中職院校數(shù)控專業(yè)鉆孔加工課程一體化教學(xué)設(shè)計

王鋼

摘 要：本文結(jié)合中職院校數(shù)控專業(yè)教學(xué)實踐，針對該專業(yè)技能培養(yǎng)的難點模塊——鉆孔加工部分，闡述如何以一體化教學(xué)為基點進(jìn)行教學(xué)過程的設(shè)計，認(rèn)真分析、提煉了中職院校數(shù)控專業(yè)一體化教學(xué)過程中的要點，并對未來中職數(shù)控一體化模塊式教學(xué)方案的設(shè)計提出了建議。

關(guān)鍵詞：中職院校 ? ?數(shù)控專業(yè) ? ?數(shù)控加工中心 ? ?鉆孔加工 ? ?一體化 ? ?教學(xué)設(shè)計

中職數(shù)控專業(yè)將計算機、精密機械、加工工藝、繪制測量集于一體，是一門綜合應(yīng)用型的學(xué)科。近年來，在該專業(yè)的教學(xué)領(lǐng)域中，“一體化”教學(xué)模式逐漸替代傳統(tǒng)技工教育模式而成為主流，并不斷衍生出很多技能培養(yǎng)的新思路、新方法，諸如任務(wù)驅(qū)動法、項目教學(xué)法、案例法、小組合作法等。教師運用多種教育方式，按照不一樣的教育內(nèi)容并參考相關(guān)教學(xué)資源制作出教學(xué)課件，利用多媒體開展教學(xué)活動，能夠活躍課堂教學(xué)氣氛，提升教育效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

一、一體化教學(xué)概述

一體化教學(xué)的重點，是在教學(xué)過程中把知識點與具體操作實踐融合在一起。運用一體化教學(xué)方式，應(yīng)首先設(shè)計教育目的與教育任務(wù)。教師在教學(xué)過程中不但應(yīng)豐富課堂教育內(nèi)容，同時也應(yīng)更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有效地提升教育水平與教育成效。運用一體化教育方法，可以把過去的數(shù)控車床工藝從機械性的學(xué)習(xí)方法中分離出來，把抽象難懂的概念與具體的動手操作結(jié)合起來，使知識與實踐相結(jié)合，有效地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理論素養(yǎng)與動手操作能力。中職院校數(shù)控專業(yè)實施一體化教學(xué)的目的，主要是鍛煉學(xué)生的能力，使其具有熟練的操作技能與扎實的理論知識，成為適應(yīng)企業(yè)一線生產(chǎn)崗位的人才。相對于傳統(tǒng)的職業(yè)教育課堂教學(xué)，數(shù)控專業(yè)一體化教學(xué)側(cè)重于讓學(xué)生在教、學(xué)、做相結(jié)合的模式下進(jìn)行技能學(xué)習(xí)。這種教學(xué)模式可將抽象、枯燥的理論知識變?yōu)榭梢?、可觸的實踐經(jīng)驗，讓學(xué)生學(xué)得有興趣，對技能知識的理解也較為深刻。

需要注意的是，因數(shù)控專業(yè)有自身的特點，對中職新生不適合直接運用一體化教學(xué)，待其經(jīng)過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，具有一定的理論基礎(chǔ)后，方可采用一體化教學(xué)方法對其進(jìn)行教學(xué)。

二、中職院校數(shù)控專業(yè)一體化教學(xué)策略

（一）注重具體的理論知識教學(xué)

數(shù)控專業(yè)的教師要把不同的專業(yè)實踐與技術(shù)知識當(dāng)做教育研究的對象，要認(rèn)真解釋每個實訓(xùn)理論。在教學(xué)過程中，教師要注重理論聯(lián)系實際訓(xùn)練，列舉適當(dāng)?shù)膶嵗?，把實例作為教學(xué)的基礎(chǔ)，對有關(guān)的基本內(nèi)容展開解釋，以便于學(xué)生理解。教師應(yīng)該盡可能避開使用比較復(fù)雜的專業(yè)語言解釋理論知識，要把理論知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生比較容易理解的方式，使學(xué)生在具體的動手操作過程中較好地理解并掌握理論知識，以提高教學(xué)成效，并為具體操作打好基礎(chǔ)。

