數(shù)控技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目式教學(xué)模式的探討

王燦 覃學(xué)東 許本勝

摘 要 針對傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，探討將項(xiàng)目式教學(xué)模式引入到數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中。對數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容、特點(diǎn)進(jìn)行了分析，闡述了項(xiàng)目教學(xué)模式教學(xué)設(shè)計的原則和要點(diǎn)。在項(xiàng)目教學(xué)模式的具體實(shí)施中，將教學(xué)與項(xiàng)目掛鉤，注重對學(xué)生創(chuàng)新精神和綜合能力的培養(yǎng)。實(shí)踐表明，作為一種全新的教學(xué)觀念，項(xiàng)目教學(xué)有效提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識運(yùn)用能力，同時推動了專業(yè)課程設(shè)置的改革調(diào)整。

關(guān)鍵詞 數(shù)控技術(shù) 項(xiàng)目教學(xué)法 項(xiàng)目式教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Discussion on CNC Technology Professional Project-based Teaching Model

WANG Can， QIN Xuedong， XU Bensheng

（Department of Mechanical Engineering， Guilin University of Aerospace Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract Aiming at the deficiency of traditional teaching methods ， the project type teaching mode has introduced into NC technology specialty's teaching. NC technology specialty's teaching content and characteristic has analysed， and the principles and points of project teaching has expounded.Teaching established close contact with project， Students' creativity and integrated ability is trained. AS a new teaching concept， the practice has shown that the project type teaching mode's application can help the teaching and reformation.

Key words NC； project teaching； project type teaching mode

目前，大多工科高等院校都開設(shè)有數(shù)控技術(shù)專業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)大多是針對從事一線數(shù)控加工的工人，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計、制造人員， 或者是從事車間生產(chǎn)技術(shù)管理的人員。這些人員都要求能在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計、制造、工藝、 管理工作。這就要求教師在數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中注重學(xué)生實(shí)踐動手能力創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，然而，在傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中，教師主要采用集中授課的方式進(jìn)行理論知識的傳授，學(xué)生被動地接受知識，從而使學(xué)生缺乏自主獲取知識信息的主動性、探求知識的積極性以及解決問題的能力。以致當(dāng)前許多高校開設(shè)的數(shù)控技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生上崗后，有相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)后不能勝任工作崗位，這表明傳統(tǒng)的教學(xué)方法已無法適應(yīng)制造企業(yè)對數(shù)控人才的需求，也不能順應(yīng)數(shù)控技能人才的發(fā)展，因而對傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革勢在必行。

根據(jù)我國國情，國內(nèi)有關(guān)教育專家和學(xué)者在德國課程教學(xué)實(shí)踐成效的基礎(chǔ)上，提出了項(xiàng)目教學(xué)模式。該教學(xué)模式以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標(biāo)，采用類似科學(xué)研究的方法，師生通過共同實(shí)施一個完整的“項(xiàng)目”而進(jìn)行教學(xué)活動，是促進(jìn)學(xué)生主動積極發(fā)展的一種新型教學(xué)方法。項(xiàng)目教學(xué)模式體現(xiàn)了職教和應(yīng)用型本科教育的特色，是我國職教和應(yīng)用型本科教育教改的發(fā)展方向。

針對傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，本文將項(xiàng)目教學(xué)模式引入到數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)過程中，具體對數(shù)控技術(shù)專業(yè)的項(xiàng)目式教學(xué)模式進(jìn)行詳細(xì)探討。

1 數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)包括理論和實(shí)踐兩部分內(nèi)容。理論內(nèi)容主要有機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程，專業(yè)方面主要有數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床編程與操作、機(jī)床加工工藝等課程的教學(xué)。與教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)，數(shù)控技術(shù)專業(yè)的課程體系包括通用平臺課和專業(yè)平臺課。從課程所屬模塊方面看，通用平臺課與基本素質(zhì)、能力模塊相對應(yīng)，專業(yè)平臺課主要針對學(xué)生基礎(chǔ)崗位能力的培養(yǎng)，包括手工編程、普通車削和普通銑削等技能。專業(yè)方向課主要培養(yǎng)學(xué)生的核心崗位能力和拓展崗位能力，包括數(shù)控車削加工、數(shù)控銑削加工、車間管理等技能。數(shù)控技術(shù)專業(yè)中基礎(chǔ)崗位能力、核心崗位能力和拓展崗位能力和相關(guān)教學(xué)課程如圖1所示。

