很多高等院校都開設(shè)了數(shù)控機床專業(yè)，高等教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是高等學校的重要使命。很多教師也都對教學模式進行過研究和探討，本文是一篇職業(yè)技術(shù)教育雜志投稿的論文范文，主要論述了實驗任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控編程教學模式探討。
　　摘要：根據(jù)數(shù)控機床編程的特點，將任務(wù)引領(lǐng)式教學法應(yīng)用于數(shù)控編程實驗教學中，根據(jù)數(shù)控編程相關(guān)知識點，確定數(shù)控編程實驗項目及其實驗任務(wù)，并進一步分析了實施流程和考核方法。提供了一種利用數(shù)控仿真軟件進行數(shù)控編程訓練的方法。

　　關(guān)鍵詞：任務(wù)引領(lǐng)教學法,數(shù)控編程,仿真軟件,實驗教學

　　人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)來源于課程建設(shè)，數(shù)控編程的課程特點決定了其教學模式的特殊性即理論與實踐相結(jié)合。

　　任務(wù)引領(lǐng)式教學法是指教師在圍繞某種工作場景，設(shè)計帶有功能性目的的真實任務(wù)，以教學任務(wù)為中心，讓學生在完成任務(wù)的過程中學習專業(yè)知識，掌握專業(yè)技能，從而培養(yǎng)綜合專業(yè)能力的教學模式。

　　近年來，為了提高教學質(zhì)量，有關(guān)教學法的研究有很多。其中任務(wù)引領(lǐng)教學法在數(shù)控編程教學中得到了廣泛應(yīng)用。但大多應(yīng)用于數(shù)控加工實習、實訓環(huán)節(jié)。關(guān)于數(shù)控編程實驗教學的研究很少。

　　一、采用任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控編程教學的意義及其實施流程

　　數(shù)控編程實驗教學是圍繞數(shù)控編程能力培養(yǎng)，將數(shù)控編程技能和知識點設(shè)計在各個數(shù)控編程實驗中，在進行數(shù)控編程實驗教學時，將每個實驗作為任務(wù)布置給學生，使學生在實驗過程中掌握數(shù)控編程知識點和編程技巧的一種教學方法。實驗通過數(shù)控仿真軟件實現(xiàn)，以避免理論課結(jié)束后直接安排在昂貴的數(shù)控機床上進行實訓而造成撞機和為了學生安全。

　　數(shù)控編程是數(shù)控加工的需要，所以數(shù)控編程通常包含有試切削加工的內(nèi)容。考慮到數(shù)控機床價格昂貴和學生初學階段直接上機練習的安全性等因素，借助現(xiàn)代教學手段即數(shù)控教學軟件以實驗的形式開展數(shù)控編程教學具有現(xiàn)實意義。而將任務(wù)引領(lǐng)教學法應(yīng)用到數(shù)控編程實驗教學中有以下好處：

　　知識的獲得是一個主動的過程，學習者不應(yīng)是信息的被動接受者，而應(yīng)是知識獲取的主動參與者。構(gòu)建主義學習理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情景下，借助他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)方式獲得的。如何引導學生自覺主動地投入學習，激發(fā)學生的學習熱情、興趣極為重要。任務(wù)引領(lǐng)式實驗教學法的開展，使學生在實驗過程中，完成各自的實驗任務(wù)，由被動地聽課變?yōu)橹鲃?a href='http://www.jinnzone.com/dixue/' target='_blank'>地學習，由被動地接受知識變?yōu)橹鲃拥貙W習知識，鉆研編程技巧，并運用知識、技巧完成實驗任務(wù)、解決實際問題。激發(fā)和提高學生的學習熱情，培養(yǎng)學生自我學習能力，解決了教與學的矛盾，實現(xiàn)了“既授之以魚，又授之以漁”的教學目的，有利于提高教學效果。

　　任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控實驗教學學生為主體，教師是主導，需要教師對學生提出的問題給予解答，要求教師有相關(guān)數(shù)控編程實驗的知識和數(shù)控仿真軟件操作使用經(jīng)驗，需要任課教師充分做好準備工作，所以任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控實驗教學有利于提高教師自身素質(zhì)。

