算,最后輸出計算后的結果等。要求學生不放過每一章中提到的所有例題,仔細研讀程序,直到每一行都理解了。看懂別人是如何解決問題的,學習解決問題的方法和程序設計技巧,掌握程序結構。為了使學生盡快掌握編程思想和基本結構,教師課后給學生布置一些設計C程序作業,由學生根據自身能力,閱讀程序、修改程序、給程序補充語句以及寫出程序運行結果,強化訓練。
3.3培養學生編寫程序能力,掌握分析問題算法
3.3.1模仿編寫程序
“C語言程序設計”是一門實踐性很強的課程,“紙上談兵”光學不練是學不好C語言的。在閱讀程序的過程中,培養學生學會模仿編寫程序,如果沒有深刻地理解C語言的語句及掌握編寫程序的基本方法,模仿編寫程序也是一句空話。在模擬編寫程序時,如果寫不出來,回過頭來再繼續研究例題,想想自己為什么寫不出來,然后再去寫這段程序,反反復復,直到熟練為止,在模仿編程的過程中培養學生養成良好的編程風格。
3.3.2分析算法
利用C語言編程解決實際問題,所需要的不僅僅是C語言語句,還需要相關的專業知識及算法。例如,如果你不知道計算π的公式,即使C語言學得再好也無法編寫計算π的近似值的程序。如果不知道判斷閏年的條件,就無法計算某年是否為閏年。所以在程序設計過程中,必須注重培養學生分析問題及找到解決問題的最優算法,這是設計程序的重要條件。
3.4強化編程能力的訓練,樹立編程信心
教師在全部的授課過程中,時時鼓勵學生能學好C語言。因此教師在提供豐富多樣的實驗題目時,注重學生的差異,讓學生根據自身水平和興趣,選擇自己能理解的訓練題目。讓每一個學生都能享受編寫程序獲得成功的喜悅,以促進學生堅定學習的信心和激情。同時教師鼓勵學生在學習“C語言程序設計”的過程中,閱讀一本C語言方面參考書,經常上一些好的C語言論壇進行學習、交流,開闊自己的視野。教師也經常組織學生進行師生間、學生間的學習交流活動,對實訓題目采取自測、在線判題等活動。這些多種交流學習方式,其目的是充分發揮學生在教學活動中的主體地位,調動學生學習的主觀能動性和求知欲望,使學生在交流中得到學習、思考,取長補短獲取編程的技巧。成績考核以筆試、實訓、交流等多種形式,每一環節著重考核學生綜合運用所學知識編寫程序、解決實際問題的能力。
4圍繞模塊案例開展實訓教學
在“C語言程序設計”的實訓教學中,通過上機調試模塊中的案例強化學生對所學知識的運用及深化理解,不僅培養學生編寫程序、調試程序的專業技能,同時注重對學生的人際技能方面的培養。
4.1培養學生專業技能
4.1.1調試基本程序設計模塊
初學者首先掌握C語言編程軟件的使用及調試程序的基本方法,修改程序中出現的語句、語法、程序流程等錯誤,積累調試程序的經驗。在調試程序的過程中,逐步培養學生主動思考、分析、探索、發現出錯的原因,并且能獨立加以解決。再通過修改已經運行程序的某些語句,查看程序發生的變化及分析結果變化的原因,加深對新學知識點的理解。實現“輸入”程序加深知識的記憶,“修改”程序加深對知識的理解。記憶和理解相輔相成,相互促進編程能力的提高。
4.1.2培養綜合實訓能力
