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基于信息化教学的数控编程和智能化加工课程改革
摘 要：科技的飞速发展给教育教学带来了新的契机和挑战.本文以基于信息化教学的数控编程与智能化加工课程改革为重点进行阐述,分析了当前在数控编程与智能化加工教学中应用信息化手段的必要性,从课前探索、课中学习、课后巩固这几方面对信息化教学在数控编程与智能化加工教学中的实施过程进行了深入探索与研究,以提升教学效率,培养出更多高素养技能型人才,为学生顺利就业奠定坚实基础.
关键词：信息化教学 数控编程 智能化加工 课程改革
随着科技的飞速发展,信息技术在教学中得到了广泛的应用.在高职教学中,数控编程与智能化加工为数控专业的核心课程.在数控编程与智能化加工课程教学中,通过信息化教学可以有效提高教学效率和质量,培养出更多高素质技术型人才.因此,教师需要在实际教学中把信息化教学和教学内容结合起来,通过微课、动画、云教材等信息化手段,把自编程、工艺设计、智能加工等知识点融入到一体化教学中,在提升课堂教学的同时,培养学生的核心能力与关键素养.
一、在数控编程与智能化加工教学中应用信息化手段的必要性
数控编程与智能化加工为中职机械专业的一门基础课程,主要以手动编程和自动加工为主.该课程的课程安排过于分散,授课内容较为抽象、不易理解,而且由于理论课和实践课分开进行,学生对一些命令存在记不住的情况.针对教师来讲,尤其是实训教师,需要对学生反复进行理论知识的讲解.该课程的授课方式较为传统、单一,主要通过满堂灌的形式,无法激起学生的学习兴趣,学生只能被动地接受着教师讲解的知识,学生容易产生抗拒心理,从而影响教学效果.而通过信息化教学,可以有效吸引学生的注意力,激发学生的学习积极性,从被动学习转变成为主动学习.
在新时代背景下,要把信息技术和教育教学进行结合,提升信息化水平,需要利用信息技术营造良好的信息化教学环境,创新教学模式与教学理念以及教学内容,从而使信息技术可以在教学中得到广泛、深入的应用.
因此,在数控编程与智能化加工教学中利用信息化手段是非常重要的,其可以有效提升教学效率,培养出更多的高素质技能型人才.在这样的情况下,教师能力非常重要.中职学校需要注重培养教师的信息化教学能力,定期对教师进行技能培训,把能力提高和学科教育培训相结合,使教师可以把信息技术合理地融入到教学中.
二、信息化教学在数控编程与智能化加工教学中的实施
下文以型腔类零件,基于UG自动编程及智能化加工操作为例,阐述信息化教学在数控编程与智能化加工教学中的实施过程.
1.课前探索
在课前,教师需要利用云班课发布教学任务：在理实一体化实训中,对一批凹腔零件的设计和加工.要求学生对教师上传的微课与三维动画进行预习,并完成对应的测验.
学生在进入云班课以后,对微课与课件进行自学,利用三维动画可以深入了解该零件的加工步骤,并完成教师布置的课前测试.学生可以结合自身的特点,分为以下几组：分析组、UG编程组、机床加工组,然后把工艺方法、实际操作注意事项、自动编程作为中心内容,进行相关知识的讨论和学习,完成教师布置的分组测试,做出对应的总结报告.最后把测试结果和总结报告上传到平台,为课上进行分享做铺垫.
教师需要结合每位学生的实际预习情况与总结报告,对学生进行客观的课前评价,了解学生在预习过程中存在的问题,为优化和调整教学设计奠定基础.
2.课中学习
（1）导入任务方案.首先,教师需要给学生展示该节课的教学任务,并请分析组上讲台对加工方案进行展示.展示过后,教师需要和学生进行互动讨论,对分析组和学生讨论的结果进行点评.在此同时,教师可以利用动画,对加工方案进行进一步的明确.通过信息化手段的应用,可以把传统教学中抽象的加工方案变得生动形象,有效解决了教学的难点——工序的确定问题.最后,教师需要组织学生重新进行分组,编制工艺卡片.
