《數(shù)控編程與加工》課程項(xiàng)目化教學(xué)改革研究

曹昌林

(江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330100)

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《數(shù)控編程與加工》課程項(xiàng)目化教學(xué)改革研究

曹昌林

(江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330100)

《數(shù)控編程與加工》課程在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中是一門實(shí)踐操作性很強(qiáng)的核心課程。在我院現(xiàn)階段推出的優(yōu)質(zhì)課堂設(shè)計(jì)及優(yōu)質(zhì)課程的推進(jìn)中，此課程采用項(xiàng)目化教學(xué)，論述了如何提高該課程的學(xué)習(xí)效果，從而探討教學(xué)方法改革中存在的問題與建設(shè)思路。根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有的條件來開發(fā)項(xiàng)目化教學(xué)的教案，進(jìn)行項(xiàng)目化課程的單元設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì)，為項(xiàng)目化教學(xué)過程的實(shí)施提供有力的保障，最終讓學(xué)生能更好地掌握所有知識及機(jī)床的實(shí)踐操作。

數(shù)控編程與加工教學(xué)過程 項(xiàng)目化

一、引言

隨著我們國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國現(xiàn)狀是：向“質(zhì)造大國”轉(zhuǎn)型，對專業(yè)的高素質(zhì)、高技能人才需求也在發(fā)生質(zhì)的變化。職業(yè)教育就不再是簡單職業(yè)技能的培養(yǎng)，同時(shí)還肩負(fù)著向培養(yǎng)特定的創(chuàng)新性理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合技能型人才的重任。數(shù)控技術(shù)專業(yè)高技能人才在不同地區(qū)和不同崗位的制造業(yè)發(fā)展中都有著不可替代的地位。

學(xué)生在《數(shù)控編程與加工》課程的學(xué)習(xí)中，要掌握零件加工的設(shè)計(jì)與編排，機(jī)床加工零部件程序的編寫和程序的調(diào)試。項(xiàng)目化教學(xué)的原理是采用零部件作為載體，課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行安排。根據(jù)中、高職學(xué)生的層次不同而設(shè)計(jì)不同的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，把實(shí)踐操作與理論教學(xué)有機(jī)的結(jié)合在一起。

二、項(xiàng)目化的劃分

過去對課程的劃分是分章節(jié)的，其信息量大、不易理解、缺乏主線(生產(chǎn)實(shí)踐中的零部件加工的主線)。

結(jié)合現(xiàn)階段我院高職教育的特點(diǎn)，以“學(xué)校的實(shí)際設(shè)施、生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)用程度”的原則，盡量能使學(xué)生在能力、知識、素質(zhì)等方面發(fā)展得更加協(xié)調(diào)。學(xué)生在課堂理論知識的學(xué)習(xí)中，以具備數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用能力為目標(biāo)，以達(dá)到能夠獨(dú)立完成編寫程序指令等相關(guān)知識，并且在各種常見數(shù)控機(jī)床中必需要用到的知識點(diǎn)夠用就可以了。實(shí)踐操作教學(xué)以項(xiàng)目、任務(wù)實(shí)訓(xùn)的零件為載體，著重針對職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力進(jìn)行培養(yǎng)；理論知識和每個(gè)項(xiàng)目是穿插在準(zhǔn)備知識中的，以保證在教學(xué)教程中理論稍微先行，實(shí)踐操作緊緊跟隨在后的項(xiàng)目化教學(xué)中，使項(xiàng)目化教學(xué)中的載體零件加工實(shí)踐與課程理論內(nèi)容更好地融合在一起；在理論知識的講解中，既要圍繞實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中對應(yīng)理論知識的理解要求，又結(jié)合加工載體零件在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)案例的講解，我院的實(shí)踐操作教學(xué)是緊扣繞勞動(dòng)部對數(shù)控職業(yè)資格證書的要求來開展的，讓學(xué)生能達(dá)到雙證制的要求，這樣就能形成既符合實(shí)際教學(xué)的普遍規(guī)律，又兼顧現(xiàn)場實(shí)踐操作規(guī)范的完整體系，從而體現(xiàn)我院的職教特色。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為引領(lǐng)，設(shè)計(jì)出各個(gè)不同的模塊內(nèi)容體系。在《數(shù)控編程與加工》課程的教學(xué)內(nèi)容中組織以課程的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)為導(dǎo)向，形成一系列、一體化的課程知識模塊。圍繞模塊里的知識來設(shè)計(jì)目標(biāo)和教學(xué)項(xiàng)目，圍繞數(shù)控技術(shù)的能力目標(biāo)來形成適合我院及學(xué)生將來就業(yè)實(shí)用的典型任務(wù)。

