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1、数控机床及应用“说课”提纲机电系各位评审专家及同行教师：大家好，我是机电系的王。，下面我就数控技术专业的数控机床及应用这门课程的整体设计向大家介绍。说课的内容包括七个方面：一是课程性质与地位，二是课程任务，三是课程目标，四是教学内容甄选，五是教学资源配备，六是教学设计，七是教学评价方法。一、课程性质与地位数控机床及应用是为了满足本专业学生在数控技术领域开展工作而开设的一门专业必修课程，是高职高专数控技术专业的一门专业核心课程。它以数控机床为对象，研究数字控制系统的工作原理、组成部分及其在数控机床上的应用。分别讲述数控机床加工的基础知识，数控机床的编程基础与方法，并介绍数控机床的使用和维护常识。
2、由于数控机床及应用是集机、电和计算机技术为一体的综合类课程，它能激发学生的学习热情，提高学生的学习兴趣。通过本课程的学习能具体掌握数控加工的理论基础，培养学生分析问题、解决问题的能力，具备进一步学习计算机辅助设计制造、柔性制造系统、计算机集成制造技术与自动化工厂等机电一体化高新制造技术领域知识的相关基础。同时，通过课程的学习，培养学生对机电控制问题中分析问题和解决问题的能力。该课程在培养机械工程类高级工程技术人才的体系中，对于增强学生在数控加工、机电控制及自动化领域工作的适应性方面，以及在培养其相关技术的应用、开发和研究能力方面，都具有重要的作用。当今市场经济条件下，机械制造业的竞争实质上是数
3、控技术的竞争。二、课程任务本课程的主要任务是通过对数控系统的组成、数控加工编程、计算机数控装置软硬件、进给伺服系统、数控机床特有的机械结构和数控加工中心的刀具交换装置等内容的学习，较全面地了解数控机床的基本知识与核心技术，掌握数控加工编程方法、数控系统应用及数控机床的基本操作要领，增强学生数控加工的知识和技能。使学生能够根据零件的加工图，分析其编程工艺，编写加工程序，能够综合运用所学专业知识解决生产实际问题。数控技术的广泛应用，引起了对数控人才的大量需求，培养“懂工艺、会编程、能操作并能维修数控机床以及会管理”的数控技术应用型人才是我们的培养目标。三、课程目标为了满足本专业学生在数控技术领域工
4、作的要求，该课程的课程目标如下：（一）知识目标1知道数控机床的种类、组成和工作过程；知道数控机床的最新发展水平和方向；2知道常用数控系统种类及硬件和软件结构，知道数控系统的接口技术和信息处理的基本过程；3知道数控机床主轴、刀架和进给控制系统的机械结构、运动特点和控制方式；4知道常用数控机床的工艺范围和应用特点；5知道数控加工的基础知识和工艺处理；6知道数控编程的方法及常用的编程指令；（二）能力目标1能够编制中等复杂零件的加工工艺及加工程序；2能够操作数控机床完成中等复杂零件的加工；3会维护和保养机床；4能够综合运用所学专业知识解决生产实际问题。5锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力；
5、制定工作计划的方法能力；获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力。（三）品性目标1具有较好的心理素质和敬业精神；2具有精益求精的职业素质和快速学习的适应能力；3具有团队协作的工作能力；4. 具有认真严谨的工作作风；5具有学习先进加工技术的兴趣及好奇心，培养语言表达能力及交流能力。6. 具有敢于思考、创新的精神。丰富学生视野，拓展学生视角，引导学生不断学习新知识，乐于接受新观念、新事物，培养学生愿意与人合作的情感。四、教学内容甄选为了实现本课程的知识目标、能力目标和品性目标，提高课程内容的针对性和适用性,将课程内容进行分类展示：（一）数控机床的认识。主要内容是数控机床的作用、基本构成
