淺談項目教學法在《數控技術》教學中的實踐

張重山

（天津現代職業技術學院 天津 300350）

淺談項目教學法在《數控技術》教學中的實踐

張重山

（天津現代職業技術學院 天津 300350）

介紹了數控專業課程中項目教學的注意事項、實施步驟及方法，闡述了項目教學的作用與價值，提出了《數控技術》課程運用項目教學法的實施方案。

項目教學法；數控技術；教學實踐

項目教學法應用于職業教育領域由來已久。在20世紀70～80年代，項目教學在德國企業職業教育領域得到了極大的發展。在系統化理論教學的引導下，項目教學促進了學生職業技能的提高，并推動職業教育教學從學科課程教學轉向注重實際動手能力的教學。從此，項目教學以其獨特的教學方式和顯著優勢被廣泛應用于職業教育中。

項目教學法（Project-based Learning，簡稱PBL）是一種過程教學。項目教學的過程中注重實踐的成分，項目教學過程的實踐性主要是通過完成計劃的實施步驟實現的。教學目標的達成需要在實際操作中綜合性地使用不同的知識，參與的學生要完成目標，需要多個環節和步驟的實施，這意味著要完成項目教學的計劃目標，需要多人或多組人員協作，理論上要按照項目組織專業實踐類課程知識，在實踐中運用多種專業知識和技能完成計劃的實施。可見，要完成項目教學目標，需要學生具備綜合的知識水平和良好的實際操作能力，這就體現了項目教學的綜合性和實用性。

項目教學在注重實踐的同時，還要兼顧理論知識的掌握。即應注意培養學生自主性、探索性的學習能力。這要求學生在項目教學具體的實踐過程中除消化吸收應用到的理論知識外，還要將部分精力投入這些理論的系統性和延展性上，以期能獨立解決項目所涉及的相關技術問題。

項目教學的方法打破了傳統的教學模式，貫徹了新的教育理念，以職業能力和市場對專項能力的需求方向作為安排教學計劃的依據，以市場需求作為教學的基礎、培養目標和評價標準。這就需要改變傳統教學方法中以教師為主體的局面，將學生按照項目任務的要求劃分成若干個項目小組，通過小組的分工協作，獨立制定計劃并實施完成項目任務，使學生由被動學習轉為主動探究式學習，學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動。學生在項目實踐過程中理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力。

鑒于項目教學法的特點，筆者在數控技術專業的教學過程中，著力從以下幾個方面對課堂教學內容進行了改革。

項目教學的項目內容確定

項目教學法中項目的選擇必須貼近市場中生產實際的需要。這就需要學校與用人單位加強聯系，以市場對專項能力的需求方向作為安排教學計劃的依據，選擇典型項目，運用類似科學研究及實踐的方法，采取促進學生主動積極地學習并且學以致用的教學方法。

盡量選擇加工中必須使用的不同裝卡方式及工具零件作為教學項目 經過對市場的調研，用人單位普遍反映以往聘用的畢業生必須由企業重新進行從基礎技能到高級技能的再培訓，其原因是傳統教學中涉及的工件裝卡方式比較單一，不能適應社會生產實際的需要，尤其是遇到異型零件時更是手足無措。由于制造業的產品是非常繁雜的，沒有現成的完全合適的卡具可以直接使用，數控加工的特殊性要求對批量生產中工件的重復定位精度又提出了非常高的要求，在項目選擇上必須突出這一關鍵性的要素。因此，在項目設置過程中應將工程上常用的幾種裝卡方式羅列其中，如三爪卡盤、四爪卡盤、壓板組合方式、彎板和“V”形鐵、借助零件特殊性設計的工藝板（裝具）、組合夾具、萬能分度頭、電磁吸盤等，由簡單到復雜地介紹這些工件裝卡器具的應用范圍和使用場合，比較不同卡具在夾緊同一工件時所表現出來的對精度、生產效率、安全生產的影響，培養學生合理選擇卡具的能力。最終使學生能夠獨立設計某一工件的專用工藝裝備，以期滿足用工單位對員工的需求。