當學生掌握了基本調試程序方法之后,對函數模塊、指針模塊、文件模塊案例進行調試,提高學生調試綜合程序的能力,修改程序中出現的邏輯結構、流程錯誤。綜合實訓可以根據函數模塊案例建立學習小組,每個自定義函數分配給小組中不同學生獨立編寫程序、調試、運行,逐步養成獨立分析問題,運用知識解決問題的能力和自學能力。然后將小組中每個人編寫的程序綜合在一起,進行綜合調試、運行。調動學生求知欲望及運用知識的能力,鼓勵學生樹立創新意識,增加程序的功能,利用開放的實訓環境進行自主調試,培養學生自我發展的意識。
4.1.3撰寫實驗報告
實驗報告是對實訓的總結和知識的鞏固,總結實訓中調試程序的經驗、收獲、不足和需要解決的問題,便于后續實訓課的操作。實驗報告也是師生交流的最好手段,老師掌握每個學生實訓過程中的問題、想法、效果等,可以調整授課進度和方法,提高學生學習效果。
4.2注重學生人際技能培養
當今企業用人原則是構建在以智力因素為基礎的非智力因素上,看重員工的心智模式建設及工作中表現出的協同合作精神、誠實可信性、抗壓抗挫折能力。因此在綜合編程實訓中,培養學生與人交流溝通的能力,在編寫程序過程中遇到問題能在一起討論、研究、共同解決,養成良好的團隊合作精神、責任意識,以適應市場用人的需要。
一、“以項目為引導,以任務為驅動”的實訓教學方式操作程序
以項目引導,以任務驅動是指學生在項目任務的驅動下,借助他人的幫助,利用必需的學習資源,通過問題解決式的自主學習方式獲得知識的建構過程,其主要特點就是要圍繞項目任務展開教學。想讓學生學到知識,就要調動起學生學習興趣和欲望,通過給出具體的任務,明確他們的學習動力或動機,以完成任務的過程為學習過程,以展示任務成果的方式來體現學生的價值,體現教學的成就,增強學生的學習信心和興趣。
1、課前準備、營造學習環境
課前準備包括預備相應的學習任務、相應的教學場景、相應的材料等。
2、布置任務、明確目標
在上述情境下,導入課前設計好的與當前學習主題密切相關的任務作為學習的中心內容,同時引出完成本任務需要的新的知識點。
3、自主學習、完成任務
學生在分組完成任務的過程中若出現問題,為了培養其“自主學習”能力,可通過學生自主討論、教師提供一定的幫助去解決問題。
這種“以項目為引導,以任務為驅動”為主要形式的教學方法,走出了傳統教學方法中注重學習的循序漸進和知識積累的老路子,其優勢在于培養學生的創新能力和獨立分析問題和解決問題的能力。通過自己操作,加工出作品,讓學生將自己的作品帶回家里,得到家長和老師的雙重肯定,增加學習專業知識的信心,同時也調動了學生學習的積極性。
二、“以項目為引導,以任務為驅動”的實訓教學實例
下面是筆者在《軸類零件的加工(G71、G70指令的應用)》實訓教學中的實訓過程。
例題:如圖所示,毛坯為直徑50mm棒料,材料45鋼,編寫數控加工程序。
1、問題分析
在學習了G71、G70指令的格式、含義基礎理論后,需通過親自實踐進一步提高學生的動手操作技能。
(1)分析零件圖中需要加工的表面有哪些?
(2)確定數控車削加工工藝:該零件要分幾個工部完成;該零件采用哪種裝夾方式;采用何種車刀;切削用量如何選擇。
(3)該工件的工件坐標系設定在哪里?
(4)零件上各基點坐標值分別為多少?
