任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)控編程教學(xué)中的應(yīng)用

本文將任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)應(yīng)用于數(shù)控實驗教學(xué)中，根據(jù)相關(guān)知識點，確定了實驗項目及其實驗任務(wù)，進一步分析和建立了實施方案和考核模式及考核點。數(shù)控實驗教學(xué)知識點學(xué)生主體任務(wù)驅(qū)動一、引言數(shù)控編程是數(shù)控加工的需要。所以數(shù)控編程通常包含有將數(shù)控程序輸入到數(shù)控機床進行試切的內(nèi)容。考慮到數(shù)控機床昂貴和學(xué)生初學(xué)階段的安全性，借助現(xiàn)代教學(xué)手段即數(shù)控教學(xué)軟件以實驗的形式開展數(shù)控編程教學(xué)具有現(xiàn)實意義。近年來，對數(shù)控教學(xué)進行的研究有很多，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)在數(shù)控編程教學(xué)中也得到了應(yīng)用，但這些大多應(yīng)用于數(shù)控實訓(xùn)等實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)中，諸如朱仁盛等進行的“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的探索”是將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用到數(shù)控實訓(xùn)中；熊勇等將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用在數(shù)控加工實習(xí)教學(xué)中。本稿的數(shù)控實驗教學(xué)就是將數(shù)控編程教學(xué)中的知識點設(shè)計在各個數(shù)控編程實驗中，在進行數(shù)控編程實驗教學(xué)時，將每個實驗作為任務(wù)布置給學(xué)生，使學(xué)生在實驗過程中掌握數(shù)控編程知識點和編程技巧。實驗通過數(shù)控仿真軟件實現(xiàn)。著名的數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)教育家G·波利亞總結(jié)出了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程的三條原則，其中第一條是，“主動學(xué)習(xí)”，認為“學(xué)習(xí)過程是積極的……自己頭腦不活動起來，是很難學(xué)到什么東西的”。數(shù)控編程學(xué)習(xí)也不例外。本任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)的好處有：（1）按照傳統(tǒng)的教學(xué)形式，在理論課教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，直接進入實訓(xùn)環(huán)節(jié)，安排上數(shù)控機床進行編程實訓(xùn)。而數(shù)控設(shè)備價格昂貴，一旦由于學(xué)生操作失誤等發(fā)生撞機，不僅會造成很大損失，更可怕的是學(xué)生的安全也會受到威脅。本項目主要是將實驗引入數(shù)控編程教學(xué)中，有利于有效開展數(shù)控編程教學(xué)。（2）本任務(wù)驅(qū)動式實驗教學(xué)法的開展，使學(xué)生在實驗過程中，以任務(wù)的形式接受布置的實驗任務(wù)，由被動地聽課變?yōu)橹鲃拥貙W(xué)習(xí)，由被動地接受知識變?yōu)橹鲃拥貙W(xué)習(xí)知識并運用知識完成實驗任務(wù)、解決實際問題。激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力，解決了教與學(xué)的矛盾，實現(xiàn)了“既授之以魚，又授之以漁”的教學(xué)目的，有利于提高教學(xué)效果。（3）將任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法應(yīng)用到數(shù)控編程教學(xué)中，并且將數(shù)控編程實驗教學(xué)內(nèi)容具體化。數(shù)控編程實驗安排在學(xué)習(xí)編程理論之后進行。實驗基本涵蓋了本課程教學(xué)大綱的知識點，知識點分別分布在各個不同的實驗中，而且實驗內(nèi)容由簡單到復(fù)雜，實驗之間環(huán)環(huán)相扣，難度系數(shù)逐步增加，知識含量逐步加深。通過數(shù)控編程實驗使學(xué)生更好地循序漸進地理解和掌握了數(shù)控編程理論和編程技巧，達到了良好的教學(xué)效果。（4）任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)教師是主導(dǎo)，需要教師對學(xué)生提出的問題給予解答，要求教師有相關(guān)數(shù)控編程實驗的知識和數(shù)控仿真軟件操作使用經(jīng)驗，任課教師需要充分做好準備工作，所以項目任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)有利于教師自身的素質(zhì)提高。二、任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)中任務(wù)的確定根據(jù)數(shù)控編程教學(xué)的知識點，將教學(xué)內(nèi)容分為幾個模塊，每個模塊再根據(jù)具體內(nèi)容作為教學(xué)任務(wù)劃分為多個實驗項目，由易到難劃分，后面的實驗項目可以包含前面的實驗項目的內(nèi)容或知識點，前面的實驗項目的完成為后面的實驗項目完成起到鋪墊作用。按照學(xué)習(xí)循序漸進的原則，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容難易程度及其關(guān)聯(lián)性，安排以下幾個基本實驗，如表1所示。

