项目教学法在“数控加工工艺与编程”课程中的应用

程 艳，汪永华

(安徽水利水电职业技术学院机械工程系，安徽合肥231603)

在“数控加工工艺与编程”教学中，怎样能够采用恰当有效的教学方法，使得理论与实践相结合，提高学生动手操作能力和创新能力，从而适应现代化生产的需求?作者尝试应用了“项目教学法”，现结合自身的实践和探索，阐述如何解决以上的问题。

1 项目教学法

1.1 项目教学法的概念

项目教学法是以学生为主体，以授课教师为辅助指导的一种教学方法，主要是通过选择典型项目零件为载体，以学生的自主性、探索性学习为基础，在授课教师的指导下按教学计划及教学任务的要求来处理项目的全过程。

1.2 与传统教学方法的区别

项目教学法是以“项目为载体、授课老师指导为辅、学生自主学习为主”的一种教学方法，它最大的特点是以学生主角，老师为配角。项目教学法改变了以往“授课老师满堂灌，学生被动听”的传统教学模式，利用项目教学法进行教学过程，能够让每位学生都能够参与到实际的项目中，它的重点不是结果，而是参与制作这个项目的整个过程。在各个项目中，每位学生把理论知识和实践很好的结合起来，进一步培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，同时还能够提升大学生的技能水平和综合能力等等。

2 项目教学法在“数控加工工艺与编程”课程中的应用

2.1 项目的设定

2009年我院机械工程系与合肥荣兴汽车配件厂共建共管“引入式校内生产型实训基地”，并建成了校内工业培训中心。数控技术专业是系部的主要专业之一，是国家级重点专业。

“数控加工工艺与编程”课程是数控技术专业的核心课程之一，其教学内容是企业人员和老师根据社会需求的数控技能型人才，来制定教学大纲，开发和研制适合高校所需的理论教材和实践操作技能教材等。在本门课程中划分为多个项目，其中数控车床的加工工艺与编程划分成多个学习任务，由易到难。主要有简单的台阶轴的工艺与编程、带有圆弧和沟槽轴的工艺与编程、螺纹轴的工艺与编程、盘套类零件的工艺与编程以及非圆弧曲线的工艺与编程等项目。

2.2 项目的教学组织及实施

一是项目的布置。采取学生自愿分组的原则，以组为单位布置任务，教师提出项目进行中需要注意的一些事项和建议，提供获取资讯的方法与途径信息。目的是引起学生的思考，使学生得到工作项目的信息，从而激发学生对这个项目的兴趣，调动学生积极性来完成此工作项目。

二是项目计划的制定。项目组成立后，设置小组组长，组长给组员们分工，在组长的组织和带领下，首先分析零件图纸，看图纸标注是否完全，尺寸需精度以及加工质量要求;其次根据现有和所需的机床设备确定加工工艺，利用现有的加工设备、刀具、夹具等，确定刀具、夹具等，制定加工工艺。教师要注意提醒同学们在项目中的角色，要求学生对自身工作任务进行归纳与总结，这样有助于学生理论联系实践，得到充分的锻炼与提高。

三是做出决定。每位学生根据自身在项目中所承担的任务去收集整理资料，自主学习，在授课老师的指导下，各组成员进行工艺路线分析、确定切割参数，编制加工程序，探讨在保证加工质量和精度的前提下，如何提高劳动生产率。

四是实施计划。各组学生根据以上讨论后制定出来的计划，对工作项目进行试加工。另外，教师要提醒学生注意在项目实施中的能力，关注安全生产、环保、质量意识考察，并作好相应记录。与此同时教师要做好相关的协调工作，给予一定的指导，鼓励和支持学生，激发他们学习的兴趣，进一步提高他们的理论知识水平和技能水平等。

五是项目检查。当一个任务完成之后，各组成员根据所承担的任务先进行总结，然后各组人员之间进行交流和总结。通过对工作项目的实施，让每位学生感受到自身的责任感和成就感，体会对工件质量、精度的把握性，增强学生的自信心，提高学生对数控加工工艺与编程这门课在生产中的重要性认识。

六是教学评定。教学评定分为三个部分:成果评定、教师评价以及学生自评，各占有不同分值比例。

成果评定:是指对学生做出的零件进行评定，如零件的尺寸、精度和质量等是否达到要求，另外将加工工艺、程序等形成技术文件存档，如有问题进行交流研究改进方法，给出相应的成绩。

教师评定:根据项目进行过程中学生的出勤、学习态度、工作能力、协作精神和职业道德等方面的表现，给出相应的成绩。

学生自评:学生根据自己在各个环节的表现及项目成果来进行自评，给出相应的成绩。

2.3 项目实例

项目的布置:如图1所示。

图1 阶梯轴零件图

项目计划的制定:

零件图分析。如图1所示零件，考虑整体一次性安装加工完成的工艺方法。在数控车床上分粗、精加工可以达到要求。

装夹定位方案的选择。毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘定位夹紧，工件伸出卡爪的长度约为80。工件零点设在工件右端面，换刀点设在工件右下方，Z向距工件右端面100、X向距轴心线150的位置。

加工顺序和进给路线的确定。该零件表面有凹圆弧，由于G71指令走刀路线沿着平行于Z轴的方向从右往左分层切削，在粗加工时内凹圆弧处无法切削，所以粗加工采用仿形的加工路线，用G73指令循环加工圆弧轮廓和φ16外圆，精车用G70指令加工上述轮廓，最后用切断刀切断工件。

刀具及切削用量的选择。

T0101——90°外圆弧粗车尖刀;T0202——93°外圆弧精车尖刀;T0303——切断刀(设定刀头宽度为 4mm);T0404——60°螺纹刀。

根据零件的表面质量要求、零件的材料、刀具的材料等查切削用量表，选择计算刀具的切削参数。

做出决定，见表1。

表1 零件图加工工序卡

实施计划。确定工件坐标系，进行数值计算和编程O0001(程序略)。程序编制后利用数控仿真软件进行模拟加工，再利用FANUC 0I系统的数控车床进行加工。

项目检查。使用千分尺等测量轴的直径与长度，并记录数据。如果轴的尺寸大了，小组讨论之后，修改参数，重新加工，并测量数值，记录，从而保证精确的尺寸。

成绩评定。根据学生的做出来的成果以及在实习过程中的表现等等方面确定最终的成绩。其中成果评定占60%，教师评定占25%，学生自评占15%。

3 结语

在教学中利用项目教学法把理论知识运用于实践操作技能里面。不仅提高了学生的学习兴趣，而且“行动”的同学多了，课堂教学效果明显提高。

“项目教学法”作为课程的一种教学方法，它有效地把理论知识与实践操作技能有效地相结合了，在企业人员和教师的指导下，大学生在学习方面的主动性和积极性不仅提高了，还培养了他们的专业知识水平、职业素养和团结合作、分析问题、解决问题的能力，为同学们以后的职业发展打下良好的基础。

［1］王建平.任务驱动教学法在中职计算机教学中的应用［J］.现代阅读(教育版)，2012，(12).

［2］王海元.项目教学法在机械加工专业课程教学中的实施初探［J］.新课程(中旬)，2012，(7).

［3］顾蓉蓉.项目教学法和现场教学在机械设计基础教学中的应用［J］.机械工程与自动化，2011，(6).