數(shù)控銑床課程項目式教學模式改革實踐

周燕峰　劉雙喜　劉秋玲

近年來，我校數(shù)控銑床操作與加工課程根據(jù)《國家職業(yè)教育改革實施方案》的相關(guān)要求，以“行動導向的模塊化課程設(shè)置，理實一體化的項目式教學實施”為目標，引入企業(yè)典型產(chǎn)品和國家職業(yè)資格考核大綱，實踐“任務(wù)驅(qū)動、學做一體、項目實施”的教學模式改革研究，取得豐碩成果。

一、教學設(shè)計

（一） 教學分析

1.教學內(nèi)容

數(shù)控銑床操作與加工課程是專業(yè)核心課，共200課時，分成五個項目，本組課選用了XX大學出版社出版的《數(shù)控銑床操作與加工》教材，任務(wù)為六方零件加工，共有6個子任務(wù)（圖1）。本課程將企業(yè)產(chǎn)品項目化，用企業(yè)“機床精度檢測工件”產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為項目式學習任務(wù)（圖2）。本項目的6個任務(wù)是逐次遞進的關(guān)系，以六方零件加工過程為導向，實施項目式理實一體化的教學。

2.學情分析

（1）認知基礎(chǔ)

2018級數(shù)控班學生在之前學過機械制圖、公差與配合、零件三維建模、數(shù)控加工技術(shù)等課程，能夠識讀零件圖紙，了解常用工量具的使用，有零件三維建?；A(chǔ)，對數(shù)控銑床有初步認知。

（2） 專業(yè)能力

在之前的課程學習中，學生在車間進行過普通銑床、車床、磨床、鉗工的實訓，進行過零件測繪與CAD成圖的實訓，具有較好的機床操作能力，簡單零件的工藝分析能力。

（3） 學習特點

學生經(jīng)過兩年的專業(yè)學習，具有較好的零件加工基礎(chǔ)，能使用機床加工一些簡單工件，對于使用數(shù)控銑床進行企業(yè)真實產(chǎn)品的加工非常有興趣。同時，學生對從單一零件的加工練習，到完成國家職業(yè)能力考核的完整零件加工也充滿期待。但由于數(shù)控加工的經(jīng)驗較少，數(shù)控編程工藝能力較弱，不熟悉國家職業(yè)水平考核的標準，需要在教學中根據(jù)個體的學習情況，有針對性地分層分組強化指導。

3.教學目標

（1）知識目標

①了解機床的基本結(jié)構(gòu)，華中數(shù)控系統(tǒng)。②熟悉六方零件的工藝分析方法，了解編程軟件中加工參數(shù)的含義。③了解工件、刀具裝夾的技術(shù)要求。④了解六方零件分中對刀及坐標系設(shè)定的方法。⑤清楚六方零件的檢測項目及評分標準。

（2） 能力目標

①會數(shù)控銑床的手動操作。②會六方零件的工藝編排。③會六方零件的編程參數(shù)設(shè)置。④掌握六方零件的分中對刀及其加工坐標系的設(shè)定。⑤獨立完成六方零件的加工。⑥正確使用量具，根據(jù)評分表對零件進行測量、評價。

（3） 素質(zhì)目標

①完成本項目的學習后，學生能按企業(yè)“7S”的要求現(xiàn)場作業(yè)，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)。②通過本項目的學習，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神和愛崗敬業(yè)的勞動態(tài)度。③通過本項目的學習，讓學生樹立產(chǎn)品的質(zhì)量意識，增強數(shù)控崗位的職業(yè)榮譽感。

4.教學重難點

（1）教學重點

能夠根據(jù)六方零件圖進行工藝分析，選用合適夾具裝夾工件，應(yīng)用CAD/CAM軟件進行零件三維建模，采用合理的切削參數(shù)對零件進行自動編程，在數(shù)控銑床上建立工件坐標系并完成零件的加工和質(zhì)量檢測。

（2） 教學難點

六方零件加工時的工件坐標系設(shè)定操作復(fù)雜，學生難以準確設(shè)置，以及對加工過程中出現(xiàn)的各種問題是本組課教學的難點。

（二）教學策略

1.教學理念

本項目的數(shù)控銑理實一體化實訓教學車間對接企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，采用基于工作過程的項目式教學方式，分班分組合作探究“做中學”，使用新型活頁式任務(wù)書貫穿教學過程，充分利用仿真軟件解決技能難點。

2.教法

本項目采用的教學方法主要有任務(wù)驅(qū)動法、情境教學法。在教學中以六方零件加工過程為導向，以任務(wù)驅(qū)動貫穿整個教學過程，讓學生帶著任務(wù)去學習，達到學生在“做中學”，教師在“做中教”的教學效果。

