運用案例小組教學，優化《數控加工工藝學》課堂

莫碧霞

摘 要： 以案例為主線，教師為主導，學生為主體，調動學生學習興趣，提高教學質量，本文以筆者在《數控加工工藝學》課堂教學為例，與大家分享在教學中應用案例小組教學的應用和效果。

關鍵詞： 案例驅動；互助；質量高效

《數控加工工藝學》是技工學校數控專業課之一，是一門培養學生運用數控技術，選擇加工方法，設計合理加工工藝的學科。本課程涉及機械制圖、金屬材料與熱處理等多學科知識，如果學生不能靈活設計零件的加工工藝，會影響到他們的實訓技能，從而影響以后的專業工作。在理論課堂教學過程中，筆者發現學生出現一些問題，比如前面的專業基礎知識沒掌握好，在學本課程時看不懂零件圖，不了解所需選擇材料特性，且本課程理論性強，老師講得多，需記憶知識多，學生難免覺得枯燥乏味，在課堂上出現玩手機、聊天、走神等現象。針對這些問題，筆者時常在課堂上觀察學生，思考什么教學方法有利于激發他們的學習興趣，提高教學質量。案例小組教學引起了筆者的注意。

一、案例小組教學

（一）案例小組教學是一種教師整理學習知識，創建一定的教學環境，設計合理的案例，以學生為主體，學習小組為課堂形式，以團體成績為評價標準，引導小組成員利用課本，參考書，計算機等學習用具積極主動應用而展開自主探究式的互助學習，施展群體的積極功能，提高個體的學習動力和能力，以完成指定的教學任務的教學方法。

（二）“案例驅動”教學法特點是“以案例為主線、教師為主導、學生為主體”，學生在互助氛圍中承擔著大部分學習任務、占據課堂的大部分時間，因而成為課堂的的主角。但這不意味在教學過程中，教師就輕松了事或無事可做；相反，教師不僅是課堂的控制者、知識的講解者，更是案例的設計者、課堂的組織者、互助的參與者、學生學習的引導者。具體流程：

（三）案例小組教學區別于項目教學法在于，它是在學生已學會了專業基礎課程的基礎上進行匯總學習以運用，更有助于學生對專業知識的融會貫通。

下面筆者以《數控加工工藝學》理論課為例，講述案例小組教學的具體實施方法和應用效果。

二、整理知識、創設情境、設計案例

為了使互助學習的案例既能激發學生的興趣、熱情，又對學生具有一定的挑戰性，首先，教師對課本知識進行整理，在總體學習目標的框架下，將要講授的知識整合為一個與當前學習主題密切相關的，需要學生解決，還要具有典型性、科學性、互助性和拓展性的案例。其次，教師還需要創設與當前學習主題相關的、盡可能真實的學習情境，引導學習者帶著真實的“案例”進入學習情境，使知識更加直觀性與形象。最后，將案例下達給學生，便于小組互助學習工作的展開和較量考核。

當學習本課程第三章第五節典型零件的數控車削工藝分析，這一小節的內容主要是要學生運用第二章數控加工工藝基礎知識在車削上進行工藝分析，根據14數加3班是中技班，在學習本課程前，已經學習了機械制圖，金屬材料及熱處理，機械基礎等專業基礎課，在實習車間主要是以加工簡單軸類零件為主，而零件輪廓幾何形狀主要組成為直線，圓弧，圓柱面，圓錐面和普通螺紋面，零件的材料用45號鋼，使用高速鋼刀具來加工，能達到的表面粗糙度值為IT7左右，所以，筆者設計（表1）案例引導學生完成：

2.能在正確識讀圖樣的基礎上，通過查閱國家標準等相關資料，編制該零件的加工工藝，填寫工序卡片。

三、構建互助小組，培養互助技能，營造較量互助氛圍

（一）構建互助小組

構建結構優化的互助小組，這是小組互助學習得以順利實施的條件和關鍵。教師根據對學生的了解，綜合考慮學生的知識基礎、交際能力、遵規守紀等多方面因素，按“組內異質、組間同質”的原則進行合理搭配，每組4-6人，構建互助小組。

構建互助小組的具體方法：

根據14數控加工3班，總人數36人，可分6組，每組6人，根據各組成員的特點，筆者將小組的成員按照表2的選擇標準，劃分為不同的職務，安排具體、明確的分工，使得小組成員各有職務，各負其責。

