Токарные станки с ЧПУ

Городской конкурс педагогического мастерства
«Педагог - новатор»
Конкурсная номинация: Теоретическое занятие
Дисциплина: ОП. 07 Технологическое оборудование
Название работы: Методическая разработка для проведения
занятия по теме «Токарные станки с числовым программным
управлением»
Автор работы
Зотова Наталья Юрьевна, преподаватель
Место выполнения
ГАПОУ СО «ТМК»,
г. Тольятти, 2015
Телефон контакта конкурсанта: 8 9198166445
12
Данная методическая разработка урока по теме «Токарные станки с
числовым
программным
управлением»
по
дисциплине
ОП.
07
«Технологическое оборудование» предназначена для специальности СПО
151901 Технология машиностроения. Этот урок является заключительным в
разделе 3 Металлообрабатывающие станки по теме 3.1.1 Токарные станки.
Он проводится в группах третьего курса очного отделения СПО в форме
деловой игры - форума конструкторских бюро по станкам с программным
управлением.
Включает
в
себя
элементы
проектной
деятельности
обучающихся. Такая форма ведения урока предназначена для повышения
интереса будущих техников к изучаемой дисциплине и мониторинга
профессиональных
компетенций,
осваиваемых
оборудовании
соответствии
с
в
на
Технологическом
Федеральным
Государственным
образовательным стандартом по специальности среднего профессионального
образования 151901 Технология машиностроения. Рекомендуется для
проведения
открытого
урока
по
дисциплине
«Технологическое
оборудование».
В методической разработке приводятся цели, этапы проекта, план
урока, критерии и правила оценки деятельности микрогрупп, бланки для
ответов студентов, презентация урока, компьютерная викторина.
12
Подготовка к уроку начинается постепенно с первого раздела учебной
дисциплины ОП.07 «Технологическое оборудование» - «Общие сведения о
металлообрабатывающих станках». В нём изучается маркировка м/о станков, в
том числе с числовым программным управлением (ЧПУ), объясняется сущность
ЧПУ. При изучении типовых механизмов обязательно особо выделяются
механизмы в станках с ЧПУ. При изучении непосредственно заявленной темы
все ранее отрывочные знания обобщаются и углубляются. Кроме того,
обучающиеся проходят параллельно дисциплину «Программирование», что
позволяет использовать межпредметные связи. Благодаря такой тактике
появляется возможность применить метод проекта при изучении данной темы.
Целью
проекта
является
использование
информационно
–
коммуникативных технологий, развитие творческих способностей обучающихся
для освоения общих и профессиональных компетенций.
Согласно ФГОС третьего поколения требованиями к результатам освоения
основной профессиональной образовательной программы являются следующие
общие компетенции:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей
профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые
методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их
эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и
нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой
для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального
и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в
профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться
с коллегами, руководством, потребителями.
12
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды
(подчиненных), за результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно
определять
задачи
профессионального
и
личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать
повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться
в
условиях
частой
смены
технологий
в профессиональной деятельности.
Для освоения этих компетенций, не говоря уже о профессиональных,
как нельзя лучше подходит метод проектов.
Этапы проекта
I этап – Подготовительный .
Ознакомление с
правилами
проведения мероприятия и графиком работ, выдача заданий, разделение на
микрогруппы, определение ответственных в командах.
II этап – Поисково – аналитический.
Поиск источников
информации, сбор и изучение информации,
консультации с
преподавателем. Для проведения такого урока необходимо привлечь
помощников – студентов из параллельной группы. Их действия – подготовка
жетонов, работа на компьютере, фото- и видеосъёмка, контроль за процессом
оценивания, быстрая раздача и сбор бланков и т.д.
III этап – Практически – презентационный. Проведение урока в виде
деловой игры
по ниже приведенному плану, в котором производится
выполнение задания, в том числе презентация выполненного проекта и
видеоматериалов
IV этап – Контрольный.
Выявление победителей и анализ
результатов. Победители выявляются в конце урока.
Анализировать
результаты можно на последующих занятиях по каждой микрогруппе: дать
оценку выступлениям, разобрать ошибки и сделать вывод о результатах
освоения темы.