圖1 數(shù)控技術(shù)專業(yè)崗位能力培養(yǎng)與教學(xué)內(nèi)容

然而，目前數(shù)控技術(shù)專業(yè)的相關(guān)課程基本上是單獨(dú)開設(shè)的，各課程內(nèi)容知識相對獨(dú)立。在專業(yè)實(shí)踐技能方面，很多院校側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的簡單操作技能，而對數(shù)控加工工藝規(guī)程的編制，如工藝路線安排、刀具選擇、切削用量的設(shè)置等專業(yè)技術(shù)能力的訓(xùn)練不夠。實(shí)際上，考慮到數(shù)控技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn)、現(xiàn)有教學(xué)條件，可以將相關(guān)的理論與實(shí)踐技能結(jié)合在一起，通過完成項(xiàng)目的方式來對學(xué)生進(jìn)行綜合、全面的培養(yǎng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的提高，制造業(yè)中提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率是必然趨勢。數(shù)控技術(shù)作為一種重要手段已開始廣泛普及于各大中小企業(yè)。因此數(shù)控技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)不僅在德智體美全面發(fā)展，還在于在專業(yè)上具有較強(qiáng)的動手能力，能將數(shù)控技術(shù)的基本理論知識用于數(shù)控加工、編程以及對數(shù)控設(shè)備的維護(hù)管理上。

2 數(shù)控技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目教學(xué)模式

2.1 項(xiàng)目教學(xué)模式

項(xiàng)目教學(xué)法是由美國著名兒童教育家、伊利諾易大學(xué)教授凱茲博士和加拿大兒童教育家、阿爾伯特大學(xué)教授查德博士共同推創(chuàng)的一種以學(xué)生為本的活動教學(xué)法。項(xiàng)目教學(xué)法打破了學(xué)科化的知識體系，從職業(yè)崗位工作任務(wù)分析出發(fā)，通過選取生產(chǎn)實(shí)踐中具有典型意義的若干“項(xiàng)目”作為載體或者借用生產(chǎn)實(shí)踐中的“項(xiàng)目”概念，根據(jù)項(xiàng)目的基本特征和形式，為達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求而設(shè)計出若干個與教學(xué)要求相一致的“教學(xué)項(xiàng)目”，并把課程教學(xué)內(nèi)容融合在這些項(xiàng)目中。在具體的教學(xué)過程中，項(xiàng)目教學(xué)法以學(xué)生為主體、教師為輔（教師主要扮演咨詢專家、仲裁者角色），學(xué)生通過自主完成這些項(xiàng)目中規(guī)定的每一項(xiàng)工作任務(wù)，在有目標(biāo)的行動化學(xué)習(xí)中積累實(shí)踐知識、獲取理論知識。

教學(xué)模式是教學(xué)方法的上位概念，是風(fēng)格獨(dú)特的教學(xué)樣式，一般指在多樣化的教學(xué)活動中形成的相對穩(wěn)定的、獨(dú)具風(fēng)格的基本教學(xué)理論框架，它能掌控整個教學(xué)活動的有序進(jìn)行，使其具有可執(zhí)行性，也能突出教學(xué)目標(biāo)。在項(xiàng)目教學(xué)模式下，學(xué)生以完成工作化的學(xué)習(xí)任務(wù)為基礎(chǔ)，其學(xué)習(xí)過程是以行動為主的自我構(gòu)建過程。

2.2 項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計

在項(xiàng)目的教學(xué)過程中，教師的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)將有所變化，不再是簡單地將知識傳授給學(xué)生，學(xué)生被動地接受，而是要讓學(xué)生在項(xiàng)目的完成過程中，自主獲取相關(guān)知識，并運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐中，即學(xué)生是教學(xué)中認(rèn)知的主體，知識的主動構(gòu)建者，因此在進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)的設(shè)計中，不能忽略以下兩個原則：