2、任務分析
要完成本次課題,學生需要做完下列幾方面工作:
(1)分析零件圖:該零件需要加工的表面有圓弧面、臺階斷面、外圓表面。
(2)確定數控車削加工工藝:確定工藝路線、選擇裝卡表面與夾具、選擇刀具、確定切削用量。
(3)設定工件坐標系:選取工件右端面的中心點處為工件坐標系的原點。
(4)計算坐標值。
(5)編寫加工程序及輸入程序。
(6)工件的加工操作:裝刀、對刀確定加工參數;程序檢測加工過程出現的問題。
(7)工件的檢測及評分。
3、相關知識
普車基本理論與普車技能、數控基礎理論知識、機制加工工藝學理論知識、制圖知識、測量原理。
4、材料清單
刀具為90°偏刀、切斷刀,量具為游標卡尺、鋼直尺。
5、實施過程
第一階段,活動開始。討論分析零件圖,提出任務要求:學生分成6人一組(每小組分3個單元:制定工藝和編程2人;操作加工2人;檢測評分2人);判斷工作表面,精度要求最高表面,看懂零件圖;每一小組按要求加工出零件。
第二階段,項目活動開展。每小組按要求編寫程序、輸入程序;操作機床加工工件,生產出合格零件;檢測評分;各個小組介紹自己的加工過程,展示成果。
第三階段,總結。學生根據以加工的零件,總結由圖紙到零件的整個加工過程。
三、效果與反思
總結與思考實踐證實這樣的教學方法對學生的綜合能力的提高是有益的:
(1)每位學生都獨立承擔一項任務,激發了學生的學習愛好,培養了學生的自主意識、工作責任心以及分析問題、解決問題的能力,如若編制的程序出現了問題,模擬仿真時就會發現,學生就會要設法解決;對刀出現了問題,不能加工零件或加工出的零件不合格,學生就會尋找原因,研究對策。
(2)與工廠相仿的教學情境,培養了學生的動手能力和規范作業能力,有助于形成良好的職業意識。
(3)自我檢驗評價培養了學生熟練使用常用量具的能力和質量意識。
(4)分工合作培養了學生的組織能力和團隊精神。
(5)自我歸納總結培養了學生的創新能力和反思能力。
四、注意事項
學校要投入相當的資金,配套的設備與軟件,以創設理論與實踐一體的教學環境;對任課教師要求較高,既要有較強的機械加工工藝能力、編程能力還要有較強的數控設備操作能力;為使任務具有系統性、延續性,要抓好項目化的教材建設;由于學生分組后分工明確,為防止學生單項發展造成綜合能力的削弱,執行各任務時的分工應注重有所交叉。
要做到數控教學“三個合一”:一是,教室、車間合一,變一室一用為一室兩用,上文化課和專業理論課時,是教室,上工藝實習課時,教室則成了實習車間;二是,學生、工人合一,學生在實習的時候,既是一個理論學習者,又是一個技能操作者;三是教師、師傅合一,老師在講臺上是教師,在車間則是師傅。這樣長期實踐的結果必然會培養出優秀的職校畢業生以及為企業輸送合格的技術人才。
參考文獻:
[1]關亮,張向京.數控車床操作與編程技能訓練.高等教育出版社.
筆者任教《數控銑工》這門課程已經有幾年的時間,當中遇到過挫折,收獲過成功,不斷反思和總結,本文就如何提高中職學校數控銑工教學質量,從教學目標、教學內容、教學方法各方面深入思考,讓學生切實掌握數控銑工技能,與數控行業需求接軌。
一、科學設置課程,掌握理論基礎
《數控銑工》m然是一門課程,但里面涉及的專業知識非常多:讀零件圖、工藝分析、程序編制、機床操作、尺寸測量等等,與眾多數控課程是緊密聯系的。學校和專業部必須要有遠見性的目光,科學開設課程,循序漸進,才能讓學生打下堅實的理論基礎。
1.機械制造行業通常是根據零件圖進行技術交流和生產,因此讀懂零件圖是關鍵。看懂零件圖所表達機件的結構,分析機件各部分的尺寸標注,并且要注意是否帶有公差,是否有表面粗糙度要求。開設《機械制圖》《公差配合與極限測量》課程,能很好地幫助學生掌握讀圖技能。
2.制定正確、合理的加工工藝路線,加工工藝路線中的工序劃分,加工順序的安排和走刀路線的確定是對編制程序的充分準備。