（二）培養互助技能

根據本案例，學生分組討論，內容包括：

1.對零件圖樣進行工藝分析。包括加工輪廓的幾何素線、尺寸公差要求、形狀和位置公差要求、零件的表面粗糙度要求，金屬與熱處理要求，毛坯的要求等。

2.選擇設備。根據零件的形狀選擇適合加工的機床。

3.加工方法的選擇與加工方案的確定。它們的原則是保證加工精度和表面粗糙度的要求，并應考慮生產率和經濟性的要求，以及現有生產設備等實際情況。

4.加工工序的設計。包括選取零件的定位基準、確定夾具方案、劃分工步、選取刀具和輔具、確定切削用量等。

5.數控加工程序的調整。包括選取對刀點和換刀點、確定刀具補償和加工路線等。

6.編寫數控加工工序卡片（表5）。

以上知識，涉及機械制圖、金屬材料與熱處理等學科，各小組在討論時，需提出問題，把每個知識點展開討論，細化知識，分析問題，教師提示，開拓學生思維，引導回憶已學知識并積極查找相關的資料，讓每組同學制定出自組方案與同學分享。

例如：讀零件圖可知，它采用的材料是45號鋼，在機械加工中，刀具的材料必須比工件材料硬，選用哪種材料的刀具比較合適？筆者引導學生對刀具材料類型進行復習，學生開動腦筋，回憶金屬材料知識，常用的刀具材料有高速鋼、硬質合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金剛石。每種材料都有其各自的特性，筆者引導各組長，給各成員分配任務，利用工具書，計算機等學習用具，查找相關材料資料，并對需加工的45號鋼的材料及達到的精度等級，選擇合適使用的刀具材料。同時，還要考慮刀具類型，選所刀具的類型要根據零件形狀，這要求學生具備機械制圖科目知識，根據本案例零件表面是由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成的，考慮這些基點是線與線的交點還是切點，找出它們的坐標值，需要學生運用基礎數學知識。由選刀具材料這個問題，引出相關學科的知識，環環相扣。學生可以在案例的學習中，更好地復習學過的知識，并能懂得如何去運用這些知識，從而起到溫故而知新的效果。

再如，在選擇夾具時，考慮數控車床常用的是三爪卡盤和四爪卡盤，這兩種卡盤的優缺點及本次加工選用哪種，各小組去查資料，作比較；還有本零件裝夾方案，有一次裝夾完成，調頭兩次裝夾等，教師可以提出這些方案，各小組討論分析每個方案的可行性，確定自組所選擇方案。學生在具體的學習中，會明白選擇不同的工藝方案，就會有不同的加工效果。

（三）營造較量互助氛圍

采用小組評分較量機制，從每個小組成員的個人工作表現情況，到小組成員互助規范有序情況、團隊精神風貌情況，再到互助小組間的互幫互助情況，都化作為具體的分值，小組互評，教師點評。

合作小組具體的考核方法如（表4）。

各組成員在小組長的安排分工下，積極參與知識的討論，大家查課本，也可運用手機，百度查閱所需知識，擴大的知識面，系統歸納了數控加工專業所涉及的專業學科知識，記錄員負責記錄，字跡要求工整，記錄速度快，歸納知識點。各組講解員代表，把組員討論制定的加工方案，清晰表達出來，鍛煉膽量，語言表達能力。小組教學促進組內成員互助與合作，使每一個成員不僅自己學會要求掌握的知識，而且還關心和幫助組內其他成員獲得成功，培養集體榮譽感，使每個學生都能為小組的成功而努力。教師在旁給予適當的鼓勵，讓學生感受到老師的贊揚和同學的認可，增強自信。小組互評，教師點評。這樣的課堂達到人人參與，每個學生都發揮自己的作用，成為課堂的主人，把選擇采納方案的決定權交給學生。

四、教師主導，掌控全局，確保實效

在這個案例學習過程，從分析案例→制訂計劃→準備工作→實施任務→講解案例→拓展案例，教師成為案例開展的全程主導與監督者。教師對課堂全局的有效掌控，確保了教學的實效性和高效性。

根據對14級數控專業學生的調查數據反饋，教師發現采用了案例小組教學的14數加3班的學生比沒有采用這教學方法的14級數加2 班的學生，上課積極性高，課堂氛圍好，學生在主動學習、專業知識的運用，團結互助等方面都有一定的進步，且讓學生能夠觸類旁通，舉一反三，開闊思路，增加完成類似“案例”的能力，提高自主學習能力，說明此教學法的可行性。它適合于職業技術教育學生的第四個學期的學習教學，它能在學生已學了相關的專業基礎課上，進一步鞏固加深各學科間的聯系，形成系統的專業知識體系，使學生充分理解本專業的工作任務，知道自己要學什么，怎么學，有什么用，明確自己的專業學習方向，為今后的發展打下良好的理論實踐基礎。

參考文獻

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