任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在數(shù)控編程操作加工中的應(yīng)用

李 霞 杜啟新 王宏偉

（包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械系，內(nèi)蒙古 包頭014010）

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是典型的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)。行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)是一個(gè)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程的理念，行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)符合人類特定的特征，能充分激發(fā)人類天生的好奇心。行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)教師需要考慮教學(xué)的環(huán)境和條件，將學(xué)生視為內(nèi)部條件，為學(xué)生找出目標(biāo)、提供條件，讓學(xué)生自己從書本中尋找解決問(wèn)題的方法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)以具體的任務(wù)為學(xué)習(xí)動(dòng)力或動(dòng)機(jī)，以完成任務(wù)的過(guò)程為學(xué)習(xí)過(guò)程，以展示任務(wù)成果的方式來(lái)體現(xiàn)教學(xué)的成就。這樣一種以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主要形式的教學(xué)方法極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，其優(yōu)勢(shì)在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

《數(shù)控編程操作加工》是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生的一門主要專業(yè)課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。該課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生使其具備數(shù)控加工崗位所需的實(shí)踐操作技能與理論知識(shí)應(yīng)用能力，要求學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)能制定合理的工藝方案，熟練進(jìn)行數(shù)控手工編程和自動(dòng)編程并能夠加工出合格的產(chǎn)品。本課程的特點(diǎn)及培養(yǎng)目標(biāo)決定了特別適合任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。

1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的必要性

傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師講授不知道學(xué)生的接受情況，理論考試不能反映學(xué)生的應(yīng)用情況。即便是理實(shí)一體化教學(xué)方法，《數(shù)控編程操作加工》這門課程也常常是理論課和實(shí)踐課分別教學(xué)或者是分成理論課和實(shí)訓(xùn)課兩大部分。理論課教學(xué)增加了多媒體教學(xué)，一定程度提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并降低了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解難度，但是學(xué)生雖然具備基礎(chǔ)的理論知識(shí)，卻不能把理論知識(shí)很好地應(yīng)用到實(shí)踐中。實(shí)踐課教學(xué)對(duì)實(shí)踐操作技能的傳授大多停留在模仿層面上，學(xué)生只是被動(dòng)地吸收和模仿。

這種教學(xué)模式，理論教學(xué)是按教材學(xué)工藝和編程，學(xué)生覺得乏味，不易理解，逐漸失去學(xué)習(xí)興趣；實(shí)訓(xùn)是照葫蘆畫瓢，同一類型的零件不斷重復(fù)加工，剛開始學(xué)生還積極性很高，逐漸失去興趣。這種教學(xué)模式的結(jié)果是學(xué)生工藝意識(shí)缺乏，靈活運(yùn)用工藝知識(shí)的能力不強(qiáng)，創(chuàng)新能力沒(méi)有得到訓(xùn)練，特別是根據(jù)圖樣要求完成加工工藝方案設(shè)計(jì)及尋求最佳工藝方案能力不夠，學(xué)生對(duì)職業(yè)技能掌握不夠、職業(yè)能力欠缺。造成畢業(yè)生不容易適應(yīng)企業(yè)工作崗位要求，不能制定合理的加工方案，無(wú)法獨(dú)立完成工件的加工。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的設(shè)置原則及過(guò)程

2.1 設(shè)置原則

由教師為中心改變?yōu)橐詫W(xué)生為中心；由以教材為中心改變?yōu)橐浴叭蝿?wù)”為中心；由以課堂為中心改變?yōu)橐詫?shí)踐為中心。教師要制定目標(biāo)和任務(wù)，目標(biāo)和任務(wù)一定要具體化，制定目標(biāo)和任務(wù)可以老師集體討論，也可以征求學(xué)生意見，與學(xué)生討論。設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)項(xiàng)目交予學(xué)生獨(dú)立完成，要求學(xué)生按照完整的行動(dòng)模式，即工作過(guò)程：咨詢、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查和評(píng)價(jià)六步法執(zhí)行。從信息的收集、方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，到完成后的評(píng)價(jià)，都由學(xué)生具體負(fù)責(zé)，教師起到咨詢、指導(dǎo)與解答疑難的作用。咨詢不是教師如何給學(xué)生信息或詢問(wèn)學(xué)生，而是學(xué)生如何獨(dú)立從工作任務(wù)中得到信息，那些信息必須得準(zhǔn)備好；計(jì)劃不是教師給學(xué)生什么計(jì)劃，而是學(xué)生怎么計(jì)劃任務(wù)的解決方法，對(duì)此他們需要什么；決策不是教師能否接受這個(gè)決策，而是教師應(yīng)當(dāng)如何和學(xué)生討論此決策，讓他們認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，并準(zhǔn)備好再次決策；實(shí)施不是教師要示范什么，怎么示范，教師如何引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，而是學(xué)生如何獨(dú)立完成計(jì)劃；評(píng)價(jià)不是教師如何評(píng)價(jià)這項(xiàng)任務(wù)及其結(jié)果，該給多少分，而是教師如何跟學(xué)生討論他們的任務(wù)，使學(xué)生將本次工作的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到未來(lái)的工作中去，評(píng)價(jià)這個(gè)環(huán)節(jié)非常重要，如果缺少評(píng)價(jià)將極大地降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)，我們做這些工作為的是什么呢。

