基于任務驅動的數控車編程與實操課程設計與實踐

林綠鳳　陳燕蘭

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基于任務驅動的數控車編程與實操課程設計與實踐

林綠鳳陳燕蘭

本文根據以工作任務為載體的行動導向教學理念，對《數控車編程與實操》課程進行改革，并以 “導柱的加工”任務為教學實例，闡述任務驅動教學法的具體實施過程，指出了任務驅動教學法在實踐中要注意的幾個關鍵問題，從而達到更好地培養學生綜合職業素養和職業能力的目的。

任務驅動；數控車編程與實訓；課程設計；實施案例

“任務驅動”教學法是典型的行動導向教學法，它以學生為主體、就業為導向、工作任務為載體，實現“做中學”“學中做”，讓學生在探究中獨立思考，主動學習知識和技能，在合作和競爭中互相學習，共同進步，激發學生的學習動力。數控車編程與實操課程是職業學校數控加工技術專業學生的核心課程，其編程仿真與技能操作內容，適合運用任務驅動教學法。筆者根據多年《數控車編程與實操》的教學經驗以及課程本身的特點，創設工作情境，選擇典型工作任務，重新整合課程體系，取得了較好的教學效果。

一、基于任務驅動的《數控車編程與實操》課程體系設計

(一)課程目標

《數控車編程與實操》課程的培養目標是培養具有較高動手能力的技術工人，掌握數控車床編程與操作的基本知識與基本技能，能設計合理的加工工藝規程，熟練使用各種準備、循環指令編寫各類常見的回轉體零件加工程序，加工出符合技術要求的零件，形成一定的學習能力和課程實踐能力，并培養學生誠信、善于溝通和合作的團隊意識，及其環保、節能和安全意識，提高學生的職業能力。

課程目標具體分為知識目標：掌握數控編程的基本知識；掌握斯沃數控仿真軟件及仿真原理；掌握數控車床的加工工藝知識；掌握正確的選擇刀具、設置切削參數的知識；掌握數控車床機械結構、電氣控制原理知識。素質目標：培養學生自學的能力；培養學生勤于思考、做事認真的良好作風；培養學生良好的職業道德和勇于創新、精益求精的工作作風；培養學生收集信息、正確評價信息的能力；培養學生展示自己的能力。能力目標：掌握數控車床的對刀方法；熟悉幾種常見的數控車床系統之間的代碼區別；熟練車床編程的原則；熟悉數控車床的維修保養。

(二)課程內容

按照《數控加工技術專業人才培養方案》的要求，從轉變傳統學科型教育思想出發，以培養學生的知識、素質與能力為目標，重點加強對學生綜合能力的培養，重組了課程體系， 整個課程分為以下5個具有代表性的學習任務，如表1所示。

任務的設置遵循應用型技術人才教育的循序漸進規律，把課程教學目標、教學內容安排在一系列的“工作任務”來體現，這些工作任務從簡單到復雜、從一般到特殊、從單一到綜合，并且具有操作性好，解決方法多元化的特點。

表1　數控車編程與實操課程設計

(續表1)

二、 基于任務驅動的“導柱加工”教學實踐

任務驅動教學法運用于《數控車編程與實操》的教學實踐中，以任務為載體，教師扮演指導者的角色，學生成為學習的主體，完成課程內容的學習、知識的建構，自覺掌握相關的操作技能。教師和學生在任務驅動教學中的活動流程如圖1所示。現選擇典型工作任務“導柱加工”為實施案例，闡述任務驅動教學在數控車床編程與實操中的實施過程。

(一)創設情境

“良好的開始是成功的一半”，創設引人入勝的工作情境作為教學的引入部分，更能提高學生的學習熱情。根據任務項目先易后難、循序漸進的原則，“導柱加工”這一任務案例在簡單階梯軸加工案例之后，設計工作情景描述如下：某模具廠接到一批導柱生產訂單，導柱的形狀簡單，但精度要求較高，圓度、表面粗糙度要求較高，生產主管根據產品的工藝技術要求，確定該零件部分部位需用數控車床加工，因此將任務交給數控車一組，要求對導柱外形半精加工，余量為0.3mm，工期為三天。教師展示以往學生生產的優秀產品，可以是實物或圖片等，講述生產企業的典型案例，最大程度提高學生的積極性。

(二)明確任務

教師布置工作任務，分發本次活動需要用到的各種表格、資料和工作頁，要求學生分析零件圖的技術要求，明確本次任務要完成的主要內容，包括：(1)編寫加工工藝方案(包括刀具路線、刀具參數，加工程序等)，填寫工藝表，并提交老師審核；(2)審批通過后，將程序輸入數控車床系統并檢驗程序，對刀，建立工件坐標系，按工藝規程進行加工；(3)加工過程中要適時檢測確保質量，加工完畢后檢查零件是否合格；(4)規范存放零件，送檢并簽字確認；(5)按照6s管理規范清理場地、歸置物品、保養設備并填寫保養記錄；(6)設備保養時要按照國家環保要求和企業要求處理廢油液等廢棄物。