任務(wù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原則：以教學(xué)目的為導(dǎo)向，緊抓住教學(xué)重點(diǎn)，突破課程教學(xué)難點(diǎn)，探索適合我院的教學(xué)方法，通過學(xué)生加工出的零件來注重他們對此課程教學(xué)效果。以各個(gè)不同項(xiàng)目載體作為主線來開展針對學(xué)生掌握各知識點(diǎn)的和技能要點(diǎn)訓(xùn)練，把各相關(guān)的知識點(diǎn)和技能要點(diǎn)融入到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)中去，一步一步的推進(jìn)。這樣就能看出學(xué)生出現(xiàn)問題的地方，再通過對問題的深化，來拓展相關(guān)知識的廣度和深度，最終一定會(huì)得到一個(gè)完整的項(xiàng)目解決方案，從而使學(xué)生達(dá)到掌握學(xué)習(xí)知識、掌握實(shí)踐技能能力的目的。

《數(shù)控編程與加工》課程在進(jìn)行項(xiàng)目化劃分中，是采用零部件作為載體，通過基礎(chǔ)件→應(yīng)用件→綜合件→創(chuàng)新件。針對中職生我們要注重基礎(chǔ)件的掌握，協(xié)助提高件的加工。而針對高職生我們要在中職生的層次上提高綜合件的掌握，并盡量的開導(dǎo)他們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。

對于不同機(jī)床的基礎(chǔ)件、應(yīng)用件、綜合件、創(chuàng)新件在進(jìn)行項(xiàng)目化劃分時(shí)，劃分方式見表1。

表1 不同機(jī)床的項(xiàng)目化劃分

三、完成項(xiàng)目的步驟

項(xiàng)目化的教學(xué)過程是以學(xué)生的學(xué)與做為主體來實(shí)施的。教師的角色將會(huì)由講授者向引導(dǎo)者發(fā)生轉(zhuǎn)變，一改過去對學(xué)生的“填鴨式”教學(xué)，讓學(xué)生自己從主動(dòng)去學(xué)習(xí)、去操作和團(tuán)隊(duì)討論合作中獲得相應(yīng)的知識和技能；而教師的職責(zé)就不再是以自己為主角了，更多的時(shí)間是為學(xué)生在學(xué)習(xí)項(xiàng)目上的活動(dòng)提供必要幫助，從各個(gè)方面去激發(fā)學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)上的興趣，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的以自我為中心盡量獨(dú)立完成各項(xiàng)任務(wù)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這樣教師就必需為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適合他們的豐富教學(xué)情境和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在課程的教學(xué)設(shè)計(jì)上所采用的每一個(gè)任務(wù)都是以零件的加工作為載體的，采用機(jī)床現(xiàn)場操作的任務(wù)訓(xùn)練方式使學(xué)生掌握有關(guān)的理論知識和培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)實(shí)操能力。這樣學(xué)生就能通過完成工作任務(wù)達(dá)到我們項(xiàng)目教學(xué)的目標(biāo)，讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的同時(shí)掌握所需知識和操作技能。教師要做到在學(xué)生完成工作任務(wù)時(shí)的每個(gè)細(xì)節(jié)，并及時(shí)提醒學(xué)生要為完成某項(xiàng)任務(wù)去掌握相應(yīng)的知識，而不是死記知識而不會(huì)運(yùn)用，這樣學(xué)生就能夠?qū)W以致用。每個(gè)課程單元的教學(xué)都按照以下幾個(gè)步驟去完成：

①獲得圖紙；

②讀懂圖并根據(jù)零件的形位公差和加工技術(shù)要求對零件加工的工藝進(jìn)行分析；

③制訂相關(guān)的工藝規(guī)程，確定相關(guān)參數(shù)(如：設(shè)備、刀具、切削用量等)；

④編制零件的加工程序，即可以采用手工編程，也可采用自動(dòng)編程；

⑤用機(jī)床對零件進(jìn)行首件加工，同時(shí)也難了加工的工序及加工程序的正確性；

⑥修改相應(yīng)的工藝規(guī)程以及加工程序。

對于傳統(tǒng)的教師授課方式——教師一味地講、學(xué)生一味地聽，整個(gè)教學(xué)過程教師講得抽象且學(xué)生學(xué)得枯燥無味，因此，采用傳統(tǒng)的教學(xué)不利于學(xué)生對相關(guān)知識和能力的培養(yǎng)。

現(xiàn)在，學(xué)生在完成不同類型的零部件加工中，要采用統(tǒng)一的步驟，即“變化的只是內(nèi)容，采用不變的步驟”。在此，我們采用六步法：資訊→決策→計(jì)劃→實(shí)施→檢查→評價(jià)。

四、實(shí)施

講授基礎(chǔ)知識→任務(wù)分配→制定零件加工工藝→仿真加工→數(shù)控機(jī)床上加工操作→三坐標(biāo)測量評定。最后學(xué)生采用匯報(bào)方式來評價(jià)：

①加工操作占25%；

②程序與工藝占25%；

③機(jī)床操作占20%；

④文明生產(chǎn)占10%；

⑤職業(yè)能力占20%。

學(xué)生在完成每個(gè)項(xiàng)目的工作過程都設(shè)計(jì)了項(xiàng)目考核表，內(nèi)容包括：加工操作、程序與工藝、機(jī)床操作、文明生產(chǎn)、職業(yè)能力。綜合件及創(chuàng)新件的測試具有工作任務(wù)的系統(tǒng)化，也就是加工中可能用到兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的機(jī)床進(jìn)行加工(或者是有回轉(zhuǎn)體、平面類、曲面類的綜合性加工)。在評價(jià)的過程中，要考慮老師評價(jià)與學(xué)生自評的同時(shí)，還要盡可能考慮有企業(yè)人員評價(jià)和互評相結(jié)合，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生個(gè)人的積極性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。實(shí)現(xiàn)學(xué)生對專業(yè)能力、技術(shù)水平、良好素質(zhì)達(dá)到均衡提高。