通過(guò)一個(gè)個(gè)任務(wù)的完成，使學(xué)生具備根據(jù)圖樣要求完成加工工藝方案制定及尋求最佳工藝方案能力，編程能力和實(shí)踐加工能力，訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)技能；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立與合作工作的能力，鍛煉學(xué)生掌握工作思路與方法。

2.2 設(shè)置過(guò)程

以軸類零件加工為例說(shuō)明任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)置過(guò)程，任務(wù)要求：3個(gè)人1組加工一個(gè)軸類零件，經(jīng)測(cè)量成品零件尺寸滿足零件圖紙尺寸標(biāo)注要求。

2.2.1 咨詢

找出三個(gè)典型的軸類零件，包括外圓輪廓，槽和螺紋（普通螺紋），并說(shuō)明此零件的名稱和用途；選出其中一個(gè)軸類零件，用CAD畫出所選零件并標(biāo)注尺寸（符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)零件的特征收集加工工藝、編程的相關(guān)資料，可以查閱網(wǎng)絡(luò)、手冊(cè)及文獻(xiàn)等。

2.2.2 計(jì)劃

制定和比較多種加工工藝方案，制定加工工藝方案時(shí)，包括零件圖的工藝分析及采取的工藝措施，確定裝夾方案，確定加工順序及進(jìn)給路線，選擇刀具和切削用量（主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度和背吃刀量）；選擇合適的編程指令。制定工作計(jì)劃，分配每個(gè)成員具體任務(wù)，保證組里的每個(gè)成員都有子任務(wù)，達(dá)到人人參與，填寫完成任務(wù)計(jì)劃。有的子任務(wù)是小組成員可以同時(shí)進(jìn)行的，有的子任務(wù)是必須一些子任務(wù)完成以后才可以進(jìn)行，任務(wù)計(jì)劃有一個(gè)里程牌時(shí)間。

2.2.3 決策實(shí)施檢查

確定一種最優(yōu)的加工工藝方案，填寫數(shù)控編程任務(wù)書，數(shù)控加工工序卡片和數(shù)控加工刀具卡片；編寫數(shù)控加工加工程序，在宇龍數(shù)控仿真機(jī)床上仿真模擬加工零件，并對(duì)零件精度進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)施時(shí)必須按計(jì)劃執(zhí)行，也就是必須按已經(jīng)確定的工藝方案和編寫的加工程序進(jìn)行加工，當(dāng)發(fā)現(xiàn)計(jì)劃不合適時(shí)，可以對(duì)計(jì)劃及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，但不能徹底改變計(jì)劃。任務(wù)完成后，檢查任務(wù)，當(dāng)任務(wù)不滿足要求時(shí)，重新咨詢，修改調(diào)整計(jì)劃和決策，進(jìn)行實(shí)施，直到任務(wù)滿足目標(biāo)要求。

2.2.4 評(píng)估

評(píng)估分為兩個(gè)步驟：首先成果展示，然后進(jìn)行評(píng)估、評(píng)價(jià)和討論。成果展示有多種形式，可以是小組一個(gè)代表或多個(gè)代表對(duì)成果進(jìn)行展示，可以是多媒體演示也可以是實(shí)物演示。評(píng)價(jià)和評(píng)估包括教師評(píng)價(jià)、自評(píng)和互評(píng)。各組選一名代表就完成任務(wù)的思路、方法、過(guò)程、最終作品以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)向全班同學(xué)匯報(bào)，采用多種形式評(píng)價(jià)學(xué)生編寫工藝方案及程序編制的過(guò)程、計(jì)劃的完整性、小組合作情況。

數(shù)控機(jī)床加工工藝的應(yīng)用非常靈活，對(duì)同一個(gè)加工零件，在工藝設(shè)計(jì)上可能有多種加工方案，也有多種程序編制路徑，必須根據(jù)具體的條件，具體問(wèn)題具體分析，靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，這樣才能編出最合理的工藝方案。教師通過(guò)總結(jié)評(píng)價(jià)這個(gè)環(huán)節(jié)，將學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中獲取的零散的、感性的知識(shí)提升為系統(tǒng)的、理性的、完整的理論體系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐應(yīng)用能力，使其適應(yīng)職業(yè)崗位中加工各種零件起到畫龍點(diǎn)睛的作用。

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)效果

實(shí)踐證明：采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，厭學(xué)情緒得到緩解；學(xué)生編程技能和職業(yè)綜合素養(yǎng)明顯提高。原因如下：第一，學(xué)生都獨(dú)立承擔(dān)具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高，學(xué)生的自主意識(shí)、工作責(zé)任心以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力提高。第二，通過(guò)分工，合作學(xué)生的組織能力和團(tuán)隊(duì)精神得到培養(yǎng)；自我歸納總結(jié)提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和反思能力。同時(shí)學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中隨機(jī)處理問(wèn)題的能力、制定合理加工工藝方案的能力都得到不同程度地鍛煉。

總而言之，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，在職業(yè)教育中有明顯的優(yōu)勢(shì)，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。

[1]李紅.《數(shù)控加工工藝與編程》運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的研究與實(shí)踐[J].職業(yè)教育研究，2012，8.

[2]袁鏡.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《數(shù)控編程》教學(xué)中的探討與實(shí)踐[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012，9（上）.

[3]劉立群.《數(shù)控編程》“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法中任務(wù)設(shè)計(jì)的探討[J].科技信息，2011（27）.