（二）加強學(xué)生的仿真模擬訓(xùn)練

在教學(xué)活動中引入模擬訓(xùn)練方式，可以彌補教師在普通教室里所用教學(xué)方法的欠缺，輔助教師提高教育效果。同時，通過數(shù)控仿真體系，可以預(yù)防學(xué)生在具體實踐中遇到的安全問題。通過計算機進(jìn)行操作，學(xué)生不但可以了解有關(guān)的信息，還可以對有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，計算機系統(tǒng)下一次能自動模擬統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生驗證其猜想，有效地鍛煉學(xué)生的思維能力。

（三）對學(xué)生及時進(jìn)行操作指導(dǎo)

在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐操作時，教師需以旁觀者的身份，及時記錄與統(tǒng)計學(xué)生在動手實踐中存在的不合理之處和錯誤環(huán)節(jié)。在實際動手操作中，若學(xué)生出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤或比較大的失誤時，教師要及時指正，以預(yù)防發(fā)生比較嚴(yán)重的問題。學(xué)生一定要在熟練掌握有關(guān)的數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識后，才可以開展具體的實踐操作，教師要及時對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生結(jié)束操作后，能結(jié)合實踐中發(fā)生的問題，對有關(guān)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，分析理論知識運用和動手操作的詳細(xì)情況，并形成實訓(xùn)報告，找出動手實踐中的不足與問題。教師結(jié)合學(xué)生的實訓(xùn)報告，歸納出教學(xué)活動中的不足，并對教育方式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以提高學(xué)生的動手實踐能力，加強理論與實際操作的有機結(jié)合。

三、中職院校鉆孔加工課程一體化教學(xué)設(shè)計實踐

目前，一體化教學(xué)已成為中職學(xué)校數(shù)控加工中心課程的主流教學(xué)方式。如果說教學(xué)模式是方（方式），而教學(xué)方法是圓（方法），那么在選擇了一個發(fā)展較為成熟、完善的教學(xué)模式時，更應(yīng)重視教學(xué)方法的運用與選擇，并將其靈活運用到教學(xué)中，從而達(dá)到方與圓的辯證統(tǒng)一。

鉆孔加工模塊一直以來就是中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)課程中的重點與難點，也是專業(yè)課程中知識串聯(lián)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其涉及的知識、學(xué)科、實踐關(guān)聯(lián)較多。在進(jìn)行該課程的教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)、圍繞課題進(jìn)行一體化教學(xué)，盡量避免課堂上相關(guān)學(xué)科之間的知識重復(fù)，從而設(shè)計出簡潔實用的一體化教學(xué)方案。教學(xué)設(shè)計實踐如下。

（一）設(shè)計思路

在數(shù)控專業(yè)鉆孔加工模塊課程的教學(xué)中，實施一體化教學(xué)的要點是將理論知識點與技能實踐相融合，對課程大綱進(jìn)行細(xì)分后，分課題、分層次地逐步推進(jìn)技能培養(yǎng)內(nèi)容。在此過程中，應(yīng)避免知識點的重復(fù)，注重知識點串聯(lián)的條理清晰，不拖泥帶水。教師在這部分課程講授的過程中，應(yīng)以一體化教學(xué)理念為出發(fā)點，以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法為思路主線，力求達(dá)到實踐與理論平衡、協(xié)調(diào)、同步的教學(xué)效果。此外，在教學(xué)方案的設(shè)計中，教師要特別重視學(xué)生崗位能力與職業(yè)技能的培養(yǎng)，力求使學(xué)生在崗位適應(yīng)能力、職業(yè)道德方面有所提升。

（二）教材分析

鉆孔加工在數(shù)控專業(yè)中，屬于技能知識整合的一個連接點，因此，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)將相關(guān)的各門單獨課程進(jìn)行有機整合，再結(jié)合課程內(nèi)容將這些專業(yè)資料用多媒體形式進(jìn)行理論講解。本模塊學(xué)習(xí)的時間約為4學(xué)時。

各中職院校在實踐課題設(shè)置中，大多使用中國勞動社會保障出版社出版的《數(shù)控銑床/加工中心加工工藝與編程》中的模塊三“鉆孔加工”。但因通用教材的課題綜合性較為一般，僅適合技能的入門學(xué)習(xí)，因此建議任課教師可自行結(jié)合校本教材或自擬課題來幫助學(xué)生提升技能進(jìn)階。該模塊課程實用性較強，主要是讓學(xué)生在入門學(xué)習(xí)后掌握鉆孔技巧，為后續(xù)課程中學(xué)習(xí)鏜孔、專攻螺絲紋加工打下扎實基礎(chǔ)。