　　數(shù)控編程就是編制零件數(shù)控加工程序，編程是一種技能。任務(wù)引領(lǐng)教學法是以工作任務(wù)為核心來訓練技能并構(gòu)建專業(yè)知識的教學法。任務(wù)引領(lǐng)，以工作任務(wù)為中心引領(lǐng)知識、技能和態(tài)度，讓學生在完成任務(wù)的過程中再學習相關(guān)理論知識，發(fā)展學生的綜合技能，數(shù)控編程教學正是以培養(yǎng)學生編程能力為課程目標的。

　　根據(jù)上述數(shù)控編程特點，在數(shù)控編程實驗教學中應(yīng)用任務(wù)引領(lǐng)教學法擬安排流程如下：

　　1.知識點、能力模塊確定階段

　　分析數(shù)控編程教學任務(wù)，明確知識點和能力結(jié)構(gòu)，確定不同層次能力模塊。

　　2.任務(wù)載體確定階段

　　根據(jù)不同層次能力模塊，確定體現(xiàn)能力要素的數(shù)控編程任務(wù)載體――零件或零件圖。

　　3.布置和接受任務(wù)階段

　　按基礎(chǔ)能力模塊和特殊編程能力模塊，以零件圖為載體，將實驗任務(wù)布置給學生。

　　4.任務(wù)實施階段

　　學生接受實驗任務(wù)，了解和分析任務(wù)，并完成任務(wù);

　　5.成果驗收階段

　　提交程序及仿真加工產(chǎn)品，提交實驗報告。

　　二、任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控編程實驗教學中任務(wù)的確定

　　在“任務(wù)引領(lǐng)”教學中，“任務(wù)”的設(shè)置是最重要的，它將決定一節(jié)課學生是主動地學習還是被動地學習。任務(wù)的設(shè)置首先要有綜合性，使學生既能學到新知識和復習舊知識，還能鍛煉學生綜合運用知識的能力;其次要突出實踐性，任務(wù)必須通過實踐來完成;然后任務(wù)要有吸引力，必須讓學生感興趣;最后設(shè)置任務(wù)要有創(chuàng)新性，需要考慮到留給學生一定的創(chuàng)新空間，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

　　(一)數(shù)控實驗任務(wù)的提出

　　數(shù)控編程是一門實踐性很強的課程，按照加工零件的類型不同，一般分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心編程。按照學習循序漸進的原則，根據(jù)數(shù)控編程教學的知識點和能力目標，根據(jù)教學內(nèi)容難易程度及其關(guān)聯(lián)性，將教學內(nèi)容分成幾個實驗項目，由易到難劃分，由簡單到復雜，難度系數(shù)逐步增加，知識含量逐步加深，后面的實驗項目可以包含前面的實驗項目的內(nèi)容或知識點，實驗之間環(huán)環(huán)相扣，前面的實驗項目的完成為后面的實驗項目完成起到鋪墊作用。用于任務(wù)引領(lǐng)教學法的實驗任務(wù)以零件或零件圖為載體，如表1所示。

　　(二)數(shù)控實驗任務(wù)的目標和內(nèi)容

　　實驗任務(wù)一：編程基礎(chǔ)實驗

　　1.實驗?zāi)康?/p>

　　讓學生掌握數(shù)控及其數(shù)控編程相關(guān)知識(諸如數(shù)控機床坐標系及其零點、工件編程坐標系、數(shù)字控制原理、常用G功能、數(shù)控車銑床編程及其異同等)，培養(yǎng)學生具備數(shù)控編程基本能力，為后續(xù)編程教學和學生完成后續(xù)實驗任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

　　2.實驗內(nèi)容

　　(1)通過數(shù)控仿真軟件熟悉數(shù)控機床操作面板;(2)選擇數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng);(3)確認數(shù)控機床零點或參考點位置;(4)明確數(shù)控機床坐標系(含坐標系原點和坐標軸方向)和工件編程坐標系;(5)根據(jù)簡單零件圖紙(含簡單直線、斜線、圓弧)，輸入簡單程序段，確認M代碼、G代碼含義;(6)通過軟件圖形功能，觀察點的移動軌跡，確認與圖紙圖線的吻合。 　　3.實驗學習情景

