中職院校數控專業鉆孔加工課程一體化教學設計

王鋼

摘 要：本文結合中職院校數控專業教學實踐，針對該專業技能培養的難點模塊——鉆孔加工部分，闡述如何以一體化教學為基點進行教學過程的設計，認真分析、提煉了中職院校數控專業一體化教學過程中的要點，并對未來中職數控一體化模塊式教學方案的設計提出了建議。

關鍵詞：中職院校 ? ?數控專業 ? ?數控加工中心 ? ?鉆孔加工 ? ?一體化 ? ?教學設計

中職數控專業將計算機、精密機械、加工工藝、繪制測量集于一體，是一門綜合應用型的學科。近年來，在該專業的教學領域中，“一體化”教學模式逐漸替代傳統技工教育模式而成為主流，并不斷衍生出很多技能培養的新思路、新方法，諸如任務驅動法、項目教學法、案例法、小組合作法等。教師運用多種教育方式，按照不一樣的教育內容并參考相關教學資源制作出教學課件，利用多媒體開展教學活動，能夠活躍課堂教學氣氛，提升教育效果，激發學生的學習熱情。

一、一體化教學概述

一體化教學的重點，是在教學過程中把知識點與具體操作實踐融合在一起。運用一體化教學方式，應首先設計教育目的與教育任務。教師在教學過程中不但應豐富課堂教育內容，同時也應更好地激發學生的學習熱情，有效地提升教育水平與教育成效。運用一體化教育方法，可以把過去的數控車床工藝從機械性的學習方法中分離出來，把抽象難懂的概念與具體的動手操作結合起來，使知識與實踐相結合，有效地培養學生的專業理論素養與動手操作能力。中職院校數控專業實施一體化教學的目的，主要是鍛煉學生的能力，使其具有熟練的操作技能與扎實的理論知識，成為適應企業一線生產崗位的人才。相對于傳統的職業教育課堂教學，數控專業一體化教學側重于讓學生在教、學、做相結合的模式下進行技能學習。這種教學模式可將抽象、枯燥的理論知識變為可見、可觸的實踐經驗，讓學生學得有興趣，對技能知識的理解也較為深刻。

需要注意的是，因數控專業有自身的特點，對中職新生不適合直接運用一體化教學，待其經過系統的理論學習，具有一定的理論基礎后，方可采用一體化教學方法對其進行教學。

二、中職院校數控專業一體化教學策略

（一）注重具體的理論知識教學

數控專業的教師要把不同的專業實踐與技術知識當做教育研究的對象，要認真解釋每個實訓理論。在教學過程中，教師要注重理論聯系實際訓練，列舉適當的實例，把實例作為教學的基礎，對有關的基本內容展開解釋，以便于學生理解。教師應該盡可能避開使用比較復雜的專業語言解釋理論知識，要把理論知識轉化為學生比較容易理解的方式，使學生在具體的動手操作過程中較好地理解并掌握理論知識，以提高教學成效，并為具體操作打好基礎。

（二）加強學生的仿真模擬訓練

在教學活動中引入模擬訓練方式，可以彌補教師在普通教室里所用教學方法的欠缺，輔助教師提高教育效果。同時，通過數控仿真體系，可以預防學生在具體實踐中遇到的安全問題。通過計算機進行操作，學生不但可以了解有關的信息，還可以對有關的數據進行統計，計算機系統下一次能自動模擬統計的數據，讓學生驗證其猜想，有效地鍛煉學生的思維能力。

（三）對學生及時進行操作指導

在指導學生進行實踐操作時，教師需以旁觀者的身份，及時記錄與統計學生在動手實踐中存在的不合理之處和錯誤環節。在實際動手操作中，若學生出現嚴重錯誤或比較大的失誤時，教師要及時指正，以預防發生比較嚴重的問題。學生一定要在熟練掌握有關的數控車床的基礎知識后，才可以開展具體的實踐操作，教師要及時對學生進行指導。學生結束操作后，能結合實踐中發生的問題，對有關技術進行總結，分析理論知識運用和動手操作的詳細情況，并形成實訓報告，找出動手實踐中的不足與問題。教師結合學生的實訓報告，歸納出教學活動中的不足，并對教育方式和教學內容進行相應的調整，以提高學生的動手實踐能力，加強理論與實際操作的有機結合。

三、中職院校鉆孔加工課程一體化教學設計實踐

目前，一體化教學已成為中職學校數控加工中心課程的主流教學方式。如果說教學模式是方（方式），而教學方法是圓（方法），那么在選擇了一個發展較為成熟、完善的教學模式時，更應重視教學方法的運用與選擇，并將其靈活運用到教學中，從而達到方與圓的辯證統一。

鉆孔加工模塊一直以來就是中職學校數控專業課程中的重點與難點，也是專業課程中知識串聯的關鍵環節之一，其涉及的知識、學科、實踐關聯較多。在進行該課程的教學設計時，應瞄準目標、圍繞課題進行一體化教學，盡量避免課堂上相關學科之間的知識重復，從而設計出簡潔實用的一體化教學方案。教學設計實踐如下。

（一）設計思路

在數控專業鉆孔加工模塊課程的教學中，實施一體化教學的要點是將理論知識點與技能實踐相融合，對課程大綱進行細分后，分課題、分層次地逐步推進技能培養內容。在此過程中，應避免知識點的重復，注重知識點串聯的條理清晰，不拖泥帶水。教師在這部分課程講授的過程中，應以一體化教學理念為出發點，以任務驅動教學法為思路主線，力求達到實踐與理論平衡、協調、同步的教學效果。此外，在教學方案的設計中，教師要特別重視學生崗位能力與職業技能的培養，力求使學生在崗位適應能力、職業道德方面有所提升。