（三）對象剖析

鉆孔加工課程的教學(xué)對象主要是數(shù)控專業(yè)的高年級學(xué)生，他們正處于學(xué)習(xí)技能的黃金時期，經(jīng)過前期學(xué)習(xí)已經(jīng)具備一定的理論基礎(chǔ)。另外，他們也具備青少年好奇多動、動手能力較強、善于模仿的學(xué)習(xí)優(yōu)勢。

（四）教學(xué)目標(biāo)

通過教學(xué)過程的推進(jìn)，使學(xué)生掌握鉆孔類零件的加工工藝，提升其業(yè)務(wù)能力。教師在授課過程中，要培養(yǎng)學(xué)生針對生產(chǎn)實際進(jìn)行判斷、計劃、決策的能力，以及合理運用循環(huán)指令、選擇工具的能力。需要注意的是，衡量教學(xué)目標(biāo)是否完成，不僅要看學(xué)生是否熟練掌握了課本中的課題解決方案，而且要看學(xué)生在學(xué)習(xí)課程后是否具備獨自制訂該模塊工作計劃，進(jìn)行判斷、決策并完成課題的能力。

（五）重點難點

1.重點

學(xué)生需要熟練掌握鉆孔零件加工工藝，具備自行判斷、決策、完成此類課題的能力，為后續(xù)鏜孔等進(jìn)階技能的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.難點

學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時，崗位適應(yīng)能力有所提升;學(xué)生不僅僅要學(xué)會工藝，更要在生產(chǎn)質(zhì)量、完成效率、責(zé)任意識上達(dá)到企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求;教師應(yīng)在教學(xué)過程中兼顧學(xué)生職業(yè)道德、團(tuán)隊協(xié)作意識的培養(yǎng)。

（六）教學(xué)過程

1.布置課題任務(wù)

教師以加工課題（某生產(chǎn)設(shè)備箱體頂蓋）為案例進(jìn)行介紹，課題任務(wù)的目標(biāo)是完成孔加工。

2.分析課題任務(wù)

教師布置課題后，引導(dǎo)學(xué)生從部件圖收集任務(wù)信息，并組織學(xué)生以小組為單位討論課題內(nèi)容。由于對加工環(huán)境與技能知識的理解差異，通常學(xué)生們經(jīng)過討論，會得出兩種不同的加工方案：一種是通過鉗工實現(xiàn)零件的鉆孔加工。另一種則是通過數(shù)控銑床或者加工中心實現(xiàn)零件的鉆孔加工。教師應(yīng)在這兩種不同方案的權(quán)衡分析中，進(jìn)行講解：圖紙標(biāo)注中對孔距的精度要求較高，且零件并未大批量生產(chǎn)，故應(yīng)采用數(shù)控機床來實現(xiàn)鉆孔加工。確定加工工藝后，教師應(yīng)繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析加工實施的步驟，讓學(xué)生結(jié)合之前學(xué)習(xí)的技能知識點進(jìn)行分析與解答。最后督導(dǎo)學(xué)生將加工工藝的編制、刀具的選擇、程序編程、機床控制、零件測量等知識點整合串聯(lián)起來。

3.完成課題任務(wù)

在任務(wù)的實施中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生考慮結(jié)合鉗工鉆孔加工工藝，來對數(shù)控機床鉆孔加工工藝產(chǎn)生聯(lián)想。通過知識關(guān)聯(lián)，消除學(xué)生的畏難情緒。然后指導(dǎo)學(xué)生選擇加工刀具、填寫工藝卡片。

教師可以刻意向?qū)W生提供多種刀具，如機鉸刀8H7、中心鉆A2.5、麻花鉆7等。通過適度的情景創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生將自己的身份假定為一名企業(yè)員工，自己去選擇刀具并填寫工藝卡片，并對教師解釋選擇的理由。實際上這種方式就給了學(xué)生深度理解教材、規(guī)劃加工工藝的機會，培養(yǎng)了他們的專業(yè)能力。接著實踐教學(xué)活動正式開始。