圖1任務驅動教學法教學流程圖

(三)組織實施

（4）水行政主管部門。水資源論證程序管理的保障體系欠缺。目前僅有《水資源論證管理辦法》，該辦法已不能適應現在水資源論證工作的需求。由于沒有切實可行的保障水資源論證管理工作的相關規定，對不按時進行水資源論證的企業無明確的處罰手段，造成水資源論證工作管理力度不夠。

教師按照本次任務內容，分解成若干個子任務，編制配套的學習資料和引導性工作頁，提供機械加工類、數控編程類書籍和可上網進行資料檢索的電腦數臺，進行巡視并提供咨詢，在不涉及安全的前提下不干預學生的自主學習，以下是任務實施過程。

1.閱讀任務單，分析導柱零件圖

教師根據本節的學習內容，編寫教材、制作課件、拍攝視頻錄像，并且制作相對應的任務單表格，設計整個教學流程。學生識讀零件圖，明確任務內容，分析導柱零件圖的技術要求，如零件的材料、表面粗糙度等，制定相關新知識的學習計劃，查找教材或網絡資源，完成工作頁中的問題。

2.編制導柱加工工藝和加工程序

要求學生通過自主學習，能理解程序的組成格式，能使用G00、G01、G02、G03等指令編程，完成工作頁中由G指令和M輔助指令組成的示例程序的編輯。學生在車工工藝學理論學習和普通車床實習的基礎上，獨立編制導柱的加工工藝規程，填寫導柱零件加工工藝卡，按照加工工藝，編寫零件的加工程序。

3.加工前準備

4.零件的加工

教師播放零件加工視頻，強調安全注意事項，并親自演示規范操作過程。學生獨立完成導柱零件的數控車削加工，加工中通過觀察、分析、測量，提煉零件加工的精度控制技巧，重點學會工件裝夾與找正的方法，以及刀具的選用和正確安裝。本階段的活動評價表如表2所示。

表2　零件加工的評價表

評定等級：A：優(90分以上);B：好(80～89分);C：一般：(60～79分);D：有待提高(60分以下)

5.精度控制與檢查

教師要求學生在零件加工過程中，注意適時檢測工件的精度，采取適當的措施控制精度。零件加工完成后，學生自行檢查零件的精度，總結產生誤差的原因和解決的方法。

(四)學習總結，評價反饋

學習總結分為三個環節：第一環節，任務完成后，每個同學把自己作品貼上姓名、學號作為標簽，放到作品陳列區展示出來，目的是讓同學們在對比中反思總結，在適度競爭中成長。第二環節，各小組成員根據各人加工過程控制卡的結果進行討論，分析產生誤差或廢品的原因，并選一名代表作總結發言。第三環節，學生根據自己所加工完成的工件精度情況自評打分，組內成員間相互評分，教師根據學生出勤情況、工件技術指標情況、機床操作、文明生產等方面對學生打分、點評，三個環節的平均分作為總評成績。

三、對任務驅動教學法在數控車編程與實訓教學中應用的幾點思考

1.要求教師需具備“雙師”型職業教育能力。教師不僅要掌握牢固的跨學科理論知識，還要有良好的實踐操作技能，同時在實際教學實踐中，能有效掌控課堂，總結提升教育方法。

2.通過公平全面的描述性評價，促進學生在寬松的環境中形成穩定的學習內驅力。在任務驅動教學法實施過程中，學生能自覺完成知識的構建和綜合能力的提高，培養良好的職業能力和職業素養。

3.利用計時器控制開放性課堂的教學進度問題。采用計時器提醒的方法，保證每小組在規定的時間內完成各項小任務，督促各個環節的進程，確保時間的合理分配，到最后有適當的時間做總結提高。

總之，通過設計若干與企業實際生產相同或相近的工作任務，對課程進行整合重組，把基本理論知識滲透到各個任務中，各大任務分成子任務進行學習，理論和實操結合起來，模擬仿真和機床實操結合起來，能有效調動學生學習的熱情，提高學生數控車編程和實操能力，更好地培養符合工作崗位要求的職業技術人才。

[1]李曉偉.淺談任務驅動教學法在數控加工中的應用[J].青年科學月刊，2014(5)：146-147.

[2]熊建國，高賀云.任務驅動教學法在數控車加工中的應用[J].林區教學，2015(2).

[3]倪偉國.基于項目驅動教學的《數控編程與操作》課程設計與實踐[J].江蘇教育，2011(12).

[4]張紅英.任驅動教學法在數控機床編程教學中的應用[J].職業教育究，2006(12):92-93.

[5]楊秀琴.“任務教學法”在《數控加工技術》課程中的實踐效果[J].中國科教創新導刊，2012(12).

責任編輯賴俊辰

2016-05-25

林綠鳳，茂名市高級技工學校教師，機械講師，數控車高級技師，從事機械數控專業的教學教研工作。(廣東 茂名/525000)

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1005-1422(2016)08-0119-04

陳燕蘭，機械講師，從事機械類專業的教學教研工作。(廣東 茂名/525000)