　　開啟數(shù)控仿真軟件，進入數(shù)控機床仿真編程加工準備環(huán)節(jié)。通過點擊操作數(shù)控機床操作面板按鈕，進行回參考點或回零操作，理解其異同。輸入絕對坐標和增量坐標編程編制的直線、圓弧的簡短程序，通過數(shù)控圖形仿真功能確認其軌跡移動，并分析原理。

　　4.實驗結(jié)果

　　(1)機床零點或參考點顯示;(2)圖線軌跡顯示。

　　實驗任務(wù)二：編制數(shù)控車床加工程序

　　1.實驗?zāi)康?/p>

　　在前期基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上，使學生掌握粗精車、螺紋數(shù)車循環(huán)指令及其使用方法，掌握編程技巧，掌握數(shù)控車削對刀、加工的方法，具備一定的數(shù)控車床編程能力。

　　2.實驗內(nèi)容

　　(1)熟讀車削零件圖紙;(2)合理確定工件編程坐標系，正確進行節(jié)點計算;(3)掌握程序圖形檢驗功能，快速正確輸入、編制完成數(shù)控加工程序;(4)正確選擇數(shù)控機床、工件、工裝、刀具;(5)快速正確完成對刀、數(shù)控加工和測量。

　　3.實驗學習情景

　　熟讀典型車削(含錐面、圓弧外圓和螺紋及退刀槽)零件圖紙;參照數(shù)控車床編程案例，復習數(shù)控車削加工程序編制技巧，確定工件編程坐標系，進行零件圖形節(jié)點計算，編寫數(shù)控車床加工程序;啟動數(shù)控仿真軟件，做好編程前準備，輸入加工程序;利用圖形功能檢驗程序正確性，完成加工程序編制;選擇工件類型、工件尺寸，并安裝工件;選擇工裝，并安裝;選擇切削刀具，并安裝;進行對刀操作，建立工件加工坐標系;利用數(shù)控加工單節(jié)和循環(huán)控制功能，進行仿真加工，并進行零件輪廓和尺寸測量。

　　4.實驗結(jié)果

　　(1)典型車削零件數(shù)控加工程序;(2)符合圖紙要求的已加工零件。

　　實驗任務(wù)三：編制數(shù)控銑床加工程序

　　1.實驗?zāi)康?/p>

　　在掌握編程基礎(chǔ)和數(shù)控車床編程方法的基礎(chǔ)上，掌握刀具半徑補償功能及其在粗、精加工中的應(yīng)用，掌握應(yīng)用零點偏置、子程序編程等編程技巧和數(shù)控銑削對刀、加工方法，同時掌握孔加工固定循環(huán)指令等相關(guān)知識及其程序編制技巧，具備一定的數(shù)控銑床編程加工能力。

　　2.實驗內(nèi)容

　　(1)熟讀銑削零件圖紙;(2)合理確定工件編程坐標系，正確進行節(jié)點計算;(3)快速正確輸入、編制完成數(shù)控加工程序，進行程序圖形檢驗;(4)正確選擇數(shù)控機床、工件、工裝、刀具;(5)快速正確完成對刀、加工和測量。

　　3.實驗學習情景

　　熟讀典型銑削(含直線、外輪廓或內(nèi)輪廓)零件圖紙;參照數(shù)控銑床編程案例，復習數(shù)控銑削加工程序編制技巧，確定工件編程坐標系，進行零件圖形節(jié)點計算，編寫數(shù)控銑床加工程序;啟動數(shù)控仿真軟件，做好編程前準備，輸入加工程序;利用圖形功能檢驗程序正確性，完成加工程序編制;選擇工件類型、工件尺寸，并安裝工件;選擇工裝，并安裝;選擇切削刀具，并安裝;進行對刀操作，建立工件加工坐標系;利用數(shù)控加工單節(jié)和循環(huán)控制功能，進行仿真加工，并進行零件輪廓和尺寸測量。