6、；数控机床的分类、应用范围及特点；数控机床的工作过程及编程方法。（二）计算机数控系统。主要内容是CNC系统的硬件、软件体系结构；数控系统的插补原理；数控系统的刀具补偿功能。（三）伺服系统及位置检测装置。主要内容是数控机床伺服系统的组成、作用、分类及其区别；伺服驱动电动机的结构、工作原理及应用；位置检测装置的作用、分类及其结构和工作原理。（四）数控机床的机械结构。主要内容是数控机床机械结构特点；数控机床的主传动系统；数控机床的进给传动系统；数控自动换刀装置及回转工作台。（五）数控加工技术基础。主要内容是数控加工程序的结构与格式，数控加工常用的功能指令及代码；零件的数控加工工艺的确定。（六）数控编
7、程与操作。主要内容是利用常用的数控编程指令，完成数控车床、数控铣床、加工中心零件程序的编制，并操作机床实现零件加工。（七）数控机床的使用与维护。主要内容是数控机床的选用原则；数控设备的通用操作规程和专项操作规程；数控机床的维护与保养方法；数控机床的发展趋势。五、教学资源配备教学环境为了能够结合完成课程任务、实现课程目标所需及教学环境实际配置的状况，数控技术专业的数控机床及应用课程教学需要配备多媒体设备、课件、影像资料（动画视频），以及实践过程中所需的计算机机房、CAXA制造工程师、宇龙数控仿真软件、数控机床维修实验台、数控机床及相应刀具和测量工具等。教学资料结合学生的实际情况，本课程选用教材为
8、：李佳主编，清华大学出版社出版的数控机床及应用一书，属于高等职业教育机电类系列教材。本书在内容的组织上采用了模块化结构，每一部分基本是一个独立的模块，教学中可根据具体需要进行模块组合。同时充分的体现了理论实践一体化的教学模式，以培养学生创新精神和实践能力为核心，强调学生所学知识与实践相结合，满足本课程教学大纲的要求参考书：数控技术及应用、数控编程与操作、数控加工工艺与编程。搜集的网络资源。六、教学设计本课程的显著特点，是实践性强。实践教学体系改革以建立与理论教学体系既互相联系，又相对独立、相互渗透的体系为重点，以利于强化学生专业技术应用能力的培养。在教学内容方面，优化、重组课程内容，讲课并非照
9、本宣科，而是要突出知识的综合性和应用性；在教学方式上，以学生为主体，行为导向教学，融“理论、示范、练习、反馈”于一体，将“教、学、做、评”合一。注重数控技术中的应用性、实用性和操作性，构建“产学研”相结合的新型教学模式。在教学方法上，充分利用现代化教学设备，积极实行案例式、讲练结合式、讨论启发式、现场教学式、仿真式等多种教学方法，鼓励学生独立思考、激发学生的积极性，培养他们分析问题和解决问题的能力。本课程采用模块化、项目化、任务化的教学模式，所有任务均来自生产实践中的典型情境，具有很强的针对性与实用性，具在此设计思想的指导下，将数控机床及应用的教学内容设计如下：单元一 数控机床的结构（44课时
10、）任务一 计算机数控系统（16课时）任务二 伺服系统及位置检测装置（10课时）任务三 数控机床的机械结构（18课时）单元二 数控编程（78课时）任务一 数控车床编程与操作（34课时）任务二 数控铣床编程与操作（26课时）任务三 加工中心编程与操作（18课时）单元三 数控机床的使用与维护（10课时）任务一 数控机床的选用（6课时）任务二 数控机床的操作规程（4课时）下面以单元二中“任务一 数控车床编程与操作”中的“数控车床螺纹编程与加工”部分为例，展示学习性工作任务的完成过程，便于学生在学习活动中发挥主体作用，进而有效体验相对完整的心理结构构建过程，并促进完成有意义的心理结构构建，并伴随学习性工
