摘要:本文针对高职《数控编程与操作》课程内容抽象、枯燥、难懂,技能性要求强,教师课堂教学手段单一,学生厌学等问题,尝试将“错误”教学法运用到教学设计中,力求克服传统教学模式的弊端,使学生少走弯路,少犯错误,快速获得比正面的、直接的习得更为牢固的真知。
论文关键词:高职,数控,教学法
《数控编程与操作》是集知识和技能于一体,实践性很强的一门课程。采用传统教学方法进行教学,学生习得的知识,不但有其局限性,而且不能学以致用,对于程序调试过程中出现的千变万化的错误还是疲于应付。这使我深刻的意识到对学生的教学方法必须进行改革,笔者在教学中尝试了错误教学法,并取得了较好的效果。本文现就此仅作以下几个方面的探讨。
一、错误教学法对教师素质的要求
1.1要求老师对问题要有足够的预见性
教师对“错误”要有足够的预见性,如果教师在课前不能预见学生接受知识时可能出现的错误,抓住学生认知上的矛盾,选准设错的切入点,就不可能准确地挖出“陷阱”等学生往下掉,也就更谈不上在学生掉进去之后,引发学生的认知冲突,激起学生的求知欲和探索心向,与老师、同学发生思维的碰撞,在讨论中明晰错误中存在的问题,找到出错的根源。
1.2要求老师精心准备 “陷阱”
教师进行“错误”的设置并非随意之举,要精心设计,仔细推敲,确保每个“错误”紧扣教学目标和要求,教学内容不偏离教学主题,使学生在修正“错误”的过程中顺理成章地完成教学任务。
1.3老师设置的“陷阱”具有可操作性
常言道:百闻不如一见,百看不如一练。用“纸上谈兵”的方法教学是行不通的。学生亲自上机动手实践远比听老师讲、看老师示范要有效得多。因此,教师在进行“错误”设计时,一定要注重“错误”的可操作性,让学生在实践中把握真知、掌握方法。
1.4 教师在使用时注意尺度与频率,切忌一味滥用。
二、 数控编程与操作教学中的常见错误
由于数控程序对语法的检查不如其他高级语言那么严格,这就给学生编程留下了“灵活”的余地。“灵活”固然是好事,但是也使学生更难以掌握,在实际应用中,老师一再强调,学生依然反复出错,而且常常出错而不知其所以然。经过日常教学实践总结得知,数控编程与操作出错有四种情况:
2.1功能字书写错误(G00写成GOO等),对这类错误,编译程序一般会给出“出错信息”,并且告诉你在哪一行出错。只要细心,就可以很快发现并排除。
2.2程序格式错误,这类错误常常在初学者身上发生,SIMENS、FANUC、HCN等系统程序格式混用,这类错误也比较好克服,只要用心学习,一段时间也就掌握了。
2.3数值错误。如切削三要素的数值选用,循环起始点的数值设置,对刀点的设置,切螺纹时空刀导入量与空刀退出量的设置等,这类数值错误难检查,要求学生掌握住切削三要素的选用原则及常用的经验值,积累丰富的编程经验。
2.4轮廓定义错误,这类错误最难解决,费时费力。要求学生在编程过程中要认真细致,考虑充分,避免出现漏洞。
2.5操作错误 这类错误有对刀错误、回参考点错误等,这类错误直接造成工件报废。
三、错误教学法在数控编程与操作教学中的实施
我在数控编程与操作中常用的教学法有预先设错法和适时引错法。部分学生可能要犯的错误(老师能预料到的错误),采用预先设错法,把错误扼杀在摇篮中;个别学生可能犯的错误(不能预料的错误),采用及时引错法。
3.1预先设错
在教授新课中,教师可结合平时教学,对部分学生易混淆的、易出错的知识点,可先有意“设错”,让学生知道陷阱所在,从而在学习中避免再犯类似问题。
3.1.1在程序编制中
我们数控教师编程实训中常遇到过这样的问题:学生程序编制完成后,却不能运行,原因何在?学生肯定会找老师,请求援助,只要有经验的老师,很快就能发现错误:有的问题是G00写成Goo了(数字0写成了字母o),有的问题是漏写了进给功能字F,有的漏写程序结束指令M30或M02(特别是在子程序中),有的同学在程序的开头漏写%(FANUC系统)等等,对于这类纯属学生粗心才造成的问题,我的对策是:我把编好的带有类似问题的程序交给几组同学,让他们在限定的时间内找出问题,并进行分析,找到避免再犯这类问题的良策,看哪组找的快、改得对、想出来的办法最好。这种方法对付这类问题十分有效,学生很配合、很积极,课堂气氛十分活跃,而且在以后的学习中,你也会惊奇的发现,学生很少出现这种类似问题。
3.1.2在仿真加工中
程序编制完成后,一般要进行仿真加工,检验一下程序的正确性与合理性。在仿真中,学生最容易出现的问题就是对刀错误,下面以西门子数控车对刀为例:学生最容易出现的问题是在对刀之前,刀号与刀补没有变过来 ,对刀的操作步骤正确(车外圆,量直径,输入X测量值;然后车端面,输入Z值即可),对完第一把刀,对第二把刀,直到第四把对完,然后迫切地运行程序,开始仿真加工时没有问题,可是,一到换刀时就出现碰刀现象,以致没法继续加工,检查程序,没有问题,运行吧,又出现相同的提示,查来查去,浪费了大量的宝贵时间,苦恼,生气,最后使学生失去了学习数控的兴趣。为防止出现这种现象,在演示对刀操作时,我故意犯了这个错误,让学生共同帮我解决问题,找到问题,分析问题所在,并找到良策,去避免此现象的再次发生。果真有效,至从采用此法以来,学生在对刀时,总是忘不了首先核对刀号,可见他们已经非常在意刀号对不对这个问题了,与没有采用此法教学以前相比,好的太多了。
3.1.3在实际加工中
仿真完成后,就要在数控机床上加工零件了,开机后的第一件事,就是回参考点,这么一个简单的技能,竟会出现许多你想象不到的问题:有的同学在回参考点的路中出现了报警,有的同学在回到参考点后没有及时松开手,也出现了报警,有的同学回参考点的过程中,刀架撞上了尾座,有的同学竟然把X轴上的直流电机给撞坏了,还没有回到参考点,出现刀具超程等等,刚一碰机床,怎么就出现了这么多的问题,吓得有的同学以后再也不敢摸机床了,这给同学的学习造成了很大的影响。针对这种情况,我是煞费苦心,首先把回参考点可能出现的错误操作用文字一一列举出来,然后和同学们一起分析出现错误操作的原因,并找到了解决这些问题的良策:如果是没到参考点出现报警信号,解决方法是按下复位键;如果是到参考点后出现报警信号,解决方法是反向移动坐标轴直到报警信号消失;如果是没到参考点,出现刀具超程提示,解决办法是重新调试行程开关;避免撞到尾座或撞坏电机的办法是先回X方向的参考点,在回+Z方向的参考点。
3.2及时引错
在教学中,个别学生会出现你意想不到的错误,这些错误出现的概率很小,不适宜用预先设错教学法,只要对个别学生及时引错就可以了。
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