　　4.實驗結(jié)果

　　(1)典型銑削零件數(shù)控加工程序;(2)符合圖紙要求的已加工零件。

　　實驗任務(wù)四：運用參數(shù)化編程方法編制數(shù)控機床用戶宏程序

　　1.實驗?zāi)康?/p>

　　在掌握一般編程理論、編程方法、編程技巧的基礎(chǔ)上，掌握B類宏程序、A類宏程序及其變量賦值、運算、條件轉(zhuǎn)移、循環(huán)控制等編程原理技巧，具備一定的參數(shù)化用戶宏程序編制能力，提升學生手動編程整體能力。

　　2.實驗內(nèi)容

　　(1)確認并分析被加工零件(含矩形周邊斜面、圓周球面或變截面拋物、雙曲曲面)類型;

　　(2)運用A類或B類宏指令編制曲面加工宏程序，并完成數(shù)控仿真加工。

　　3.實驗學習情景

　　分析確認被加工體(含矩形周邊斜面、圓周球面或變截面拋物、雙曲曲面)類型，應(yīng)用變量賦值、運算、條件轉(zhuǎn)移、循環(huán)控制等編程技巧，編制曲面B類宏程序，并完成數(shù)控仿真加工。

　　4.實驗結(jié)果

　　(1)典型曲面體數(shù)控宏加工程序;(2)符合要求的已加工零件。

　　三、任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控編程實驗教學的實施流程

　　數(shù)控編程實驗教學安排在數(shù)控編程理論課之后和數(shù)控實訓課之前進行，實驗課安排在理論課之后，與理論課交替進行，而且必須安排在有數(shù)控仿真軟件的多媒體機房進行。在理論課講授完一個或幾個知識點后，緊跟著安排相應(yīng)的實驗課。這樣有助于使學生及時地很好地理解和掌握相關(guān)知識點，為后續(xù)課程內(nèi)容的學習和理解打好基礎(chǔ)。具體流程如下：

　　1.學生接受教師布置的實驗任務(wù)。實驗任務(wù)分為四個環(huán)節(jié)，由簡單到復雜，不斷深入，學生接到任務(wù)后首先要了解和分析任務(wù)。

　　2.不論是哪個環(huán)節(jié)的實驗任務(wù)，都要根據(jù)數(shù)控編程基本步驟，首先分析零件和零件圖，編制零件加工工藝，確定編程坐標系，進行數(shù)值計算。

　　3.每個環(huán)節(jié)的實驗任務(wù)，都安排在相應(yīng)的編程理論課之后，所以進入實驗前首先要預填寫實驗報告，根據(jù)所學的編程原理和技巧編寫相應(yīng)的數(shù)控加工程序。

　　4.啟動并熟悉數(shù)控仿真軟件，然后將初步編寫的相應(yīng)的數(shù)控加工程序輸入數(shù)控裝置進行程序檢驗，利用圖形模擬功能檢查程序所存在的問題。根據(jù)報警信息修改程序，直到程序合格為止。

　　5.選擇和安裝合適的工件、夾具和刀具，進行對刀操作，完成零件加工。

　　6.利用仿真軟件測量功能，測量各檔尺寸，檢查是否與零件圖紙要求一致。

　　7.整理實驗實施過程中出現(xiàn)的各種問題，完成實驗報告，提交程序及仿真加工產(chǎn)品。

　　由上可見，基本流程為聽課→復習歸納→準備實驗報告→進行實驗→進行歸納，學生帶著問題，帶著興趣，帶著任務(wù)，帶著期待進入課堂，進入實驗。要求學生多學習勤思考，遇到問題發(fā)揮主觀能動性，積極解決問題。 　　要求學生提交寫好預實驗報告，最后的實驗報告可以在預實驗報告的基礎(chǔ)上進行修改。實驗報告要求寫上實驗進行的過程、發(fā)現(xiàn)的問題和解決的問題以及存在的問題。如在編寫銑削零件內(nèi)輪廓程序的編寫中，如果左、右刀補(G41、G42)的選取與走刀路線不一致，那么在加工后測量輪廓時，會發(fā)生尺寸相差一個直徑值的情況等。