（2）电子手册选参数.在传统的加工中,在进行刀具挑选时和切削时,需查阅机械手册并结合实际经验.但是学生没有实际加工的经验,因此对于选取参数的原理理解的不够透彻.而在信息时代背景下,可以通过电子机械工艺手册,利用学校机床、刀具零件材料等要素对推荐值进行查找.并根据教师的讲解,熟练掌握选取参数的要领,对主轴转速和切削三要素等加工参数进行确定.最后,要求学生对工艺卡片进行完善.通过这些步骤进行电子手册选参数,可以有效解决学生确定加工参数的这一问题.
学生在掌握加工腔体零件的要领以后,教师需要利用云班课对学生进行在线测试,对学生掌握的工艺知识进行检测.检测结果显示,近90%学生的测试结果正确,对教学内容已基本掌握.
（3）UG软件编程和后处理.在这一环节中,要求学生结合编制的工艺卡片,对程序进行编写.在对形状复杂的零件进行程序编写时,如果采用传统的手工编程,那么编程量较大、程序较为繁琐,并且针对曲面类零件无法进行手动编程.基于此,本节课对凹腔零件进行编程时,利用UG软件中CAM计算机辅助制造功能来进行编制,并生成加工程序,这样可以有效缩短编程时间.
在此环节中,教师可以请编程组的学生对UG建模与编程步骤进行分享,然后教师和学生进行讨论,并组织各个小组开始利用UG软件进行编制与加工程序的生成.通过信息化手段的应用,有效解决了学生在编程方面存在的问题,也有效解决了刀轨仿真验证的问题和数控刀轨生成的问题,使教学更加符合行业发展的需要.
（4）仿真加工校正程序.在数控加工零件编制程序过程中,如果程序不准确,那么会引起机床碰撞或者是刀具撞坏等情况.因此,教师需要指引学生对生成的程序,利用斯沃仿真软件对加工进行仿真模拟,在校正程序过程中,教师需要对学生的操作进行规范,减少学生出现加工操作失误的次数.
若仿真软件界面出现了错误的信息,教师需要针对这一错误信息,指引学生进行讨论和思考.学生可以观看教师录制的相关微课,或者是把存在的问题拍照并上传到班级讨论群中,一起讨论并解答.教师可以在下节课时对本节课存在的问题进行回放,利用多媒体设备对学生进行讲解,从而使所有学生生成的程序都可以通过仿真验证.
最后教师需要对各个小组学生的表现进行点评,对表现优异的学生要给予加分奖励,从而激发学生参与教学活动的积极性,提升学生的集体合作意识.（5）真实加工练技能.教师组织学生进入实训车间,并请机床加工组学生向其他学生进行安全教育的分享,同时对学生进行职业素养教育.教师在进行点评以后,各个小组可以进行实际操作,学生需要进行对刀、装夹,通过已经调整好的程序对零件进行加工,在加工过程中遇到问题时,学生可以随时查看相关微课.
在实际操作过程中,教师需要进行巡回指导,熟练掌握掌上管家软件,对各个小组学生的状态进行实时了解,及时对学生存在的问题进行指导.在加工完成以后,要求学生对加工的零件尺寸进行检测,并对工艺测量报告进行填写,对加工现场进行清理,然后拍照上传到平台中.
（6）成品分析,进行点评.教师对各个小组的加工结果进行对比,指引学生进行讨论,参数和零件精度之间的关系.利用掌上管家对典型问题进行录制,对真实加工问题进行点评.在此同时,把优秀小组加工过程的视频上传到平台中,并对小组学生进行加分.最后,教师对各个小组加工情况在线点评,学生对加工现场进行清扫.
3.课后巩固
教师布置相关课后习题上传到云班课,要求学生在课后进入云班课完成课后习题,并对下节课内容进行预习.然后教师需要对学生在课前、课中、课后的表现进行评分,其中包括利用软件打分、学生相互之间评分、教师评分,并把评分作为课程考核的依据.
三、小结
总而言之,基于信息化教学的数控编程与智能化加工课程改革是非常必要的,是保证教学质量的关键,也是提升学生实际操作能力的关键.因此,教师需要把学生作为教学主体,充分利用先进的信息技术,注重建设数控专业的内涵,从而提升教学质量和水平.但是在实际改革过程中,不能乱用信息化教学模式,需要结合学生的实际学习情况和个性特点对信息化教学进行合理运用.在运用过程中,需要坚持以培养学生能力为主的理念,对教学内容进行有针对性的设计,从而有效提升教学质量和效果.
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（作者单位：集美工业学校）
信息化教学论文范文结:
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