11、作任务的完成产生相应工作成果。 数控车床螺纹编程与加工教学地位：机械产品中，带有螺纹的零件是非常广泛的，如：水暖管件、汽车上的各种紧固零件等，而螺纹车削是常用的加工方法，因此螺纹车削在机械加工中便具有举足轻重的地位。 教学作用：外螺纹加工既能对外圆加工加以巩固与强化，又能为内螺纹、梯形螺纹的加工奠定基础。教学方法：任务驱动教学法、项目导向教学法；示范教学法；讲、演、练、评结合教学法。教学准备：PPT多媒体课件；图片、动画、演示视频；仿真软件；加工实训室。教学重点：三角形螺纹的指令格式、编程思路及相关参数的计算。教学难点：螺纹加工的编程及操作方法。在实际教学过程中根据以上教学方法来指导学生进行分
12、组。讨论交流、分组合作探究、独立、自主完成任务，让学生从“学会”向“会学、会干”转变，真正成为学习的主人。教学过程设计如下：1组织教学及复习旧课登记出勤，然后启发式提问学生：外圆车削加工的编程指令及格式？外圆车削的加工步骤有哪些？主要检测学生对基础知识掌握情况，并为本节课做知识铺垫。2引出新课及任务呈现首先用贴近实际生活当中的问题导入新课，如：让学生“说一说”日常生活当中见到的螺纹有哪些？“议一议”螺纹都有哪些作用？其次，利用实物展示来激发学生的兴趣。通过情境的创设，让学生体验螺纹加工与日常生活和专业学习的密切联系，从而激发学生的学生热情。以操纵杆调整螺钉的零件图呈现本次课任务。操纵杆调整螺钉
13、作为机床上的操纵杆，由于长时间的使用会产生一定的磨损，手动补偿很难实现准确调整，则可以通过螺纹简单实现误差的调整。在此，我们可以通过数控车床加工一个操纵杆调整螺钉来进行调整。3理论讲解接下来便进入到本次课的重点内容螺纹相关的指令格式、参数计算、刀具的选择等内容，并通过习题练习进行掌握，其中多媒体动画重点演示直进法车螺纹的加工步骤，那么在反复切削的过程中每次进刀量又是多少呢，需要进刀多少次才能加工出完整的螺纹呢？带着这样的问题由师生来共同确定每次的进刀量和进刀次数，然后完成编程。通过对上述知识的重点讲解，让学生对螺纹编程及加工有了感性上的认识，并为解决本节课的难点做下铺垫。G92指令可以加工圆柱
14、螺纹和圆锥螺纹。它在使刀具直线移动的同时，即使刀具的移动和主轴保持同步，即主轴转一周，刀具移动一个导程。螺距=导程 （1)螺纹切削循环指令G92 格式： G92 X（U） Z（W） F ； 适用范围： 用于加工内外表面等螺距螺纹。 其中X Z为每刀车削螺纹终点的坐标字，F为螺纹导程。（2)螺纹切削的加工要求： 螺纹小径理论上约为1.0825倍的螺距，实际加工中约为（1.11.3）倍的螺距。提示看图中M81处 M8的含义？1的含义？师生互动承上启下引出本课所学内容，讲解格式，其中着重XZ坐标字、F和G01、G02等指令中X Z F的不同。螺距 吃刀深度的确定。通常情况下，加工螺纹时沿着同样的刀具
15、轨迹从粗切削到精切削重复进给。因为螺纹切削是在主轴上的位置编码器输出一转信号时开始的，所以螺纹切削是从固定点开始且刀具在工件上的轨迹不变而重复切削螺纹。注意主轴转速从粗切到精切必须保持恒定，否则螺纹导程不准确。螺纹长度方向，首尾应各有一段长度P。用G92加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在起始段和停止段发生螺纹的螺距不规则现象，故应考虑刀具的引入段和超越长度，整个被加攻螺纹的长度应该是引入长度、超越长度和螺纹长度之和。每一刀走刀路线：车削螺纹的切削次数计算 螺纹小径：d2=d-(1.1-1.3)p 切深： h=d-d2（3）学生练习螺纹加工编程例题：已知：螺纹公称直径为 M20，