目前的教材里面關于加工工藝分析的案例相對較少,往往造成師生的忽視和舍棄,只注重程序編制和加工,遇到復雜的零件時就會束手無策,不會加工。因此在教學過程中,可以結合使用《金屬切削刀具》《數控加工工藝及編程》,強化分析工藝路線的教學。增加確定工藝路線的例題,在講解時先讓學生寫出工藝路線,然后講解如何根據它們編出程序。
3.數控銑床作為新一代的加工設備,具有先進性、高效性,但對操作者的素質要求也很高,否則極容易造成機床損壞甚至出現安全事故。數控銑床和普通銑床有很多的相同之處,例如切削用量的選擇、工件裝夾方式、加工工藝、夾具設計等。開設《銑工實訓》課程,讓學生先熟悉銑床加工原理,加工流程,為學習數控銑工做好技能準備。
4.在編程方面,可根據學校實際情況開設一到兩門軟件編程課程,如我校開設了《MasterCAM X4》和《CAXA制造工程師2013》。根據不同類型的加工零件,可靈活選取更合適的程序編制方法,多樣式的訓練大大提升了學生的編程能力。
5.在開設數控銑工實訓之前,有必要開設一門《斯沃數控仿真加工》課程。目的是使學生在理論學習和車間實訓之間增加一個非常好的緩沖階段。該軟件很好地模擬數控銑床的加工環境,讓每個學生都可以通過電腦進行模擬操作,不存在任何的安全問題,學生可以大膽地、獨立地進行學習和練習,同時解決了車間設備較少的問題。
二、培養學習興趣,提高教學效率
中職學生基礎知識薄弱,學習積極性較低,學習自信心也相對缺乏,學習《數控銑工》這門綜合性極強的課程會感到相當吃力。盡管科學地開設了課程,但是如果學生學不進去也就一切徒勞。筆者認為培養學生的學習興趣,提高學習熱情,是學好這門課程的有力保障。
1.建立和諧的師生關系
傳統沉悶、死板的教學方式,很難讓學生對學習產生興趣。要讓學生喜歡這門課程,首先應建立和諧的師生關系。教師通過營造輕松愉快的學習氛圍,尊重中職生的個性發展,不挫傷他們的自尊心和積極性,適當給予積極的評價和鼓勵,學生慢慢就被這種氛圍所感染,認真投入到學習中去。
2.講解先進制造技術,激發學生求知欲
中職學生對數控制造技術的了解通常來源于課堂教學,課本文字的敘述很難讓學生產生深刻的認識。筆者利用多媒體平臺教學資源,尋找很多與教學相關的先進制造技術視頻和資料,給學生先講解課堂內容的理論知識,然后播放相應的視頻,學生們看得驚嘆連連,興奮不已,明白到學習這些內容能應用到這么先進的技術層面上,激發了求知欲,迫切要學好知識。
3.注重實訓,實施獎勵制度
訓。比如介紹數控銑床操作面板,單看書本圖片收效甚微,可以利用斯沃數控仿真軟件讓學生進行模擬操作,或者直接進入車間讓學生進行實物演示,學生自然會深刻牢記。另外,可以用數控作品獎勵學生,比如用數控銑床雕刻一個精致的圖案,數控車床加工一個小獎杯,線切割加工一句勵志的話,小小的鼓勵卻從內心深處打動學生。
三、合理安排實訓,實現教學目標
學生要真正掌握好《數控銑工》這門學科,必須要到車間實訓,鍛煉加工技能才能學到真本領。考慮數控銑床數量的限制及學生的實際情況,應該制定嚴格的管理制度,合理安排車間實訓,確保實現教學目標。
1.安全教育
數控銑床作為機械加工設備,如果操作稍有不慎不但會損壞機床,還很容易出現安全事故。教學工作應當把學生安全放在首位,實訓前必須進行安全教育,讓學生了解安全操作規程,遇到緊急情況如何處理,保證安全事故為零。
2.實行小組實訓制
數控設備數量有限,不能滿足每人使用一臺機床的需求。根據數控銑床的數量將班級學生分成對應的小組,每個小組成員應當合理安排,讓實操性強的學生作為小組長,監督和輔助組員進行實訓,匯報小組實訓報告。既減輕教師的負擔,也提高了教學效率,同時減少安全事故的發生。
3.布置實訓任務,考評和總結
每一次的實訓課,教師都應該根據教學內容布置相應的實訓任務,絕不能有走過場的心理馬虎應付。根據任務的難度制定加工時間,在實訓過程中適當提示和幫助。實訓完畢后對實訓結果進行考評,師生共同總結實訓心得體會,對成功之處給予肯定和表揚,對不足之處給予指正和鼓勵,做到每一次實訓課都切實掌握好知識點。
4.開展技能比賽,以賽促學