選擇能夠體現不同測量工具和測量方法的零件作為教學項目 數控機床制造加工的最后一道工序是檢驗工序，送檢之前，機床操作人必須保證所加工的零件是合格產品。這就要求機床操作工必須能正確地使用不同的測量器具準確地測量零件各部位尺寸，使其符合圖紙要求，因此，操作人員必須學會使用各種測量器具。在傳統的理論教學和實訓課上，學生不可能掌握各類繁多的量具的使用方法，即使理論課上學習了多種量具的測量原理，也不能體會該量具在實際應用中的使用，更不用說手感、技巧等技能了。原因之一在于，教學使用的零件不包括那些較為繁雜的結構，也就沒有必要進行實際檢測。而這正是生產實際中必須具備的技能。因此，筆者從與我校建立了校企合作關系的幾個單位挑選了多種結構繁雜、且需用到多種量具的典型零部件作為教學項目，使學生在學習加工過程中學會了諸如游標卡（深度）尺、內外徑千分尺、內徑千分棒、內外徑百分表、正弦規、塊規、萬能角度尺、表面質量測量器具、螺紋量具、齒輪量具等量具的使用方法和技巧，熟練掌握了用塞規檢驗軸孔和螺紋、多軸（三軸）以及箱體軸間距測量等技法。

選擇必須利用多種刃具才能完成加工的零件作為教學項目 數控加工所使用的刀具門類繁多、型號各異，除了根據被加工件材料的不同選擇與之相適應的刀具材料和切削角度外，還應根據被加工件的輪廓形狀選擇不同形狀的刀具。如數控車床用的刀具就有外圓車刀、內孔車刀、螺紋車刀、切斷刀、內槽刀等等。由于零件的結構形式不同，根據車刀在粗加工中的剛性和復雜截面加工的防干涉性，外圓車刀又可分為80°菱形刀片外圓車刀、55°菱形刀片外圓車刀、35°菱形刀片外圓車刀等等。內孔車刀等其他刀具也因使用的場合不同有很多結構形式，至于數控銑床和數控加工中心使用的刀具就更多了，由于篇幅的限制這里不再贅述。在這里值得一提的是，在上述機夾刀具充斥業界的同時，在那些規模較小或規模較大但沒有健全的工（刃）具車間的企業中，焊接刀具是占有絕對地位的，所以，刀具的刃磨也是數控操作人員的必修課，即使是廣泛使用機夾刀具的單位，在使用麻花鉆頭時也必須練好刃磨的基本功。因此，在設計教學項目的時候，應選擇那些對刀具要求比較高的零件作為項目實施的內容，并應有意識地增加各種不同刀具的刃磨練習。

項目教學必須兼顧機械加工知識的傳授

在注重項目教學中實踐環節的同時，還應注重理論知識的教學。項目教學法改變了以往先進行系統的理論知識授課，然后安排實訓課的傳統教學模式，變“學后做”為“做中學”，并且把“做”中學到的解決問題的方法、技巧升華為理論知識，進而指導將來在社會實踐中的工作，也就是要提高學生分析問題和解決問題的能力。

數控專業是理論與實踐性較強的專業，其中涉及的理論知識包括機械制圖、金屬材料及熱處理、機械制造工藝、切削原理等等。傳統的教學方法是將這些課程照本宣科地講授完畢之后，再在實習環節中應用這些理論知識解決生產實際中的問題，這樣就導致很多理論知識無用武之地，或者長時間擱置而沒有及時地在實踐中強化、加深記憶，到用時已經遺忘了，這在以往的實訓課上是經常遇到的問題。而項目教學法是用到什么理論知識就講解什么理論知識，做到現學現用，用多少，學多少，目的性極其明確。但這也會造成理論知識的不系統，一旦碰到新生事物或從未接觸過的生產任務就會感到手足無措，無從下手。為了避免類似情況發生，應本著由簡到繁、由易到難的原則，逐步實現理論知識滲透并形成系列化，著力培養學生的自學能力和融入社會的能力。

多年來，教學改革強調實習環境工廠化，其本意是好的。但受學校規模所限，學校的教學環境不可能真正做到與企業一模一樣。即使具體到每個企業，由于設備采購的時間不同，產品生產的需求不同，企業的設備種類、規格及型號等也不盡相同。要想真正實現“訂單式”培養，使學生畢業即能上崗工作，除了將實踐課堂搬到企業中去，還可以通過計算機仿真軟件等手段，拉近課堂與企業的距離。