12
План урока № 25, 26
Тема «Токарные станки с числовым программным управлением»
Тип урока:
комбинированный
Методы обучения:
1. Проблемно-поисковый
2. Репродуктивный
Форма обучения: деловая игра – семинар с элементами проектной
деятельности.
Цели урока: 1) учебные
Формирование знаний у студентов
- о классификации и обозначении м/р станков;
- о назначении, области применения устройстве, принципе работы,
наладке и технологических возможностях металлорежущих станков с
числовым программным управлением;
- о конструктивных особенностях станков с ЧПУ.
2) развивающие
1. Освоение общих и профессиональных компетенций согласно
ФГОС третьего поколения;
2. Приобрести навыки работы в команде.
3) воспитательные
3. Воспитывать познавательное и трудовое мировоззрение студента.
Средства обучения:
1. Учебно-методическая литература:
 Н.Н. Чернов Технологическое оборудование (Металлорежущие
станки): Ростов на/Д: Феникс, 2009.
 Б.И. Черпаков, Л.И.Вереина Технологическое оборудование
машиностроительного производства, М.: Издательский центр
«Академия», 2006.
2. Технические средства обучения:
 Компьютер с лицензионным обеспечением;
12
 Мультимедиапроектор.
3. Программное обеспечение:
 Компьютерная викторина;
 эмулятор токарного станка с ЧПУ;
 видеофильм;
 презентация «Токарные станки с ЧПУ»
 презентации и видеофильмы обучающихся. (домашнее задание)
4. Тетрадь с лекциями по «Технологическому оборудованию».
5. Раздаточные материалы :
 жетоны
50 шт
 красные карточки
5 шт
на одну микрогруппу:
 Задания для микрогрупп студентов из 4…6 человек по теме
«Токарные станки с числовым программным управлением»
(приложение А)
3 шт
 бланк итоговых результатов (приложение Б)
1 шт
 бланк ответов на тесты (приложение В)
1 шт
 таблицы ЭНИМСа по классификации м/р
3 шт
 общие виды
и кинематические схемы токарного станка с ЧПУ
16К20Ф3
3 шт
I Организационный момент: 8 мин
Расстановка парт по две для работы в микрогруппах производится до
начала урока.
Проверка отсутствующих, деление на микрогруппы, организация
работы помощников, выдача бланков заданий и ответов (приложения А, Б,
В). Объявление темы. Инструктаж по проведению деловой игры
в виде
форума. Каждая подгруппа - конструкторское бюро по станкам с програмным управлением.
12
II Актуализация опорных знаний
Опрос
производится
по
13 мин
подгруппам
-
расшифровка
марок
металлорежущих станков в виде компьютерной викторины. На экране с
помощью
мультимедиапроектора появляются таблицы со скрытыми
ответами в каждой строке. Каждая подгруппа встаёт в очередь и
расшифровывает строчку за строчкой одну марку. Строка правильного ответа
открывается. При неправильном ответе команда теряет право хода и садится.
Отвечает следующая команда. Только при верном открытии последней
строки команда получает жетон. Каждый жетон даёт команде один балл. В
специальном бланке ответов зам. нач. КБ фиксирует коэффициент 0,2 против
фамилии верно ответивших.
Пример таблицы викторины с уже открытыми ответами выглядит
следующим образом.
1Г340П
Токарная группа
1
модернизация
Г
токарно – револьверный
3
max диаметр обрабатываемого прутка
40
повышенная точность
П
III Основная часть
Изучение новой темы
60 мин Из них:
Задание 1 Постановка проблемных вопросов с помощью тестов
8 мин
Тест1
цифры,
Расставить
во
второй
строке
таблицы
1
соответствующие определениям станков с различными типами управления
из второго столбца – 5,6,7 и 8 под цифрами, уже проставленными в первой
строке таблицы.