場地設(shè)計(jì)：

①理論知識講解在教室；

②仿真操作在仿真機(jī)房；

③校內(nèi)實(shí)操在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場；

④頂崗在企業(yè)。

五、改革的成效

隨著社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)控加工技術(shù)也在向高效率、高精度的方向發(fā)生著巨大的變化，《數(shù)控編程與加工》課程的教學(xué)也在不斷摸索提高的過程中，通過項(xiàng)目化教學(xué)改革可以使我們的學(xué)生能夠在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多的知識和技能。主要成效表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、項(xiàng)目化的教學(xué)方式增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。

過去那種以理論知識為主教學(xué)方式的教學(xué)方法只顧及了知識的全面、系統(tǒng)，而未考慮學(xué)生在生產(chǎn)中實(shí)際完成零件加工的過程性及相關(guān)知識的銜接性。以前學(xué)生學(xué)完后根本不知道學(xué)那些知識能做出什么東西，能解決什么問題?，F(xiàn)在通過項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施，學(xué)生知道了所學(xué)內(nèi)容有什么用、怎么用，在企業(yè)里不同崗位做些什么、怎么做等都一清二楚。

2、理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合的項(xiàng)目化教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合的項(xiàng)目化教學(xué)模式是以學(xué)生為本位、以零部件為載體、以工作過程為引領(lǐng)、通過實(shí)踐操作加工來完成各項(xiàng)任務(wù)，從根本上解決改變了課堂上以教師為本位，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，這樣才能激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣比天才重要，興趣才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中充分的集中注意力。由于入學(xué)基礎(chǔ)差等諸多因素，高職生的學(xué)習(xí)能力較弱，還有文科生來讀理工類專業(yè)，所以學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)適應(yīng)較慢。高職生的自我學(xué)習(xí)能力本身就很弱，學(xué)習(xí)不投入，如果教師還只是機(jī)械地按照課本講一套全面而具體的理論知識，一旦在學(xué)習(xí)中遇到困難(而且困難太抽象，學(xué)生可能也解釋不了困難在那)，只能讓學(xué)生玩手機(jī)或打瞌睡。這樣就會(huì)影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，失去信心。尤其是機(jī)床上進(jìn)行實(shí)踐操作中，如果遇到對刀、程序、設(shè)置等問題，他們又自己解決不了，就會(huì)打擊他們的信心，因而我們要在進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候就充分地將理論知識和實(shí)踐技能很好地融合，使其具有針對我們學(xué)生相應(yīng)的實(shí)踐操作性，從設(shè)計(jì)到編程再到仿真(或?qū)嵅?，有基礎(chǔ)件、應(yīng)用件、綜合件和創(chuàng)新件。項(xiàng)目的難易適中，偏向容易，一步步加大難度，使每項(xiàng)都能成功的加工出來，最終便于展示和考核評價(jià)，這樣才能激發(fā)出學(xué)生自動(dòng)去學(xué)的動(dòng)力。在我們課后對學(xué)生所做的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍認(rèn)為取得了收獲。

3、理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合的項(xiàng)目化教學(xué)模式提高了課堂效率，提升了教學(xué)的有效性。

理論知識與實(shí)踐操作結(jié)合的項(xiàng)目化教學(xué)模式改變了教師一人在講臺(tái)上唱獨(dú)角戲的模式，現(xiàn)在是以項(xiàng)目為導(dǎo)向，采用分組教學(xué)、案例教學(xué)、情景試操作加工等教學(xué)方法。以學(xué)生為本位，學(xué)生主導(dǎo)著整個(gè)課堂，教師則只是為學(xué)生完成項(xiàng)目教學(xué)的任務(wù)所要用到的知識認(rèn)知與運(yùn)用的激發(fā)者、引導(dǎo)者。理論知識變得直觀，學(xué)生在實(shí)踐操作中體驗(yàn)職業(yè)能力并提高相應(yīng)的技能，同時(shí)把每個(gè)組看成是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)他們的協(xié)作能力、吃苦耐勞等素質(zhì)培養(yǎng)。充分利用我院的實(shí)踐設(shè)備，從而提升教學(xué)效果。

六、小結(jié)

項(xiàng)目的工作過程系統(tǒng)化，采用相同的工作過程，理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，能夠有效地提高學(xué)生在《數(shù)控編程與加工》課程上的技能應(yīng)用水平，并且非常適合像我院這類高職院校，項(xiàng)目化教學(xué)可使學(xué)生更好地融入到學(xué)習(xí)中去，當(dāng)然也面臨了一些現(xiàn)實(shí)困難，我們還需要不斷地摸索和提高。

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