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从数控编程谈中职数学课改

 摘要:中职数学教学要顺应职业教育发展要求,树立为专业学习服务的观念。打破数学课程与专业课程相互独立的传统局面,合理选取数学内容,有针对性地设计练习与习题,更好地为专业课程服务,让数学教学与专业课有机结合,增强学生学习兴趣,提高数学教学效率。本文试图从数控编程需求的中职数学知识来探索中职数学的课改。

  关键词:中职数学 课程改革 数控编程

一、数学教学的现状

目前,中职数学教学仍然仿效普通高中,以知识为本位,追求知识的系统性,忽略了数学知识在各专业学习和实际生活中的应用功能。带来的直接后果是:一、学生觉得数学枯燥乏味、没有实际用途,厌学情况很普遍,教学效果差,背离了最初的目标;二、失去了数学服务专业知识学习的功能,变成了一门可有可无的学科。然而,许多专业知识却是离不开数学知识的掌握的。在实际教学中,应该将数学知识与专业知识结合起来,充分发挥数学服务专业的功能,这样才有利于增强中职数学课的吸引力,有利于破解中职数学教学困境,有利于合格的中职毕业生的培养。

  1.学生情况

中职学校的学生基本上都是经过普通高中考试挑选过,成绩普遍较差的学生,其中数学成绩尤其差。学生学习数学的兴趣不高,更有甚者,他们之所以选择中职校,是以为在这里不需要学习文化理论课。

  2.教师情况

  中职学校的数学老师基本上都是师范院校数学专业毕业,数学知识丰富,对传统的知识体系非常了解,教学上很多都是按照基础教育的模式上数学课,与职业教育培养技能型人才的特色不太相符。

  3.教材情况

针对中职校学生文化基础底子差的特点,目前中职学校使用的数学教材大虽然也都调整了知识结构,降低了整体难度。然而,大都还是按照数学知识的系统性编写的,练习、习题对专业课程也没针对性,仅仅是降低了一些习题难度,对数学与专业知识没有有机结合,没有做到数学教学为专业服务。

二、数控编程需要的数学知识

(一)、数控编程点滴

程序主体是由若干个程序段组成的,表示数控机床要完成的全部动作。每个程序段由一个或多个指令构成,是组成程序段的基本单位,程序中的指令可分为尺寸字和功能字。常用的功能指令有准备功能G指令,辅助功能M指令,进给功能 F指令,主轴转速功能S指令,刀具功能 T指令等。

准备功能G指令是数控系统的核心指令,所以零件的数控加工程序又称为G代码程序。其总的功能是使机床建立起(或说准备好)某种加工方式,从而为插补运算作好准备。它们可以表示多种加工操作和运动,如刀具与工件的相对运动轨迹,机床坐标系,坐标平面,刀具补偿,坐标偏置等;尺寸字表示坐标值或尺寸值。

(二).几个重要指令介绍:

1.工件坐标系设定指令G92

格式:车床:G92  X_  Z_;铣床:G92  X_  Y_  Z_

2.快速点定位指令G00     

其作用是使刀具从当前位置开始,以各坐标轴预先设定的快速移动速度,快速移动到程序段所指定的下一个定位点。

格式  车床:G00  X  

铣床:G00  X__ 

3.直线插补指令G01   

其作用是使刀具从当前位置开始,以各坐标轴联动的方式,按规定的合成进给速度,直线插补移动到程序段所指定终点。

格式    车床:G01 X__ Z __ F __ 

铣床:G01 X__ Y __ Z __ F __ 

例:铣削加工图示轮廓,P为起刀点,刀具由P点快速移至A点,然后沿A—B—O—A方向铣削,再快速返回P点的程序直线插补语句为:G01 X-8  Y8 F100;

3.圆弧插补指令

G02:顺时针圆弧插补指令    

G03:逆时针圆弧插补指令

     其作用是使刀具从当前位置开始,以各坐标轴联动的方式,按规定的合成进给速度,顺()时针圆弧插补移动到程序段所指定终点。

圆弧插补指令格式如:G02 X__ Y __ I __ J __ F __    

例:铣削加工图示零件,设A为起刀点,从A点沿圆弧C1C2C3点停止。编写加工程序的圆弧插补语句为:G02 X18 Y0 R18 F100 S300 M03;

(三)、数控编程需要的数学知识

根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系,计算零件粗、精加工各运动轨迹,得到刀位数据。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件)的轮廓加工,需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值,有的还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。

从以内容可以看出:这里主要用到平面解析几何的知识,但不是全部,其侧重点是坐标系的建立、坐标平移和坐标值的计算,特别是几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值的计算及熟练掌握。而这往往是传统数学教材不太重视的地方,相应的例题、练习、习题少;结合专业课程的例题、练习、习题更少。

三、从数控编程看中职数学教学内容的取舍和练习设计

1、加强坐标平移、坐标值计算、直线和圆的教学,把其他的二次曲线减弱或放弃。

2、结合工件图形,设计出更多坐标平移和坐标值计算例题、练习、习题。

  从类似以上的工件图形中很容易地设计出很多这方面的例题、练习与习题来,加强这方面的练习,既降低了数学知识的难度、增强了学生学好数学的信心,也扫清了数控编程的数学障碍,,更好地为专业课程服务。

四、总结

1老师树立中职数学教学为专业学习服务的观念

  职业教育的培养目标是应用型人才,特色就是以就业为导向,专业性突出,技能课程的教学才是主旋律。数学是一门基础学科,它有自身的系统性与整体性,但数学更是一门工具,是学习其他专业知识的工具。因此,我们的老师要树立整体教学的理念和学科间协调配合的观念,树立数学教学就是为专业学习服务的观念。

  2. 提高中职数学教师的数学应用能力

  要使学生改变数学仅仅是应付考试的印象,就必须让学生将数学用起来。这就要求我们数学老师具有数学应用的能力。教师们必须要做有心人,细心挖掘数学与生活中的结合点。与专业系老师多沟通,花时间了解专业课程,收集数学知识在专业课中应用的案例,加强数学与专业学科之间的横向联系。这个过程既能为数学教学提供丰富、生动的教学题材,又能提高教师数学的应用能力。

  3.走进专业系,加强沟通

数学教学要想服务专业学习,前提就是要了解专业教学。数学组的老师可以分成几个专业方向,分组进入专业系。主要工作是:了解各专业的教学计划与专业课程,寻找专业与数学的结合点;与专业加强沟通,从专业老师口中了解专业教学对数学的需求;了解专业教学的特点与专业工种的职业特征,以便移植到数学教学中去。

4.改变传统教材只降低教材知识与习题的难度的做法,切实结合专业课程,设计出更多与专业课程结合更加紧密的例题、练习与习题。

参考文献:1、数控编程基础

2、文中图形来自 数控编程实例详解

2、【教育教学论坛】与专业相结合 增强中职数学课的吸引力 201245

3[职业]中职数学教学与专业结合的思考  20126


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