三、任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)的實施及其考核1.任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)的實施數(shù)控實驗教學(xué)安排在數(shù)控理論課后和數(shù)控實訓(xùn)課前進行，實驗課安排在理論課之后，與理論課交替進行。而且實驗課必須安排在有數(shù)控仿真軟件的多媒體機房進行。在理論課講授完一個或幾個知識點后，緊跟著安排相應(yīng)的實驗課。這樣有助于使學(xué)生及時地很好地理解和掌握相關(guān)知識點，為后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解打好基礎(chǔ)。在開始實驗前，首先由實驗指導(dǎo)老師布置實驗任務(wù)，并說明實驗要求、基本要領(lǐng)及評分標準。同時作為實驗前準備工作，讓學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)和理解課堂內(nèi)容，對所講內(nèi)容進行歸納和預(yù)寫實驗報告，使學(xué)生按照聽課→復(fù)習(xí)歸納并準備實驗報告→進行實驗的基本流程，帶著問題，帶著興趣，帶著任務(wù)，帶著期待進入課堂、進入實驗。要求學(xué)生多學(xué)習(xí)勤思考，遇到問題發(fā)揮主觀能動性，積極地解決問題。鼓勵學(xué)生挑戰(zhàn)自我，挑戰(zhàn)難度系數(shù)高的編程實驗任務(wù)。學(xué)生要提交寫好的實驗報告，實驗報告可以在預(yù)實驗報告的基礎(chǔ)上進行修改。實驗報告要求寫上實驗進行的過程、發(fā)現(xiàn)的問題和解決的問題以及存在的問題。如在編寫銑削零件內(nèi)輪廓程序的編寫中，如果左、右刀補（G41、G42）的選取與走刀路線不一致，那么在加工后測量輪廓時，會發(fā)生尺寸相差一個直徑值的情況等。2.任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗成績評定以上編程項目的每個實驗任務(wù)，都準備多套難度不同的零件圖紙。每種零件圖紙的分值有所不同，難度大的分值高，難度低的分值低。難度系數(shù)較大的分值定為100，中等難度的滿分定為80，一般難度的滿分定為60。學(xué)生可以根據(jù)自己的意愿任意選擇不同難度系數(shù)的零件圖紙進行編程。每個實驗都有任務(wù)目標如加工結(jié)果符合圖紙要求。整個實驗要求學(xué)生自己獨立完成。必要時教師給予指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，共性問題及時在實驗課堂上進行指導(dǎo)加以解決。

根據(jù)數(shù)控程序編制的特點，將實驗成績分為程序完成情況分、知識點掌握情況分、實驗報告分和平時表現(xiàn)分。教師應(yīng)該掌握學(xué)生進行實驗的全過程，并根據(jù)實驗完成情況進行評分。如在規(guī)定時間內(nèi)完成的給予基本分，運行程序并測量加工輪廓曲線的正確性進行評分，檢查程序結(jié)構(gòu)的完整性進行評分，檢查指令使用的正確性進行評分，提問程序中主要程序段的若干問題（如五個）讓學(xué)生回答，根據(jù)回答的準確程度加以評分。還有對實驗報告的完成情況進行評分，根據(jù)遵守實驗紀律等給予平時成績分。實驗成績登記表如表2所示。

四、結(jié)言教育家陶行知先生所倡導(dǎo)的“在學(xué)中做，在做中學(xué)”的教育理論，以具體的任務(wù)為學(xué)習(xí)動力或動機；以完成任務(wù)的過程為學(xué)習(xí)過程；以展示任務(wù)成果的方式來體現(xiàn)教學(xué)的成就。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，顧名思義就是“以任務(wù)為驅(qū)動”的教學(xué)方式。這種教學(xué)方式對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)十分重要，正日益受到職業(yè)教育界的普遍關(guān)注。在任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中，任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，學(xué)生參與到教學(xué)當(dāng)中來，學(xué)生在接受老師布置的任務(wù)后，針對任務(wù)，主動地仔細消化課堂教學(xué)的編程理論，制定實施計劃，最后完成任務(wù)。整個教學(xué)過程充分體現(xiàn)著學(xué)生的主體地位，實現(xiàn)做學(xué)合一，使良好的教學(xué)效果得以實現(xiàn)。數(shù)控編程具有理論性和技巧性，有較大技術(shù)含量，有著與一般理論課程相對特殊的方面。以往的教學(xué)實踐證明，普通的填鴨式、滿堂灌等教學(xué)方式，理論與實踐相脫節(jié)，遠不能適應(yīng)數(shù)控編程教學(xué)的需要。本稿將數(shù)控編程內(nèi)容及知識點，由簡單到復(fù)雜設(shè)計為多個實驗，以任務(wù)的形式布置給學(xué)生，使學(xué)生在完成實驗任務(wù)的同時學(xué)到編程方法、技巧，取得了很好的教學(xué)效果。

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[6]侯培紅，石更強.數(shù)控編程與工藝.上海交通大學(xué)出版社，2008，（6）.本文系上海市教育委員會重點學(xué)科（J51902）、上海市教育委員會重點課程（2012 SZDKC-15）資助項目。