項目教學的效果評價

在項目教學中，教師應以機床或項目中的幾個工步為單位，將復雜的教學項目分配給若干個小組完成。在給學生分組的時候，要充分細致地對學生進行調查了解，引導學生的技能選擇，盡量做到優劣搭配，能力均衡，人人盡其所能，并且能以優帶劣，使得每個學生、每個小組都能夠順利實施項目的設計制作。教師在對課本知識進行講解時，應從項目著眼，從項目中抽取的案例出發，講解知識點，及時地引導學生將新學到的知識應用到項目中去，鼓勵小組之間進行經驗交流和技術探討。隨著課程教學的推進，學生對本課程知識的掌握也會由零星趨向系統，分析問題和解決問題的能力都會有較大的提高。在整個過程中，學生處于主體地位，教師進行指導，全程跟蹤參與項目，觀察學生的技術表現、工作態度、協作精神、綜合知識運用能力，并多次進行階段性驗收，讓學生對階段性成果進行自評、互評，教師也要從正面給出中肯的評價。到學期末，要對學生完成的項目進行綜合驗收。

項目教學對教師素質的要求

項目教學成敗的關鍵在于教師的理論和實踐水平。項目教學要有過硬的師資隊伍作為支撐。不僅要求教師具備較扎實的專業理論功底，還要求具有較熟練的實踐技能，更要具有理實結合的教材分析及過程組合的能力。教師不僅僅是傳統意義上的“雙師型”人才，更要具有創新綜合能力，否則教學方案難以出臺，教學過程難以控制，教師很難做到有求必應，有問必答，融會貫通。所以，師資隊伍的建設必須采取“請進來”、“走出去”的方法。所謂“請進來”就是積極引進企業的工程技術人員、特殊技能人才到學校擔任實習指導教師，協助本校專職教師開展相關工種的技能輔導，讓這些有著豐富工程經驗的工程技術人員在課堂上把自己多年的實踐經驗、技巧、絕招及新技術帶入學校，傳授給學生，也與本校教師相互促進，形成互補，促進教學與實踐的結合。所謂“走出去”就是派有深厚理論知識基礎的教師到企業去，汲取工程實踐的經驗充實教學內容。到企業參加專業實踐的教師一般要求完成以下兩項任務:一是開展行業或專業的社會調查，了解自己所從事專業目前的生產、技術、工藝、設備現狀和發展趨勢，以便在教學中及時補充反映生產現場的新科技和新工藝。二是帶著教學中的一些課題，到企業中向有豐富實踐經驗的工程技術人員請教，在他們的幫助下提高嫁接、推廣、應用新技術以及進行科研開發的能力，以提高教學質量。

在教學過程中，教師是教學的組織者，而學生則是教學過程中的主體。師生既相互聯系，又相互制約。因此，教師的講解與學生的學習必須匹配。針對學生的特點教師應發揮主導作用，給學生創造條件讓他們發揮主觀能動性，自覺地獲取知識，充分體現出學生的主體作用，即引導學生主動學習，逐步學會學習掌握科學知識的方法及規律，為實踐服務。教師要根據每次教學的經驗認真改進教學方法，精心設計教學程序，啟迪學生思維，加強技能訓練。

數控技術專業的綜合實訓項目式教學，是專業技術、技能學與用的高度結合，是極大提高學生專業技術水平，提高專業技術綜合應用能力的實踐性很強的教學，在數控技術專業大力推動項目教學法是推動職業教育發展、提高職業教育質量的有效手段，這一教學模式值得大力推廣和實踐。但實施過程應本著促進就業、符合社會實際需要、夠用實用的原則，結合學生的現狀及學校的現實條件靈活安排，切實有效地推廣，使數控技術專業的職業教育上升到一個新的高度。

[1]蔣慶榮.以項目教學法促進學生自主學習的探索與實踐[J].珠海城市職業技術學院學報，2006，（2）.

[2]符特，宋福杰.高職院校數控實訓的探索與實踐[J].中國科技博覽，2009，（6）.

[3]葛金印.機械制造技術——基礎知識[M].北京：高等教育出版社，2009.

（本文責任編輯：王恒）

G712

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1672-5727（2012）06-0100-02

張重山（1960—）男，天津市人，天津現代職業技術學院工程師，主要從事數控編程及實訓研究。