在數車一體化教學中引入“問題導學法”

溫劍藝

由于現代教育的社會化和市場化,技工學校結合實際情況,在教學中采用“一體化”的教學模式,能更好地培養符合社會需求的學生。而“問題導學法”側重教學過程,所以它更能結合技工學校培養學生應用能力的教學實際。在這一教學理念下,筆者在《數控車床編程與操作》的教學過程中引入了“問題導學法”,取得了較好的教學效果。

一、“問題導學法”及其優點

“問題導學法”是指在課堂教學中,由教師設計好問題或問題情景,讓學生在參與的過程中發現和解決問題,其基本形式如圖1所示。“問題導學法”通過各個教學環節,利用學生好奇、好問的心理特點,激發學生的學習興趣,讓學生用自己的方法來獲取知識,使他們成為知識的發現者,由被動學習變為積極學習。如果把傳統的教學模式比喻成“填鴨式”的教學,那么,引入“問題導學法”的教學則是老師領著學生探索,學生自己發現和解決問題的“領鴨覓食式”的教學。因此,“問題導學法”和傳統的教學方法相比,具有其更結合學生學習行為的優點。

二、“問題導學法”的應用

教學中采用“問題導學法”,強調學生的學習過程。學生參與和體驗知識技能,在逐漸掌握技能的過程中,有機地結合了學生的主體作用和教師的主導作用。這有效地激發和培養了學生的獨立學習能力。下面,筆者以指導學生利用GSK980TD系統的數控車床一次裝夾加工手柄零件的教學過程為實例進行探討。

1.展示問題階段

教師從學生的實際出發,針對此次的學習內容進行問題或問題情景的創設。要注意與學生的興趣及關心的問題緊密地結合在一起,才能更好地誘發學生的學習興趣。

在《數控車床編程與操作》的教學中,從學生實際出發,要求學生在學習了G71、G73、G75等循環指令后,具備一定的程序編輯能力和機床操作能力。

首先,要求學生對手柄編寫加工程序,然后到實習車間加工零件。

其次,教師檢查學生工件的加工情況,并著重指出比較突出的問題。例如,有學生在運用指令G73加工SR7的球面和R60右邊部分,走空刀的次數較多,如何解決?有學生用90°外圓車刀加工R60球面的左半部分,球面出現明顯的缺陷,甚至出現刀具崩裂的情況。應該如何根據零件外形和刀具特點正確選擇刀具?有同學加工出來的工件出現兩個比較明顯的缺陷:一是R60的左右兩半部分的連接處有臺階出現;二是工件右端出現端面。為什么會出現這種情況?如何解決?有同學加工出來的工件出現尺寸誤差較大的情況,表面粗糙度不合格。原因是什么?如何解決?由于從工件的程序的編寫到工件的加工都是學生自己獨立完成的,所以出現問題的時候,學生自然迫切地想知道問題出現的原因和解決問題的方法。

2.學生分析、討論階段

此階段要求教師檢查學生發現的問題,選擇出與當前學習主題密切相關的問題作為學習的中心內容,要求學生圍繞問題自主學習、協作學習。首先,將學生分成若干小組,要求學生就自己總結的加工出現的問題,共同分析、討論、總結。之后,每個小組推舉一個代表發言,簡述討論結果。

例如,在《數控車床編程與操作》的教學中,問題主要包括:

(1)指令掌握不夠熟練。把G71指令和G73指令格式中各個參數的含義混淆,沒能完全理解G73指令中的U(△I)的含義;沒能掌握兩個指令的走刀路線。

(2)編程時,對刀具的參數考慮不全面,沒有考慮刀具加工干涉的問題。例如,有學生在加工R60左邊球面的時候用了90o外圓車刀;有學生在G73指令下用三角螺紋刀加工R7的球面;有學生在G75指令下用切槽刀加工Φ12的外圓的時候,沒考慮好左右刀尖使用時候的不同情況,造成工件長度誤差。

(3)對刀出現誤差。例如,學生在G71 指令下用90o外圓車刀加工R60的右邊的球面和在G73指令下用三角螺紋刀加工R60的左邊的球面左右兩部分的時候,由于對刀出現誤差,所以加工出來的R60兩部分球面之間出現臺階。

(4)工件粗糙度。其主要原因是,一是刀具刃磨的問題,二是選擇加工的主軸轉速和進給速度不匹配。

(5)加工方案安排得不合理。

3.教師點撥階段

此階段,教師針對學生的總結進行點撥,通過分類講解和個別指導,解決學生遇到的困難,使共性的問題得到解決,個性問題成為學生繼續學習的動力。同時,讓學生自覺對比檢查自己在分析問題和解決問題的方法上存在的不足,自我檢查是否掌握了分析、思考、解決問題的方法。例如:在選擇指令G71還是指令G73來加工工件右半部分的時候,很多學生都存在一定的疑問。這時,教師要同學生比較G71和G73格式中各個參數的含義和各自的走刀路線。然后,在理解的基礎上說明零件加工效率和加工干涉等因素,確定指令的選擇。

4.反饋、總結、強化運用階段

經過教師的點撥,要求學生再次驗證前面的觀點和知識點,起到鞏固強化的作用,并引導學生進行思維的拓展。

針對此次練習,讓學生再次到實習車間在前面總結的基礎上加工該零件,學生能較好地完成任務。這時,教師需要再次給學生以總結,針對不同的知識要點給予不同的發現問題和解決問題的方法、技巧。例如,引導學生就練習零件的特點,總結對于圓弧與圓弧的連接地方應如何分析和選擇加工指令。又如,有同學提出能否將三角螺紋刀和90o外圓車刀的特點結合起來,把90o外圓車刀的后角刃磨到一定程度,解決加工干涉,這樣就可以在G73指令下用同一把刀加工R60的球面,達到解決“出現臺階”的問題;有同學提出掉頭裝夾加工可以更合理。對表現活躍和思維發散的同學給予表揚。這樣,得到表揚的同學會更進一步地投入學習,也為其他同學樹立了榜樣,從而帶動全體同學認真學習。

5.注意事項

引入“問題導學法”的課堂教學,是一種開放式的教學模式。因此,需要注意以下問題:第一,就教學條件而言,組織學生進行講解和實習的條件要充分。“一體化”教學過程中,集中講授和實習能根據需要及時轉換。第二,教師要能夠對學生進行有效的監督和鼓勵,保證每個學生都認真參與,不能流于形式。

(作者單位:廣東省工商技工學校)