（1）學(xué)生是項(xiàng)目教學(xué)的主體。在項(xiàng)目教學(xué)的過程中，學(xué)生針對問題主動建構(gòu)相關(guān)知識，在自己已有知識、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，自主地選擇、處理、加工信息從而來獲取相應(yīng)的知識和能力。因此，在采用項(xiàng)目教學(xué)的過程中，要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，讓學(xué)生在自主的學(xué)習(xí)過程中不斷自我學(xué)習(xí)和歸納總結(jié)。（2）建立有效的學(xué)習(xí)效果評價機(jī)制。由于在項(xiàng)目教學(xué)法中，教學(xué)的進(jìn)行是以一個個任務(wù)的完成來開展的，每個任務(wù)涉及的知識點(diǎn)比較散而且有限，因此，需在項(xiàng)目完成后在各組成員間進(jìn)行討論總結(jié)，將知識系統(tǒng)化。同時，對學(xué)習(xí)的評價，不再采用傳統(tǒng)的期末卷面考試評定，而是通過學(xué)生對項(xiàng)目的完成過程情況進(jìn)行綜合評價，既要考核團(tuán)結(jié)協(xié)作，也要考核知識的獲取與運(yùn)用過程。

根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的意義和內(nèi)涵，在項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施有以下三個要點(diǎn)：（1）教學(xué)項(xiàng)目的合理選取。教師選擇項(xiàng)目時，既要注意難度適中，還要體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，同時還需來源于現(xiàn)實(shí)生活，這樣才能既調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和解決問題的積極性，又能突出教學(xué)知識點(diǎn)，完成教學(xué)目標(biāo)。（2）項(xiàng)目教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。教師要充分有效利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)條件與資源（如實(shí)習(xí)工廠、計算機(jī)仿真軟件等）創(chuàng)建接近真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境。（3）注意團(tuán)隊協(xié)作精神的培養(yǎng)。實(shí)際項(xiàng)目往往不能夠只靠一個成員來完成，在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時，要注意團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。讓各成員充分交流，在清楚表達(dá)自己想法的同時還要能夠虛心聽取他人的意見、共同解決各種困難，從而充分發(fā)揮整個團(tuán)隊的思維與智慧，實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生共同協(xié)作意義的建構(gòu)。

2.3 項(xiàng)目教學(xué)模式的實(shí)施

根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)思路以及考慮到項(xiàng)目教學(xué)的設(shè)計原則和要點(diǎn)，結(jié)合筆者具體的教學(xué)，數(shù)控技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目教學(xué)模式的具體實(shí)施步驟如下：

（1）選取項(xiàng)目。筆者整合了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、數(shù)控加工與編程等課程內(nèi)容，選取、編排了若干教學(xué)項(xiàng)目，如“垃圾焚燒爐爐排的設(shè)計與制作”，在項(xiàng)目具體的實(shí)施過程中，不同學(xué)生進(jìn)行設(shè)計和制作所得最終裝置有所區(qū)別，而不同裝置對應(yīng)的組成部分大體相同，均包括傳動機(jī)構(gòu)和推料機(jī)構(gòu)，具體組成零件有傳動軸、連桿、推料爪等。爐排的設(shè)計、制作內(nèi)容與專業(yè)課程知識間的聯(lián)系如圖2所示。

圖2 爐排的設(shè)計、制作內(nèi)容與專業(yè)課程知識間的聯(lián)系

以上項(xiàng)目與人們實(shí)際生活關(guān)系緊密，涉及的專業(yè)課程知識較多，綜合性強(qiáng)，具有一定的難度。但由于實(shí)現(xiàn)功能、各組成零件并不復(fù)雜，在現(xiàn)有設(shè)備和條件下學(xué)生完全可以制作出來，將其引入具體的數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)，容易引起學(xué)生興趣，同時還具有明顯的實(shí)際意義。在實(shí)際選擇項(xiàng)目時，也可以選擇一些綜合性較低的項(xiàng)目，如針對數(shù)控加工與編程技能的培養(yǎng)，可以選取一些典型軸類、平面類零件加工，綜合性強(qiáng)的如手機(jī)外殼、復(fù)雜鍛模等作為學(xué)生的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