1. все движения в станке
2. все движения в станке,
автоматизированы
кроме загрузки и выгрузки
12
детали, автоматизированы и
5. станки с ЧПУ
выполняются по легко
переналаживаемой
6. станки с ручным
программе
управлением
3. все движения в станке, кроме
загрузки и выгрузки детали,
7. станки – автоматы
автоматизированы
4. все движения в станке
8. станки - полуавтоматы
выполняются вручную
Таблица 1
1
2
3
Таблица 1(эталон ответов)
1
2
3
7
5
8
Если таблица заполнена верно, подгруппа получает жетон
4
4
6
Тест 2 Вычеркнуть неверные ответы в перечне преимуществ станков с ЧПУ
по сравнению с универсальными
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1. Недифицитность
2. Гибкость (переналаживаемость)
3. Высокая производительность
4. Дешевизна
5. Точность
6. Сложность
7. Небольшие физические нагрузки на человека
8. Высокая квалификация станочника
9. Возможность автоматизации мелкосерийного производства
10.Обработка сложных поверхностей
Заполненный бланк отдают преподавателю или помощнику.
Правильные ответы (незачёркнутые) – 2,3,5,7, 9, 10
12
При всех правильных ответах КБ получает жетон. Если все команды
ошиблись, жетон вручается студентам, чей ответ был точнее.
Преподаватель проверяет ответы и объявляет верные, чтобы студенты
заполнили конспект.
Тест 3 Выбрать наиболее частую область применения токарных станков с
ЧПУ из следующих:
1. мелкосерийное производство
2. массовое производство
3. среднесерийное производство
4. единичное производство
ОТВЕТ:
3
Подгруппам предлагается обосновать ответы после проверки тестов. Задание
2 (17 мин). Для того, чтобы обеспечить высокую точность станков с ЧПУ
при гибкости переналадки, необходимы конструктивные особенности.
Конструкторские бюро получили задание за четыре недели до семинара
(домашний проект):
1. Выполнить небольшую презентацию (3 – 6 кадров), в котором они
демонстрируют применение одну из конструктивных особенностей станков с
ЧПУ.
Необходимо дать пояснения, почему эта особенность ведёт к
увеличению точности.
2. Найти видеофильм о работе токарного станка с ЧПУ в интернете,
показать его и прокомментировать.
При каждом выполненном задании проекта команде выдаётся жетон.
Наилучшие
презентации
и
видеоролик
также
награждаются
дополнительным жетоном.
После выступления подгрупп преподаватель показывает свою
презентацию о конструктивных особенностях. Ребята заполняют
конспекты.
12
Задание 3 (14 мин). На компьютере демонстрируется выполнение сложной
поверхности на токарном станке с ЧПУ. Затем на эмуляторе токарного
станка с ЧПУ представители команд задают программу обточки похожей
поверхности детали, выбирая размеры заготовки, способ крепления,
токарные
резцы
и
осуществляя
траекторию
движения
выбранными
инструментами. Затем эта обработка демонстрируется в автоматическом
режиме. Жетон вручается, если всё сделано без ошибок.
Задание 4 (10 мин). Изучение токарно-винторезного станка 16К20Ф3. В
тетради студенты записывают эту тему. Преподаватель демонстрирует кадры
общего вида станка с основными узлами и кинематическую схему. На столах
также разложен аналогичный материал. КБ получают задание сравнить по
узлам данный станок с универсальным 16К20. За каждый правильный ответ
выдаётся жетон.
Наводящие вопросы:
1. Какие узлы отсутствуют в станке с ЧПУ в отличие от станка с
ручным управлением?
2. В чём крепится инструмент?
3. Какие дополнительные механизмы присутствуют для нарезания
резьбы резцом?
4. Как управляется коробка скоростей?
Задание 5 (10 мин). Изучение кинематической схемы станка
16К20Ф3
В тетради подсчитывается количество скоростей коробки передач
станка 16К20Ф3. Команды оглашают результат. Правильный ответ – 18.
В заключении записывается уравнение кинематического баланса одной
из скоростей по презентации преподавателя.
IVЗакрепление нового материала (3 мин)
Демонстрируется вилеофильм о работе современного токарного
обрабатывающего центра с ЧПУ.
12
V Подведение итогов урока. Задание на дом
7 мин
После вручения последних жетонов начальники КБ и заместители
записывают их количество в бланк итоговых результатов (Приложение 2).
Они
подсчитывают сумму
коэффициентов участия по каждому члену
микрогруппы, количество жетонов умножают на коэффициенты участия,
определяя общий балл каждого. Отдают жетоны и бланки итоговых
результатов на проверку помощнику или преподавателю.
Преподаватель объявляет победителей по количеству жетонов и оценки
участникам.