3.學法

本項目采用的學習方法主要有合作學習法、成果展示法。各小組進行成果展示，相互學習取長補短，以提高學習效果。

4.教學手段與資源

本項目在教學過程中充分利用各類教學資源，微課、仿真軟件、活頁式工作任務(wù)書、通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺，為課程學習提供有利條件。

本課程對標企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，建設(shè)了學習型工廠的實訓車間，更新了一批國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)控實訓設(shè)備，其中配置的華中數(shù)控系統(tǒng)是打破了國外技術(shù)封鎖的國產(chǎn)系統(tǒng)，學生在真實的技能活動場景中完成學習任務(wù)，增強職業(yè)榮譽感。

二、教學實施過程

（一） 教學流程

教師在課前發(fā)布學習任務(wù)，引用典型的生產(chǎn)案例創(chuàng)設(shè)情境導入教學，教師啟發(fā)講解分析任務(wù)，學生獲取完成任務(wù)所需的知識。學生做好任務(wù)實施計劃，并完成工作任務(wù)，教師巡視并根據(jù)問題點進行示范操作。各小組進行任務(wù)成果展示，組內(nèi)互評、組間互評。教師根據(jù)考核評價表進行綜合評價（圖3）。

（二） 具體實施過程

1.課前

教師課前在云班課布置任務(wù)，發(fā)布任務(wù)書進行課前預(yù)習，在上課前下發(fā)紙質(zhì)任務(wù)書，做好任務(wù)計劃書。

2.課中

（1） 問題導入，明確任務(wù)。教師結(jié)合本次教學任務(wù)創(chuàng)設(shè)學習的情境，帶領(lǐng)學生進入教學情境，引導學生思考，再次熟讀學習任務(wù)書，交流討論學習任務(wù)，幫助學生明確任務(wù)。

（2） 初步感知，切入任務(wù)。教師了解學生課前自主學習的情況，結(jié)合工作任務(wù)要求，進行任務(wù)解讀，讓學生初步感知任務(wù)，熟悉任務(wù)概念，切入任務(wù)，獲取任務(wù)知識。

（3）分析任務(wù)，聚焦重點。教師講解分析任務(wù)，根據(jù)任務(wù)書進行必要的示范操作，提出任務(wù)操作要求。學生通過觀看示范操作，分析任務(wù)操作要點，了解完成任務(wù)的關(guān)鍵要點，聚焦重點內(nèi)容進行深度學習。

（4）實施任務(wù)，突破難點。每個小組討論任務(wù)實施計劃，做好任務(wù)實施前的準備工作。任務(wù)中設(shè)計多種合作方式，鼓勵學生之間進行經(jīng)驗共享，在任務(wù)實施的過程中要求學生嘗試用不同的方法完成工作任務(wù)。教師巡查各小組的操作情況，結(jié)合學生的知識基礎(chǔ)和技能水平，分層強化訓練，突破難點。

（5）角色互換，多元評價。小組成員進行角色互換，組內(nèi)進行過程評價和相互評價。各個小組派代表進行學習成果展示，按要求同時進行組間評比，投票選出優(yōu)秀小組。教師對優(yōu)秀小組進行核實復(fù)評，評定綜合成績。通過生生互評、過程互評、師生評價，實現(xiàn)評價的多元化。

（6）總結(jié)提升，鞏固成果。學生進行任務(wù)的總結(jié)與反思，小組長匯總各小組的學習情況，提交工作小結(jié)。教師對學生學習過程中所存在的問題進行分析。通過師生的任務(wù)反思，歸納問題、解決問題，幫助學生提升技能，鞏固任務(wù)成果。

3.課后

教師在課后發(fā)布拓展作業(yè)，讓學生通過教學平臺完成課后任務(wù)，鞏固所學并進一步提升技能，教師對學生提交的訓練作業(yè)進行線上指導，課后拓展活動為后續(xù)學習作好鋪墊。

（三） 有效破解教學重點、難點

教師把六方零件的工藝分析、建模編程、加工、檢測等子任務(wù)中的關(guān)鍵技術(shù)點分解為多個微小的技能點，做成微視放到教學平臺;把在實際操作中有可能出現(xiàn)的問題一一羅列，通過工作頁分布到相應(yīng)的任務(wù)環(huán)節(jié)中，在任務(wù)實施過程中注重有針對性的示范指導。

學生通過工作頁和信息工具“做中學”，課前在云班課平臺自主學習六方零件加工的每個技能操作要點，任務(wù)實施中還可以借助實訓教學錄播系統(tǒng)、數(shù)控仿真軟件等工具掌握技術(shù)難點的處理方法，有效地突破教學重點與難點。