　　四、數(shù)控編程實驗考核方法

　　以上編程項目的每個實驗任務(wù)，都準備多套難度不同的零件圖紙。每種零件圖紙的分值有所不同，難度大的分值高，難度低的分值低。如難度系數(shù)較大的分值定為100，中等難度的滿分定為80，一般難度的滿分定為60。學生可以根據(jù)自己的意愿選擇不同難度系數(shù)的零件圖紙進行編程。

　　每個實驗任務(wù)目標明確，如圖紙要求等�；�礎(chǔ)環(huán)節(jié)實驗分組完成，同學之間可以相互討論，但要獨立操作完成。特殊編程實驗要求學生各自獨立完成。必要時教師給予指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，共性問題及時在實驗課堂上進行指導加以解決。

　　根據(jù)數(shù)控程序編制的特點，將實驗成績分為程序完成情況分、知識點掌握情況分、實驗報告分和平時表現(xiàn)分。教師應(yīng)該掌握學生進行實驗的全過程，并根據(jù)實驗完成情況進行評分。如，在規(guī)定時間內(nèi)完成的給予基本分，根據(jù)運行程序并測量加工輪廓曲線的正確性進行評分，根據(jù)檢查程序結(jié)構(gòu)的完整性進行評分，根據(jù)檢查指令使用的正確性進行評分，針對程序中主要程序段進行提問，讓學生回答，根據(jù)回答的準確程度加以評分，還有對實驗報告的完成情況進行評分，根據(jù)遵守實驗紀律等給予平時成績分等。

　　五、結(jié)語

　　教育家陶行知先生所倡導的“在學中做，在做中學”的教育理論，以具體的任務(wù)為學習動力或動機;以完成任務(wù)的過程為學習過程;以展示任務(wù)成果的方式來體現(xiàn)教學的成就。任務(wù)引領(lǐng)式教學，是“以完成任務(wù)為目的”的教學方式。這種教學方式對學生綜合能力的培養(yǎng)十分重要，正日益受到職業(yè)教育界的普遍關(guān)注。在任務(wù)引領(lǐng)式教學中，任務(wù)為主線、教師為主導、學生為主體，學生參與到教學當中來，學生在接受老師布置的任務(wù)后，針對任務(wù)，主動地仔細消化課堂教學的編程理論，制定實施計劃，最后完成任務(wù)。整個教學過程充分體現(xiàn)著學生的主體地位，實現(xiàn)做學合一，使良好的教學效果得以實現(xiàn)。

　　數(shù)控編程具有理論性和技巧性，有較大技術(shù)含量，有著與一般理論課程相對特殊的方面。以往的教學實踐證明，普通的填鴨式、滿堂灌等教學方式，理論與實踐相脫節(jié)，遠不能適應(yīng)數(shù)控編程教學的需要。

　　任務(wù)引領(lǐng)式數(shù)控編程實驗教學法，將數(shù)控編程內(nèi)容及知識點，由簡單到復雜設(shè)計為多個實驗，以任務(wù)的形式布置給學生，學生在完成實驗任務(wù)的同時學到編程方法、技巧，從而使學生通過完成實驗而具備一定的編程能力。

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　　職業(yè)教育論文發(fā)表期刊推薦《職業(yè)技術(shù)教育》雜志是由吉林省教育廳主管，吉林職業(yè)師范學院主辦的職業(yè)教育類學術(shù)期刊。曾用刊名：中等醫(yī)學教育。創(chuàng)刊于1980年，是新中國成立后創(chuàng)辦的第一本公開出版的職教專業(yè)期刊，在業(yè)內(nèi)具有廣泛影響，為旬刊（每3月一期），上旬刊為理論版，重在反映最新的職業(yè)教育理論研究成果；中旬刊為應(yīng)用版，重在反映職業(yè)教育辦學、管理、教學等實踐成果；下旬刊為綜合版，以職業(yè)教育綜合報道和評論為主。

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