（2）學(xué)生分組。確定合適項(xiàng)目后，要對學(xué)生進(jìn)行分組，小組采用協(xié)作學(xué)習(xí)的方式以更好地調(diào)動學(xué)生的主動性，由組長負(fù)責(zé)全面統(tǒng)籌安排。分組后各小組成員根據(jù)項(xiàng)目要求對項(xiàng)目進(jìn)行方案分析設(shè)計，此時，各小組要多查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，并深入學(xué)校實(shí)習(xí)工廠，使設(shè)計的方案更貼切實(shí)際。確定方案后，制定時間、任務(wù)分配表，將項(xiàng)目根據(jù)設(shè)計方案分解成多個子任務(wù)分配給各成員來完成，最后匯總達(dá)到完成整個項(xiàng)目的目的。

（3）項(xiàng)目實(shí)施，即各小組根據(jù)項(xiàng)目要求對項(xiàng)目完成過程的具體實(shí)施。各小組成員拿到任務(wù)后要經(jīng)常碰頭，對自己的任務(wù)完成情況及遇到的問題進(jìn)行通報討論，有必要時對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整，以保證項(xiàng)目的按時完成。同時，指導(dǎo)老師要盡可能利用學(xué)校現(xiàn)有的資源創(chuàng)設(shè)與學(xué)習(xí)內(nèi)容相應(yīng)的教學(xué)情境，使學(xué)生在盡可能真實(shí)的情境中學(xué)習(xí)、解決問題。如在進(jìn)行數(shù)控加工之前，可以通過實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)有虛擬仿真加工軟件進(jìn)行模擬加工，這樣可以在具體加工前發(fā)現(xiàn)工序安排和具體數(shù)控程序中的錯誤。另外，學(xué)生在完成任務(wù)過程中，不能忽略教師的指導(dǎo)作用，教師需提供及時咨詢和幫助。

（4）評價總結(jié)。項(xiàng)目教學(xué)以項(xiàng)目為核心，圍繞著項(xiàng)目的完成、知識的構(gòu)建而展開，教學(xué)的評價也應(yīng)以項(xiàng)目的完成過程情況來評定。主要評價方面包括教師評價、學(xué)習(xí)小組評價和自評三部分。同時，各小組要對項(xiàng)目的完成情況進(jìn)行分析總結(jié)，并形成總結(jié)報告進(jìn)行提交，各小組還需集中向指導(dǎo)老師匯報各自項(xiàng)目設(shè)計制造過程，并相互討論各自方案的優(yōu)劣，指導(dǎo)老師進(jìn)行最后的評議總結(jié)，并對知識點(diǎn)進(jìn)行歸納。

（5）教學(xué)反饋。通過學(xué)生反饋，查找項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)施過程中的不足并加以修正，有助于更好地實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，同時還有利于教師教學(xué)技能的提高。

3 結(jié)論

本文將基于項(xiàng)目的教學(xué)模式引入到數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)過程中。在教學(xué)中將學(xué)習(xí)與項(xiàng)目掛鉤，通過具體的項(xiàng)目來培養(yǎng)學(xué)生獲取和處理信息的能力、獨(dú)立分析和解決問題的能力以及與團(tuán)隊協(xié)作的能力等。筆者已經(jīng)將項(xiàng)目式教學(xué)方法運(yùn)用于數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)中，并在全國大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計與制作大賽廣西賽區(qū)中多次獲獎。實(shí)踐教學(xué)表明，采用項(xiàng)目教學(xué)模式能夠?qū)⒗碚摵蛯?shí)踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高學(xué)生的實(shí)踐能力、工程意識，這是傳統(tǒng)的教學(xué)方法所達(dá)不到的效果。作為一種全新的教學(xué)觀念，項(xiàng)目教學(xué)模式的應(yīng)用可以幫助教師實(shí)施整體教學(xué)，推動教研教改及課程設(shè)置的改革。

基金項(xiàng)目： 2012年度廣西高等教育教改工程項(xiàng)目《能力本位視角下數(shù)控技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目式教學(xué)的研究與實(shí)踐》（編號：2012JG281）；桂林航天工業(yè)學(xué)院教改項(xiàng)目《CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)改革》（編號：2011JA06）

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