第一步：引導(dǎo)學(xué)生對加工定位孔進(jìn)行編程。在學(xué)生獨立進(jìn)行編程后，教師可提出一些技能進(jìn)階的問題，可引起學(xué)生對知識點關(guān)聯(lián)加以梳理的注意。如G001/G01程序固然是解決問題的標(biāo)準(zhǔn)答案，但如果加工要求進(jìn)一步提高，由單個孔變?yōu)槎鄠€孔，繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)答案將使失誤率極大提升，就應(yīng)思考如何解決問題。教師通過技能知識的進(jìn)階提問，可將“鉆孔循環(huán)指令”自然而然地由問題引出，并通過在實訓(xùn)現(xiàn)場進(jìn)行演示，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分析前者與后者兩條指令的差異與各自適用的加工條件。

第二步：指導(dǎo)學(xué)生編寫鉆孔程序。教師在指導(dǎo)學(xué)生第一次使用G81進(jìn)行編程時，隨機提出問題：使用一次性鉆出程序，刀具因鉆孔過深排屑不暢而產(chǎn)生磨損，如何避免此情況發(fā)生？在學(xué)生自行討論問題后，教師可給出標(biāo)準(zhǔn)答案：向下鉆后抬起刀具，排屑后繼續(xù)鉆。那么此時教師可將第二條指令，“深孔鉆循環(huán)指令”引出，并在課堂上將G83指令與G81指令進(jìn)行對比，從而加深學(xué)生對工藝的理解。

第三步：學(xué)生自行進(jìn)行機床操作演練時，教師應(yīng)時刻在其身邊進(jìn)行督導(dǎo)，對操作過程中欠規(guī)范的部分與不符合安全生產(chǎn)的部分進(jìn)行及時糾正。在此過程中，教師的態(tài)度可以相對嚴(yán)厲或強硬一些，從而讓學(xué)生感受到企業(yè)在生產(chǎn)中對技工嚴(yán)謹(jǐn)精細(xì)的工作紀(jì)律要求與認(rèn)真踏實的工作態(tài)度要求。如學(xué)生在編程時，出現(xiàn)數(shù)字、小數(shù)點輸入遺漏、加工尺寸錯誤、圖紙觀察錯等現(xiàn)象，教師可對學(xué)生批評得適度嚴(yán)厲一些，然后再在巡回指導(dǎo)中對其進(jìn)行耐心講解。

（七）課題評價

在學(xué)生完成加工課題任務(wù)后，教師督促其先對成品進(jìn)行自查，再讓學(xué)生進(jìn)行互查，借此鍛煉其質(zhì)量檢測的能力。學(xué)生完成檢查后，再由教師對學(xué)生進(jìn)行課題任務(wù)的綜合評價，從任務(wù)開始是否合理選擇刀具，到編程中對于不同加工情況是否合理、靈活區(qū)分使用程序，再到工作態(tài)度、安全生產(chǎn)等，教師應(yīng)逐一做出點評。在點評的過程中，為使學(xué)生及早增強崗位責(zé)任意識，要求可適度嚴(yán)一些。但任課教師應(yīng)切忌矯枉過正，以免使學(xué)生喪失繼續(xù)鉆研加工課題的自信心。

（八）課題作業(yè)

最后是課題作業(yè)的布置，任課教師可根據(jù)學(xué)生掌握技能知識情況的不同，將課下課題分為兩個層次：一是必須掌握的技能知識。如課題學(xué)習(xí)后能夠撰寫實習(xí)報告，掌握基本的鉆孔零件加工工藝，具備鉆孔加工工作初步的計劃與執(zhí)行能力。二是進(jìn)階提高的技能知識。如嘗試設(shè)計一些復(fù)雜零件的鉆孔加工方案，嘗試根據(jù)小樣或圖樣仿制鉆孔零件等。

綜上所述，中職院校為滿足數(shù)控技術(shù)發(fā)展對實踐型、技能型復(fù)合人才的要求，應(yīng)積極推行“一體化”教學(xué)。本文在教學(xué)方案的設(shè)計中選用了任務(wù)驅(qū)動法來搭配該教學(xué)模式，但隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷推進(jìn)，未來將不斷產(chǎn)生更多更新穎的教學(xué)方法，如頭腦風(fēng)暴、項目教學(xué)、模擬教學(xué)等。數(shù)控專業(yè)任課教師應(yīng)站在教學(xué)發(fā)展前沿，緊跟時代發(fā)展步伐，不斷采用新方法、新思路創(chuàng)新教學(xué)方法，培養(yǎng)出大批高素質(zhì)的技能型、應(yīng)用型人才。

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（作者單位：天津市機電工藝學(xué)院）