一體化教學(xué)在數(shù)控車床編程與加工中的應(yīng)用

鄧自清

數(shù)控車床編程與加工是中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一門核心專業(yè)課，主要介紹數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)、原理、按圖紙制定加工工藝路線、加工程序編寫、工件裝夾、刀具裝夾、對刀、測量、自動加工等內(nèi)容。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練認(rèn)知數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)原理及工件在數(shù)控車床上的加工過程，掌握用數(shù)控車床加工合格工件的操作技能。目前，許多教師仍沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)模式，雖有實訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，但仍偏重于理論體系的完整傳授，課堂缺少師生互動，理論和實踐有所脫節(jié)。而一體化教學(xué)模式將理論與實踐教學(xué)有機(jī)地融為一體，成為培養(yǎng)技術(shù)技能型人才科學(xué)有效的教學(xué)模式。現(xiàn)就如何實施數(shù)控車床編程與加工課程一體化教學(xué)，談一些個人的看法。

一、建立數(shù)控車床編程與加工一體化實訓(xùn)室

數(shù)控車床編程與加工是實踐性較強(qiáng)的課程，大量的知識和技能需要學(xué)生動手練習(xí)才能理解和靈活掌握。但傳統(tǒng)的教學(xué)模式忽略了理論與實踐固有的內(nèi)在聯(lián)系，人為地將理論與實踐分開，學(xué)生感到枯燥乏味，不能發(fā)揮自身的主觀能動性，教學(xué)效果較差。在一體化數(shù)控實訓(xùn)室進(jìn)行教學(xué)，教師能夠?qū)⒗碚撆c實踐教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，在真實的環(huán)境中進(jìn)行項目教學(xué)，教學(xué)過程中師生互動，充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。學(xué)生用仿真軟件模擬工件程序的編寫、毛坯的設(shè)置裝夾、刀具的選擇與裝夾、試切對刀和加工，難解的問題可以由師生互動、分析探究，問題解決后，可以將程序傳輸?shù)杰嚧采希庸こ稣鎸嵐ぜＨ绻庸こ龅墓ぜ?jīng)檢驗達(dá)不到尺寸和形位精度要求，就要分析是哪個環(huán)節(jié)的問題，然后進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整，每次都要模擬、單段自動加工，直到加工出合格的工件為止。經(jīng)過反復(fù)練習(xí)，學(xué)生加深了對各環(huán)節(jié)知識和操作技術(shù)的理解，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣和自信心。

一體化數(shù)控實訓(xùn)室是實施“工學(xué)結(jié)合、教學(xué)做合一”的教學(xué)場所，不易過大，計算機(jī)可以連成環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)裝有FANUC、SIEMENS、HNC、GSK等多個常用數(shù)控系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)線和多臺數(shù)控車床聯(lián)網(wǎng)。另外，教室內(nèi)要有投影儀和屏幕（或鑲嵌在滑動黑板內(nèi)的LED互動觸摸屏），便于教師進(jìn)行理論知識的講解和操作過程的演示。有條件時，可以建一個現(xiàn)代化的多媒體錄播室，將這些精心設(shè)計的一體化專業(yè)課錄成視頻課件，傳到校園網(wǎng)上，讓師生共享。在這樣的教學(xué)環(huán)境中，教師可以隨時將理論教學(xué)與實踐操作訓(xùn)練穿插進(jìn)行，可以更好地將理論知識與技術(shù)訓(xùn)練緊密聯(lián)系在一起，增強(qiáng)學(xué)生的直觀體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

