本站原创摘 要：本文从实际案例在数控编程教学中应用的重要性、实施过程、注意事项等方面进行分析讨论,得出培养学生独立思考、解决实际问题能力的一种切实有效的方法.案例分析在数控编程教学中的应用,使理论教学与实际操作得以紧密结合,具有很强的直观性,丰富了学生的过程体验,激发了学生的学习兴趣.
关 键 词 ：案例分析 数控编程 能力培养
案例分析是在理论教学的基础上,创设良好、宽松的教学实践情景,把真实的典型个案展现在学生面前,让他们设身处地去思考、分析和讨论,激发学生的学习兴趣,培养学生分析、解决实际问题的能力.
一、案例分析在数控编程教学中应用的重要性
数控编程是一门以逻辑思维和实际操作为基础的专业课程,运用对案例的分析,不仅能激发学生强烈的兴趣和求知,有利于培养学生观察思维能力,还能帮助学生理解数控编程的理论知识,掌握和提高运用知识的能力,发展学生的探究和创新意识,养成实事求是、客观、严谨的科学态度.
1.有利于激发学生的学习兴趣
数控编程的理论性与实践性较强,内容抽象,仅凭教师单一的课堂讲解,学生难以理解和接受.而案例分析可以把抽象的概念、原理等具体化,把他们置于具体、形象、逼真的实际情景之中,有助于充分调动学生的思维活动,激发学习兴趣.
2.有利于提高课堂的教学效果
在案例分析的实施过程中,学生积极参与到整个教学活动中,对教师指定的教学案例进行认真分析和思考,发现问题并提出解决问题的方法,因此,学生是教学的主体.通过案例分析,可使学生有针对性地运用理论知识去发现、分析和解决实际问题,从而加深对理论知识的理解.实践证明,这种实用有效的启发式教学方法明显地提高了教学的实际效果.
3.有利于培养学生分析和解决问题的能力
传统的教学模式通常按照数控编程代码的功能和使用格式,逐一讲解各参数的含义,学生只是一个被动的听讲者和知识的接受者.而在案例分析当中,学生直接参与对案例的分析、讨论和评价,将编程代码融入到实际零件编程的全过程,具有直观、实用的特点,能迅速吸引学生的注意力,激发他们的求知欲.这就为锻炼、提高他们的语言表达、分析和解决问题的能力创造了条件.
二、案例分析在数控编程教学中的实施过程
案例分析的实施过程大致可以分为三个阶段：案例的选择和设计、案例的分析与讨论、案例的评价与总结.选择案例必须紧扣教材内容,具有典型性和代表性,要针对具体的知识点,为每个知识点怎么写作.同时选择的案例要符合学生的认知水平和思维能力,以激发学生的主动性和创造性,从而提高案例分析的教学效果.下面笔者以内外径粗车复合循环指令G71课题为例,叙述案例分析的具体实施过程.
1.确定教学案例――阅读感知阶段
数控车床的编程指令,大致上可分为基本指令、单一形状固定循环指令和复合形状车削循环指令.基本指令和单一形状固定循环指令对于学生来说相对简单,比较容易掌握,但复合形状车削循环指令的加工路线较为复杂,学生要掌握有一定的难度.在讲解内（外）径粗车复合循环G71指令时,我们先回顾相关知识G00、G01、G02、G03指令的功能和应用格式,再以图示零件的加工为例引入任务,用前面所学知识分析讨论如何编制零件的加工程序,当遇到困难时,带着问题适时引出G71指令.这符合学生的认知水平和最近发展区理论,极大地激发了学生去探究的学习兴趣.我们选择如下图所示零件作为案例进行分析,既可以巩固前面所学的相关知识,又可以为学习G71指令埋下伏笔,具有典型的代表性和针对性.