Задание на дом:
- Дополнить конспекты по источнику Н.Н. Чернов Технологическое
оборудование (Металлорежущие станки): Ростов на/Д: Феникс, 2009.
-
Продолжить работу над проектом
КРИТЕРИИ И ПРАВИЛА ОЦЕНКИ
За каждый правильный ответ команда получает один жетон. В случае
нарушения дисциплины команде показывается «красная карточка» - минус
1 жетон. Для индивидуальной оценки количество жетонов умножается на
коэффициент участия – получается количество баллов для каждого члена
микрогруппы. Коэффициенты участия : один верный ответ - 0,2,
участие в обсуждении - 0, 1,
По подготовке домашнего проекта коэффициент участия 0,5.
Оценки для участников: Количество баллов, полученных свыше или равно
5 – «отлично», 4 – «хорошо», 3 – «удовлетворительно».
12
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Задания для микрогрупп из 4…6 человек по теме
«Токарные станки с числовым программным управлением»
I Организация микрогруппы – конструкторского бюро по программным
станкам машиностроительного предприятия
1. Придумать город, в котором находится предприятие, записать на
бланке.
2. Записать на бланке итоговых результатов фамилии участников,
распределяя должности.
3. Каждому участнику микрогруппы записать тему в тетради.
4. Начальник КБ и его заместитель заполняют по мере выполнения
заданий бланк итоговых результатов (приложение Б) по
следующим критериям:
За каждый правильный ответ команда получает один жетон. В случае
нарушения дисциплины команде показывается «красная карточка» - минус
1 жетон. Для индивидуальной оценки количество жетонов умножается на
коэффициент участия – получается количество баллов для каждого члена
микрогруппы. Коэффициенты участия : один верный ответ - 0,2,
участие в обсуждении - 0, 1,
По подготовке домашнего проекта коэффициент участия 0,5.
II Выполнение заданий
Задание 1
Тест 1. В бланке ответов расставить во второй строке таблицы 1 цифры,
соответствующие определениям станков с различными типами управления
из второго столбца – 5,6,7и 8
1. все движения в станке
автоматизированы
2. все движения в станке,
кроме загрузки и выгрузки
детали, автоматизированы и
выполняются по легко
переналаживаемой
программе
3. все движения в станке, кроме
загрузки и выгрузки детали,
автоматизированы
Таблица 1
1
4. все движения в станке
выполняются вручную
5. станки с ЧПУ
6. станки с ручным
управлением
7. станки – автоматы
8. станки - полуавтоматы
2
3
12
4
Тест 2. Вычеркнуть неверные ответы в перечне преимуществ станков с ЧПУ
по сравнению с универсальными. При всех правильных ответах КБ получает
жетон.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1. Недифицитность
2. Гибкость (переналаживаемость)
3. Высокая производительность
4. Дешевизна
5. Точность
6. Сложность
7. Небольшие физические нагрузки на человека
8. Высокая квалификация станочника
9. Возможность автоматизации мелкосерийного производства
10.Обработка сложных поверхностей.
Тест 3. Выбрать наиболее частую область применения токарных станков с
ЧПУ из следующих и вписать в клетку бланка:
1. мелкосерийное производство
2 массовое производство
3. среднесерийное производство
4. единичное производство
Сдать бланк ответов помощнику или преподавателю.
Каждому студенту выписать в тетрадь определение станка с числовым
программным управлением, преимущества перед универсальными станками
и область применения по презентации «Токарные станки с ЧПУ»,
демонстрируемой преподавателем.
Задание 2 Домашний проект
Тема: Конструктивные особенности станков с ЧПУ
Каждому студенту записать в тетради эту подтему. Пока идёт
презентация КБ из «другого» города внимательно слушать ответ. Задать
вопросы.
1. Показать кадры презентации и прокомментировать одному из
конструкторов.
2. Показать видео о работе токарного станка с ЧПУ и прокомментировать.
3. Ответить на вопросы от других КБ.
4. Каждому студенту в тетради написать конструктивные особенности ,
показанные преподавателем в презентации.
12
Задание 3 Эмулятор токарного станка с ЧПУ
На компьютере преподавателем демонстрируется выполнение сложной
поверхности на токарном станке с ЧПУ.