16、螺距为1.5，螺纹长为20。求：螺纹小径和切深。螺纹大径20mm,螺距1.5mm4任务分析引导学生读图，明确本次课的具体任务，根据任务书上的内容：确定加工工艺，加工步骤，编写加工程序，驱动学生在有限的时间内完成。5任务实现（1）指导学生在原有知识点的基础上利用新的知识和方法完成编程。（2）用仿真软件模拟加工零件（教师讲学生练）。通过理论上的讲解+实践的演示操作便能突破本节课的难点。让学生真正理解螺纹加工编程的具体步骤，从而使学生对三角形螺纹加工从感性上的认识升华到理性认识。加工完成后实体图（3）分组训练，完成任务分组训练教师巡视指导学生观察、交流独立完成任务。操作演示加深了学生对知识的理解，学
17、生活跃起来，都愿意参与到学习中，讲练结合，提高了课堂效率。（4）成果展示、总结评价最后成果展示、总结评价，展示成果让学生体验成功的成就感：点评让学生认识自身的优点与不足。6学习反思教师的反思：综合以上分析，我觉得教学过程中有创新，也有不足。 成功之处：以学生为本，选择教法，教学过程中探究化学习，学生练习形式多样化。从整个过程来看：真实体现“理论实践一体化”的教学模式。不足之处：学生层次不同，部分学生学习基础相对薄弱，学习主动性还没有完全调动起来。职业教育的特点-讲练结合，学做合一，在现实的课堂教学中，以“教师为主导，学生为主体”已经成为教育、教学发展的趋势，教师在“做中教”学生在“做中学”。激
18、发兴趣、鼓舞士气、力求让学生在愉快的课堂氛围中达到从被动学习变为主动学习，提高知识，提高技能，从而达到预期的教学效果。学生的反思：以总结的形式让学生说出在编程及仿真加工的过程中遇到的问题及所采取的解决措施，然后班级内交流，看看大家有没有好的意见和建议。7知识拓展为下次课任务的开展做好准备。（1）螺纹切削循环指令G76：较G92指令简洁,在程序中只需指定一次有关参数,则螺纹加工过程自动进行。（2）多头螺纹的加工：通过改变Z轴的方向，也就是进刀起始点，来完成对螺纹一个侧面的加工。8成果评价对项目的结果进行检查时，4个学生小组，两两互查程序编制情况及模拟仿真加工结果，展示问题较多的情况，共同分析问题
19、所在以及解决方法，学生以归纳总结的方式呈现任务实施总结报告书。七、教学评价方法对学生学习的评价，既要关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既要关注学生学习的结果，更要关注他们在学习过程中的变化和发展。要对他们的学习态度、创新意识、学习方法、职业能力、职业素养进行综合评价。考核评价标准考核项目考核点建议考核方式评价标准成绩比例优良及格主题教学 部分知识点期末试卷（闭卷）85分以上75分85分60分75分40%课堂表现教师依据学生的实际表现评价遵守课堂纪律，积极发言和参与课堂讨论等活动遵守课堂纪律，能够参与课堂活动，但发言不主动遵守课堂纪律10%文字或口头作业教师根据学生完成作业情况评价按时和高质量完成作业按时完成作业，质量一般按时完成作业，质量不高10%实 训部 分团队合作情况（合作目的、分工等）项目完成情况（态度、成果展现、报告单填写）汇报总结情况（语言表达、仪态仪表、重点突出）自我评价+小组互评+教师评价合作目的和分工明确；认真并高质量完成，报告单填写详实完整；汇报总结思路清晰，表达准确。团队合作良好，其他表现一般。能够完成实践项目活动，并上交相关资料，但不能做到全员参与。30%日常行为表现出勤教师抽查全勤有请假无缺勤缺勤3次以内10%