2.分析与讨论――自主探究阶段
案例分析要求学生将所学的知识应用于实际问题中,通过对实际问题的分析,提出解决方案.如上图零件,适时引出G71指令后,教师先讲述该指令的功能、应用格式及参数的含义,详细分析其切削的运动轨迹,然后要求学生分析零件加工工艺,讨论如何编程可以使加工程序最短,切削效率最高.让学生通过分析和讨论得出G71指令的使用方法.在这一过程中,教师应始终保持敏锐的洞察力,给学生提供正确地指引,让学生学会如何科学地吸纳别人的观点、如何与人合作交流,培养分析问题、处理问题的能力.
（1）制定加工工艺.该零件表面形状由圆柱面、圆锥面、圆弧面等组成,精加工路线可以采用G00、G01、G02、G03指令,巩固所学知识.由于毛坯去除余量不均匀且较大,所以我们按先粗后精的原则加工.
该零件尺寸为单调递增,刀具选择93°外圆偏刀；粗加工主轴转速500r/min、进给量150mm/min、背吃刀量2mm；精加工主轴转速800r/min、进给量60mm/min、背吃刀量0.5mm.
（2）编写数控加工程序.
（3）数控模拟仿真加工.在教学过程中,利用仿真软件进行模拟加工,可以将操作过程清晰地展现给每位学生.比如对刀过程,在数控车间讲解时,由于空间的局限性,学生不易看清楚,教师可用数控仿真软件边讲解、边演示、边练习,这样学生不仅掌握了对刀方法,而且更容易理解对刀的含义.
通过数控仿真软件模拟加工,教师不仅可以检查程序语法是否有错误,还可以看清楚指令G71在加工时的走刀路线,从而加深学生对指令G71的理解,达到教学的目的.
3.评价总结――能力提高阶段
对案例的评价总结是检验学生学习效果的一个不可缺少的环节.评价的方式很多,比如：教师可以用适度有效的表扬进行评价,让课堂充满活力；也可以用委婉含蓄的批评进行评价,让课堂洋溢温情.还应注意,我们在对评价形式进行创新的时候,不要忘记一些很好的传统评价方式,如：点头、微笑、眼神、口头与书面结合、当众与个别结合等等.
教师对持有不同观点的学生进行点评时,首先肯定学生的闪光点,同时指出学生在分析过程中的不足之处,引导学生分析产生错误的原因,并督促学生在课后对案例分析中出现的问题进行进一步思考与反思,从中让学生养成思考与反思的习惯,为后续的学习打下坚实的基础.
三、案例分析在数控编程教学中应用的注意事项
1.让学生在现有学习的基础上,实现探究的愿望
任何学习都是以学习者一定的先前知识和认知技能为基础的,教师在选取案例进行分析时,不能超越学生现有的知识水平和认知水平,否则不但达不到教学效果,反而会引起学生知识体系和结构的混乱,影响学生的发展.
2.创造轻松和谐、的课堂氛围
在案例分析过程中,首先要给学生创造一个轻松和谐的课堂环境,让学生畅所欲言,激发学生发现问题、大胆怀疑、寻根问底的胆量和勇气；其次必须要建立融洽的师生关系,要以、平等、相互尊重的师生关系为基础,采用启发式的教学方式,引导他们由“学会”到“会学”到“应用”,真正达到“教学相长”的目的.
3.注重教学的互动性
案例分析实际上是一个师生互动、生生互动,共同发展的过程.只有师生间、学生间形成了有效的互动,才有可能提高教学效率,发挥出这一教学方法的应有作用.为此,教师要想方设法地调动学生参与学习的积极性,促进彼此之间分享学习的成功经验、感受及认识等.
四、小结
多年的实践探索证明,“授之以鱼,不如授之以渔”.案例分析改变了以往传统的从概念到概念的注入式教学方式,使学生成了教学的主体,体现了素质教育和创新精神,是一种行之有效的教学方法.
但案例分析只是教学手段中的一种,要使数控编程教学通俗化、趣味化,还必须综合运用多种教学方法,让学生在体验中主动获取知识,这样才能真正提高学生的综合素养,提高学生的竞争和合作意识,这才是高效教学.
（作者单位：浙江省松阳县职业中等专业学校）