Вам нужно на эмуляторе токарного станка с ЧПУ задать программу
обточки похожей поверхности детали, выбирая размеры заготовки, способ
крепления,
токарные
резцы
и
осуществляя
траекторию
движения
выбранными инструментами. Показать эту обработку в автоматическом
режиме.
Задание 4 Тема: Токарно – винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3
Тему записать в тетрадь
По кинематической схеме найти отличия в узлах по сравнению с
16К20. Устно ответить, чем отличаются узлы станка с ЧПУ 16К20Ф3 от
станка 16К20 ручным управлением. Найти конструктивные особенности,
которые изучили.
Наводящие вопросы:
1. Какие узлы отсутствуют в станке с ЧПУ в отличие от станка с
ручным управлением?
2. В чём крепится инструмент?
3. Какие дополнительные механизмы присутствуют для нарезания
резьбы резцом?
4. Как управляется коробка скоростей?
5. Какие узлы дают высокую точность обработки?
Задание 5 Изучение кинематической схемы станка 16К20Ф3
В тетради подсчитывается количество скоростей коробки передач
станка 16К20Ф3. Команды оглашают результат. В заключении записывается
уравнение кинематического баланса одной из скоростей по презентации
преподавателя.
12
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Бланк итоговых результатов
Конструкторское бюро по программным станкам (КБ)
1
Начальник КБ
2
Зам. нач.
КБ.
3
IT инженер
4
Ведущий
конструктор
5
Конструк
тор
КОЛИЧЕСТВО НАБРАННЫХ ЖЕТОНОВ __________________
12
оценка
Общий балл
кинематика
узлы
эмулятор
презентация
видео
Тесты
(название города, откуда приехали представители данного КБ)
Фамилия, инициалы
ДолжКоэффициенты участия
представителей КБ
ность
Конкурс
расщифровки марок
№
п/п
Сумма коэффициентов
__город______________________________________________
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Бланк ответов на тесты
Конструкторское бюро по программным станкам (КБ)
__г.______________________________________________
Ответы на тесты
Задание 1 Расставить во второй строке таблицы 1 цифры,
соответствующие определениям станков с различными типами управления.
Таблица 1
1
2
3
4
Задание 2 Вычеркнуть неверные ответы в перечне преимуществ станков с
ЧПУ по сравнению с универсальными
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Задание 3 Выбрать наиболее частую область применения токарных станков
с ЧПУ и внести номер ответа в клетку:
ОТВЕТ:
Начальник КБ ______________________________________
(Фамилия, имя)
12
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Фото открытого урока в группе ТМ – 11 - 31
Фото 1 - Конкурс по расшифровке моделей станков на этапе актуализации
знаний
Фото 2 - Работа в микрогруппах
12
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Оценочная таблица
0 – не наблюдается вообще
1 – слабо
2 – ниже среднего
3 – средне
4 – хорошо
5 - отлично
Наименование показателя
1 Цели занятия
цели занятия (внеклассного
1.1 Ясные (понятные)
мероприятия)
1.2 Оптимальность целей (не слишком легкие, не слишком
трудные для студентов)
1.3
Ожидаемый
воспитательный
эффект
занятия
(внеклассного мероприятия)
2 Планирование
2.1 Организация занятия или внеклассного мероприятия
(отдельные части связаны между собой, весь сценарий
подчинен целям)
2.2 Содержание (соответствие целям, уровню подготовки
студентов, оригинальность, актуальность)
2.3 Подборка наглядных пособий и ТСО (соответствие целям
и методам)
2.4 Использование современных образовательных, в том
числе информационных технологий
3 Ход занятия (внеклассного мероприятия)
3.1 Начало занятия или внеклассного мероприятия
(мобилизационный характер оргмомента: формы, методы,
приемы)
3.2 Мотивация
3.3
Вовлечение
студентов
в
образовательный
(воспитательный) процесс
3.4 Завершение занятия или внеклассного мероприятия
(подведение
итогов,
формулировка
внеаудиторной
самостоятельной работы )
4 Оценка
4.1 Разнообразие процедур оценки (формальное и
неформальное
оценивание
успехов
студентов,
самооценивание и т.д.)
5 Прочее
5.1 Культура оформления материалов, соответствие ГОСТу
12
Количество
баллов
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
12