二、編寫適合一體化教學(xué)的校本教材

教材是組織教學(xué)的基本資源，編寫好一體化教材是進(jìn)行一體化教學(xué)的前提條件。過去，中職學(xué)校所使用的教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教材只適用于分段式教學(xué)模式，而一體化教學(xué)采用的是模塊化的教學(xué)模式，因此，傳統(tǒng)的教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教材已經(jīng)不適用了。但目前一體化教學(xué)沒有現(xiàn)成可借鑒的大綱、教學(xué)計劃和教材，因此，學(xué)校就要根據(jù)一體化教學(xué)的要求，從根本上扭轉(zhuǎn)理論與實習(xí)脫節(jié)的現(xiàn)象，結(jié)合第一批國家示范校相近課程的優(yōu)秀案例，開發(fā)出自己的《數(shù)控車床編程與加工》一體化教材。教材應(yīng)根據(jù)學(xué)生的知識層次、技能崗位群的人才培養(yǎng)定位、國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編寫，既符合職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，又突出實用性，理論部分簡明，技能部分突出，信息量大，更多地采用圖表和具體案例。傳統(tǒng)教材的教學(xué)內(nèi)容就像數(shù)控車床的說明書，大多沒有實際的典型案例，學(xué)生感到枯燥無味，學(xué)了容易忘記。因此在編寫教材時，學(xué)校可以聘請社會上的能工巧匠和加工一線的優(yōu)秀技術(shù)人員，精心編寫基于實際工作過程和企業(yè)生產(chǎn)情景的典型案例，案例應(yīng)涵蓋數(shù)控車床編程與加工課程的相關(guān)知識點和操作技巧，與現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中工件加工的工作過程相吻合，具有典型性、生動性、趣味性，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、培養(yǎng)適應(yīng)一體化教學(xué)的“雙師型”教師

教師是推進(jìn)一體化教學(xué)的主題和關(guān)鍵因素。一體化教學(xué)需要的是“雙師型”教師，所謂的“雙師型”教師是指那些能夠把專業(yè)理論與生產(chǎn)實訓(xùn)有機(jī)結(jié)合、高效率教會學(xué)生的教師。“雙師型”教師必須具有綜合職業(yè)能力，能夠解決生產(chǎn)中的實際問題，是教學(xué)行家，也是生產(chǎn)好手，能將各種知識、技能、技術(shù)相互滲透、融合和轉(zhuǎn)化。為了培養(yǎng)“雙師型”教師，學(xué)校規(guī)定專業(yè)教師每年到工廠企業(yè)實踐不得少于兩個月。學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)每年外派兩人到廣州、深圳優(yōu)秀技工院校進(jìn)行數(shù)控技能培訓(xùn)，學(xué)成后在本校開展校本培訓(xùn)，骨干教師利用暑假到企業(yè)進(jìn)行數(shù)控加工實踐，親身體驗企業(yè)工作環(huán)境。學(xué)校還充分吸收社會上的能工巧匠、企業(yè)中的技術(shù)能手，優(yōu)化師資配置，讓部分專業(yè)課理論教師參與實習(xí)教學(xué)，參加各級技能大賽，認(rèn)真全面地研究技能大賽所涉及的數(shù)控理論知識和操作要點，進(jìn)行賽前強(qiáng)化訓(xùn)練和賽后總結(jié)。教師們在網(wǎng)上建立QQ群，經(jīng)常對專業(yè)技能進(jìn)行專題研討，用一些生產(chǎn)實例解讀相關(guān)技能要點，相互交流分享。

四、開發(fā)一體化課程設(shè)計

一體化的教室、一體化的教材和一體化的“雙師型”教師，為進(jìn)行一體化教學(xué)提供了有力保障。接下來還應(yīng)把一體化教學(xué)設(shè)計整理融匯到各個教學(xué)環(huán)節(jié)，把理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)作為一個整體，構(gòu)建職業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)體系。教研室把數(shù)控車床編程與加工的實際工作項目分解為若干個任務(wù)，構(gòu)建了10個教學(xué)任務(wù)基礎(chǔ)模塊，按照數(shù)控車床的組成與工作原理——數(shù)控車削加工工藝基礎(chǔ)——數(shù)控車削編程基礎(chǔ)知識——數(shù)控車床基本操作——軸類零件的編程與加工——套類零件的編程與加工——螺紋的編程與加工——復(fù)雜輪廓類零件的編程與加工——凹槽類零件的編程與加工——刀尖半徑補(bǔ)償編程與加工的主線來組織教學(xué)內(nèi)容。還有4個強(qiáng)化訓(xùn)練任務(wù)綜合模塊，按照宏指令編程與加工——梯形螺紋的編程與加工——數(shù)控車工考證實操——特殊零件的編程與加工的順序組織教學(xué)。

每個任務(wù)都按一個完整的工作系統(tǒng)設(shè)計，采用“任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)形式，通過模擬實際生產(chǎn)過程加工情景，以任務(wù)為中心組織教學(xué)，具體分為六個步驟：