（四）教學評價

本課程的教學評價采用教師與學生評價相結(jié)合、過程與結(jié)果評價相結(jié)合、線上與線下評價相結(jié)合的多元評價模式。

教學評價設(shè)計著重關(guān)注過程性評價，采用學生自評、小組互評、教師復(fù)評相結(jié)合的方式對每個學習任務(wù)進行綜合評價?？己伺c評價項目設(shè)置針對學生的綜合職業(yè)能力，考查學生完成工作任務(wù)的專業(yè)能力、方法能力以及與專業(yè)相關(guān)的職業(yè)素養(yǎng)。

三、學習效果

（一） 線上線下混合教學，知識目標達成度高

學生在課前通過云班課平臺了解工作任務(wù)，自主學習工作知識;課中借助仿真軟件強化知識要點，課后通過云平臺總結(jié)回顧學習內(nèi)容，深刻理解了六方零件加工的知識。在完成本項目學習后的調(diào)查結(jié)果顯示，2018級數(shù)控學生75%以上都能了解機床的基本結(jié)構(gòu)，了解六方零件的工藝分析方法，編程軟件中加工參數(shù)的含義，工件、刀具裝夾的安全要求，六方零件的分中對刀及坐標系設(shè)定的方法，熟悉六方零件檢測的內(nèi)容以及評分的標準。

（二）“學做合一”項目式教學，技能操作能力強

在明確任務(wù)后，需要學生自行制定工作計劃，并填寫工作頁。對于任務(wù)實施過程中發(fā)現(xiàn)的問題，必須在工作頁中給出解決方案。例如在加工過程中某學生發(fā)生了撞刀問題，在任務(wù)書中要如實記錄撞刀過程，并對問題進行分析，從而得出如何避免撞刀的經(jīng)驗。

項目教學打破了傳統(tǒng)知識體系，按項目實施需要傳授所需的知識與技能，采用小組團隊的方式通過共同完成一個完整的項目任務(wù)來掌握知識和技能，從而熟悉各崗位角色，提高了學生的技能水平。

（三）有機融入思政教育，素質(zhì)目標教學效果好

本項目的教學設(shè)計理念為培養(yǎng)“德技雙修”的技能型人才。在六個任務(wù)實施過程中通過考核評價表中的安全文明生產(chǎn)評價，引導學生樹立安全生產(chǎn)的意識。六方零件的編程加工考核需要三個小時不間斷地進行，體力和腦力的消耗都較大，培養(yǎng)了學生吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)的勞動精神。六方零件的質(zhì)量檢測讓學生領(lǐng)悟了生產(chǎn)合格的零件需要精益求精的工匠精神。

分組教學的設(shè)計讓每個成員都能參與小組工作，使學生認識到小組的每個成員都各有所長，其知識和技能可以互補，明白未來的社會不僅需要競爭，更需要合作精神。

四、教學反思與改進

（一）教學特色

1.創(chuàng)新實踐“課堂車間化，車間課堂化”的教學模式

本課程將企業(yè)產(chǎn)品項目化，把“機床精度檢測六方體”轉(zhuǎn)化為本課程的項目式學習任務(wù)。真實的產(chǎn)品、真實的項目、真實的環(huán)境，讓學生在職業(yè)技能活動情景中完成學習任務(wù)，實現(xiàn)了學校與工廠合一、課堂與車間合一、教師與師傅合一、學生與學徒合一、作品與產(chǎn)品合一。

2.基于工作過程的“六入”教學方法，培養(yǎng)了學生的綜合職業(yè)能力

按照“問題導入、講解切入、重點引入、難點深入、評價融入、總結(jié)納入”開展教學。以問題導入，明確任務(wù);用初步感知，切入任務(wù);以分析任務(wù)，聚焦重點;用實施任務(wù)，突破難點;以角色互換，多元評價;用總結(jié)提升，鞏固成果。在真實工作環(huán)境中，學生的專業(yè)技能得到了鍛煉;在小組合作學習中，學生溝通表達的能力得到了改善;在編程仿真訓練中，學生突破局限進行工藝創(chuàng)新，培養(yǎng)了綜合職業(yè)能力。

（二）反思改進

1.存在的不足

項目實施后，大部分學生能完成工作任務(wù)，達到預(yù)設(shè)的教學目標，但也存在零件精度不夠、工藝不合理的情況，教學團隊分析認為主要原因是加工經(jīng)驗不足，沒有采用正確的操作流程。

2.改進措施

根據(jù)教學過程中的問題，教學團隊探討研究后將在教學中加強虛擬仿真練習，讓學生在仿真中逐漸減少錯誤，提高在實際操作中的正確率。同時在示范操作時對關(guān)鍵信息和技術(shù)點進行細化講解，引導學生正確操作。

[本文為2020年全國職業(yè)院校技能大賽教學能力比賽獲獎作品，也是廣東省“十三五”教育科學規(guī)劃課題“以全國職業(yè)技能競賽引領(lǐng)中職數(shù)控教師專業(yè)發(fā)展的研究（立項號：2018YQJK066）”的研究成果之一。]

責任編輯 陳春陽