《运用外圆粗、精车固定循环指令编程》教学设计

摘要：采用任务驱动法，合理设置任务并辅以有效的多媒体展示，使学生积极主动参与。在导学学案的引导下，通过小组协作的方式完成任务，并采用分组竞赛有效调动学生的学习积极性，使学生实现知识、技能和素养的多重收获。

关键词：任务驱动；导学结合；小组协作；分组竞赛

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）26-0080-03

一、课程分析

数控加工技术这门课程是在学习机械制图、机械制造工艺与技术、普通车床操作加工等课程的基础上，进行数控车削加工工艺编程与操作技能训练的教学。本课程授课对象是中职数控专业二年级学生，男生占绝大多数，这些学生好奇心强、思维活跃、有一定的动手能力，但缺乏对理论知识学习的兴趣和耐心，不善于思考，也没有良好的学习习惯。实际教学过程中，笔者根据教学大纲和学生培养目标，结合校企合作产品零件的实训加工，对教材内容进行整合处理，如图1。这样，将教学内容任务化，重点知识体系化，既激发了学生的学习兴趣，又提高了教学效果。

二、目标制定

为培养高素质、高技能的应用型人才，结合教材特点、教学大纲、教学改革的要求和学生实际情况，从三个维度制定了本任务的教学目标。

1.知识与技能目标

掌握G71、G70的指令格式、参数含义；掌握G71、G70指令编程注意点和指令适用性；基本能运用G71、G70指令编制简单阶梯轴类零件的数控加工程序。

2.过程与方法目标

培养小组协作、互帮互助的能力；培养细致观察、积极思考、自主学习的能力。

3.情感态度与价值观目标

养成学生良好的职业素养和行为习惯；激发学生对数控专业的兴趣和热爱。

三、教学重点与难点

基于以上教学目标，从学生认知出发，围绕本任务核心目标，笔者确定了本任务的教学重难点。

1.重点

（1）G71、G70指令的指令格式、参数含义；

（2）G71、G70指令编程注意点和指令适用性；

（3）运用G71、G70指令编制简单阶梯轴类零件的数控加工程序。

2.难点

（1）理解G71、G70指令刀具的运动轨迹；

（2）运用G71、G70指令编制简单阶梯轴类零件的数控加工程序。

四、教学方法

1.教法

遵循“教师为主导，学生为主体”的教学宗旨，采用任务驱动、学案导学、小组协作和分组竞赛等教学方法，运用斯沃数控仿真软件和自制Flas，让学生带着任务去学习解决问题的知识，带着疑问去总结提炼知识要点，使学生产生学习的需要，驱动学生培养良好的学习习惯并提高自主学习能力。

2.学法

从学生已有的认知水平和认知能力出发，设计快乐学习法、行动学习法、头脑风暴法、举一反三法，让每一位学生都能够认真准备，积极参与，在教师的指导下实现知识、技能和素养的多重收获。

五、教学设计

1.设计理念

围绕培养学生的综合职业能力这一目标，将教学内容任务化，教学程序场景化，重点知识体系化，教学评价过程化，缩短知识理解与问题解决之间的距离，紧密知识应用与生产实践之间的关系，使学生能不断构建自己的经验、知识和能力体系。

2.教学预设

依据本任务内容，课时设定为两课时90分钟。笔者将整个教学过程设置为六大环节：布置任务，激发热情（3分钟）――分析任务，引出新知（5分钟）――学习新知，提炼要点（35分钟）――实施任务，仿真校验（35分钟）――总结知识，评价任务（10分钟）――任务拓展，巩固提高（2分钟）。

3.课前准备

（1）指导学生团队的形成，每组5人，做到组间同质，组内异质；

（2）布置预习G71和G70的指令格式、参数含义；

（3）布置复习程序的基本格式。

六、教学进程

1.第一环节：布置任务，激发热情

展示学长加工的工件，布置任务，吸引学生的注意力，激发学生的好胜心，驱动学生完成目标任务。编写该零件的数控车加工程序（毛坯为Φ40的长棒料），如图2。

2.第二环节：分析任务，引出新知

（1）分析任务对象：教师引导学生从毛坯尺寸、毛坯材料、工件特征，以及加工余量等方面分析任务对象。

（2）分析知识背景，如表1。

（3）引出新知：为了更快、更便捷地去除余量，减少编程工作量，采用G71和G70指令进行粗、精加工，既能简化编程，数控系统还能自动计算加工路线和进给路线，控制机床自动完成工件的加工。

3.第三环节：学习新知，提炼要点

（1）预习检查。教师通过提问的方式既检查了学生预习效果，又让学生体验学习成就感，激发学习自信心，弘扬良好的学习风气。

（2）新知学习。指令格式；参数含义；观看动画，熟悉复合固定循环指令刀具运动轨迹。教师结合自制Flas，带领学生充分熟悉G71和G70的走刀路线，明确参数具体含义，理清使用工艺要点。给学生提供具体生动的形象刺激，提高了教学效果，成功突破教学难点――理解G71、G70指令的刀具运动轨迹。

（3）读程序，回答问题。教师布置学生读预备任务书上零件的加工程序，回答与复合固定循环编程相关的问题，意图让学生通过小组协作的方式完成预备任务来深化理解教学重点知识――指令格式、参数含义。

（4）精读程序，总结提炼编程注意点。教师带领学生精读程序，先熟悉程序的结构，接着结合外圆复合固定循环指令在程序中的应用，启发诱导学生积极思考，总结提炼教学重点知识――指令编程注意点，培养学生善于观察、积极思考、自主学习的能力。

（5）观察思考，继续提炼指令适用性。教师带领学生观察思考几个特设的问题，如思考参数Du定义中方向的具体内涵；思考用G71指令来加工短粗轴类零件的利与弊，以及观看用G71指令编程的带凹形工件的加工视频等，启发诱导学生根据观察展开思考，总结提炼G71指令适用性，继续培养学生善于观察、积极思考、自主学习的能力。

4.第四环节：实施任务，仿真校验

（1）程序编制，完成任务书。学生通过小组合作研讨，根据提示问题，参照预备任务的规范程序完成任务书，尝试复合固定循环指令编程的全面应用，教师巡回指导。这样“导、学”结合，层层推进，难度梯度深入，成功突破教学重点难点――运用G71、G70指令编制简单阶梯轴类零件的数控加工程序。

（2）模拟仿真，校验程序。学生利用数控仿真软件模拟零件的数控加工，验证程序的正确性。教师指导学生依照刀具的运动轨迹和实际工件的轮廓形状对程序进行修改，巩固固定循环指令编程的全面应用，培养学生分析问题解决问题的能力。

5.第五环节：总结知识，评价任务

（1）知识总结。本环节教师提问，学生作答，共同回顾本次任务的新知识，做到知识总结，巩固深化。

（2）任务评价，如图3。

6.第六环节：布置作业，拓展提高

为了巩固课堂教学成果，加深对新知的消化吸收，故布置同类编程任务为学生课后作业。

七、教学反思

成功之处：采用任务驱动法，合理设置任务并辅以有效的多媒体展示，使学生积极主动参与，在导学学案的引导下通过小组协作的方式完成任务，并采用分组竞赛的方法有效调动学生的学习积极性，培养学生自主学习、合作学习、探究问题的能力。

不足之处：虽经过精心准备，但在部分环节时间的把握上还不能做到充分自信。

改进方向：今后教学中要更深深入地了解学生对知识的掌握情况，做到理论与实践有机结合，增强课堂教学效果，全面提高学生的综合素质。