1.任務(wù)提出

教師根據(jù)以“工作過程導(dǎo)向”制定的課程標(biāo)準(zhǔn)，先將所需要的知識、情感、技能目標(biāo)內(nèi)容，與學(xué)生的基礎(chǔ)能力結(jié)合，按照循序漸進(jìn)的規(guī)律，整合、分解為一個個子任務(wù)，再預(yù)算好每個子任務(wù)所用的學(xué)時數(shù)，把握好節(jié)奏，提前讓學(xué)生預(yù)習(xí)技術(shù)圖紙、加工技術(shù)要求，然后給學(xué)生布置任務(wù)。

2.任務(wù)準(zhǔn)備

以實訓(xùn)任務(wù)為引領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的工藝知識、技能進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，對圖紙要求的新工藝知識進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生完成選擇、制作、刃磨刀具、夾具、量具等，制訂加工工藝卡。

3.任務(wù)示范

根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的需要，教師可對學(xué)生進(jìn)行程序編制輔導(dǎo)，現(xiàn)場示范操作過程。這個過程根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的不同，可面向全班也可對部分學(xué)生單獨進(jìn)行輔導(dǎo)示范。

4.任務(wù)實施

學(xué)生在教師指導(dǎo)下，分組先在電腦上、后在機(jī)床上完成加工任務(wù)。這個過程有獨立操作，也有分工合作。在自動加工前，學(xué)生經(jīng)歷失敗、反復(fù)，完成新舊知識技能的交替融合，獲得職業(yè)崗位能力的提高。每個學(xué)生以自己為中心，通過對知識技能的主動探索、體驗，實現(xiàn)了對所學(xué)知識技能的建構(gòu)。

5.任務(wù)評價

一方面是成果評價。對于學(xué)生上交的工件，教師應(yīng)嚴(yán)格按圖紙要求進(jìn)行測量，按企業(yè)對產(chǎn)品驗收的方法，將其分為“優(yōu)等品”“合格品”“廢品”三個等級，激勵學(xué)生努力達(dá)到“優(yōu)等品”水平，從而讓學(xué)生在奮斗中感受成功的快樂和自信。另一方面是過程評價。教師應(yīng)對學(xué)生遵守勞動紀(jì)律、安全生產(chǎn)、合作意識、管理情況考核評價。

6.任務(wù)小結(jié)

師生對實施任務(wù)過程中一個或幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行分析、研討、提煉、升華，總結(jié)出要點、注意事項。然后由教師給出下一次實訓(xùn)任務(wù)的圖紙，讓學(xué)生利用自習(xí)時間預(yù)習(xí)。任務(wù)涉及數(shù)控車床的知識和相關(guān)實踐操作，通過完成這些任務(wù)，學(xué)生可以熟悉數(shù)控專業(yè)的綜合知識和技能，以適應(yīng)就業(yè)崗位的需求。每一個教學(xué)任務(wù)的提出都要涉及一個典型案例，案例要能涵蓋課程的相關(guān)知識點，并且把相關(guān)知識點做適當(dāng)?shù)拿枋龊徒忉專哂袑嵺`性和情景性，要與企業(yè)中復(fù)雜零件生產(chǎn)的工作過程相吻合，穿插趣味性設(shè)計，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。我們可將一個模塊任務(wù)分解為幾個子任務(wù)，制作成知識點詳細(xì)、操作步驟清晰的視頻、ppt課件等，用微信發(fā)給每一個學(xué)生，讓他們利用業(yè)余時間反復(fù)觀看、體會。完成各子任務(wù)后，學(xué)生就可以掌握數(shù)控加工的知識和技術(shù)，與就業(yè)崗位技能要求實現(xiàn)無縫對接。

一體化教學(xué)是針對以形象思維為主的職業(yè)學(xué)校學(xué)生的教學(xué)形式，能有效地將課堂和實踐結(jié)合起來，將技能實踐融入課堂教學(xué)，讓學(xué)生直接在課堂上學(xué)到操作技能，變被動學(xué)習(xí)為主動參與，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性與主動性，增強(qiáng)實踐能力，符合職業(yè)教育的規(guī)律。在數(shù)控專業(yè)課程的教學(xué)中引入一體化教學(xué)，對提高教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)控崗位操作技能，具有積極的意義。

（本文系河南省職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目的階段性研究成果，項目名稱：中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程改革創(chuàng)新研究；項目編號：ZJB14227。）（責(zé)編 陳 穎）