（二）教材分析

鉆孔加工在數控專業中，屬于技能知識整合的一個連接點，因此，教師在課堂教學中應將相關的各門單獨課程進行有機整合，再結合課程內容將這些專業資料用多媒體形式進行理論講解。本模塊學習的時間約為4學時。

各中職院校在實踐課題設置中，大多使用中國勞動社會保障出版社出版的《數控銑床/加工中心加工工藝與編程》中的模塊三“鉆孔加工”。但因通用教材的課題綜合性較為一般，僅適合技能的入門學習，因此建議任課教師可自行結合校本教材或自擬課題來幫助學生提升技能進階。該模塊課程實用性較強，主要是讓學生在入門學習后掌握鉆孔技巧，為后續課程中學習鏜孔、專攻螺絲紋加工打下扎實基礎。

（三）對象剖析

鉆孔加工課程的教學對象主要是數控專業的高年級學生，他們正處于學習技能的黃金時期，經過前期學習已經具備一定的理論基礎。另外，他們也具備青少年好奇多動、動手能力較強、善于模仿的學習優勢。

（四）教學目標

通過教學過程的推進，使學生掌握鉆孔類零件的加工工藝，提升其業務能力。教師在授課過程中，要培養學生針對生產實際進行判斷、計劃、決策的能力，以及合理運用循環指令、選擇工具的能力。需要注意的是，衡量教學目標是否完成，不僅要看學生是否熟練掌握了課本中的課題解決方案，而且要看學生在學習課程后是否具備獨自制訂該模塊工作計劃，進行判斷、決策并完成課題的能力。

（五）重點難點

1.重點

學生需要熟練掌握鉆孔零件加工工藝，具備自行判斷、決策、完成此類課題的能力，為后續鏜孔等進階技能的學習打下基礎。

2.難點

學生在學習的同時，崗位適應能力有所提升;學生不僅僅要學會工藝，更要在生產質量、完成效率、責任意識上達到企業的標準要求;教師應在教學過程中兼顧學生職業道德、團隊協作意識的培養。

（六）教學過程

1.布置課題任務

教師以加工課題（某生產設備箱體頂蓋）為案例進行介紹，課題任務的目標是完成孔加工。

2.分析課題任務

教師布置課題后，引導學生從部件圖收集任務信息，并組織學生以小組為單位討論課題內容。由于對加工環境與技能知識的理解差異，通常學生們經過討論，會得出兩種不同的加工方案：一種是通過鉗工實現零件的鉆孔加工。另一種則是通過數控銑床或者加工中心實現零件的鉆孔加工。教師應在這兩種不同方案的權衡分析中，進行講解：圖紙標注中對孔距的精度要求較高，且零件并未大批量生產，故應采用數控機床來實現鉆孔加工。確定加工工藝后，教師應繼續引導學生分析加工實施的步驟，讓學生結合之前學習的技能知識點進行分析與解答。最后督導學生將加工工藝的編制、刀具的選擇、程序編程、機床控制、零件測量等知識點整合串聯起來。

3.完成課題任務

在任務的實施中，教師應引導學生考慮結合鉗工鉆孔加工工藝，來對數控機床鉆孔加工工藝產生聯想。通過知識關聯，消除學生的畏難情緒。然后指導學生選擇加工刀具、填寫工藝卡片。

教師可以刻意向學生提供多種刀具，如機鉸刀8H7、中心鉆A2.5、麻花鉆7等。通過適度的情景創設，讓學生將自己的身份假定為一名企業員工，自己去選擇刀具并填寫工藝卡片，并對教師解釋選擇的理由。實際上這種方式就給了學生深度理解教材、規劃加工工藝的機會，培養了他們的專業能力。接著實踐教學活動正式開始。

第一步：引導學生對加工定位孔進行編程。在學生獨立進行編程后，教師可提出一些技能進階的問題，可引起學生對知識點關聯加以梳理的注意。如G001/G01程序固然是解決問題的標準答案，但如果加工要求進一步提高，由單個孔變為多個孔，繼續使用標準答案將使失誤率極大提升，就應思考如何解決問題。教師通過技能知識的進階提問，可將“鉆孔循環指令”自然而然地由問題引出，并通過在實訓現場進行演示，引導學生總結分析前者與后者兩條指令的差異與各自適用的加工條件。

第二步：指導學生編寫鉆孔程序。教師在指導學生第一次使用G81進行編程時，隨機提出問題：使用一次性鉆出程序，刀具因鉆孔過深排屑不暢而產生磨損，如何避免此情況發生？在學生自行討論問題后，教師可給出標準答案：向下鉆后抬起刀具，排屑后繼續鉆。那么此時教師可將第二條指令，“深孔鉆循環指令”引出，并在課堂上將G83指令與G81指令進行對比，從而加深學生對工藝的理解。

第三步：學生自行進行機床操作演練時，教師應時刻在其身邊進行督導，對操作過程中欠規范的部分與不符合安全生產的部分進行及時糾正。在此過程中，教師的態度可以相對嚴厲或強硬一些，從而讓學生感受到企業在生產中對技工嚴謹精細的工作紀律要求與認真踏實的工作態度要求。如學生在編程時，出現數字、小數點輸入遺漏、加工尺寸錯誤、圖紙觀察錯等現象，教師可對學生批評得適度嚴厲一些，然后再在巡回指導中對其進行耐心講解。

（七）課題評價

在學生完成加工課題任務后，教師督促其先對成品進行自查，再讓學生進行互查，借此鍛煉其質量檢測的能力。學生完成檢查后，再由教師對學生進行課題任務的綜合評價，從任務開始是否合理選擇刀具，到編程中對于不同加工情況是否合理、靈活區分使用程序，再到工作態度、安全生產等，教師應逐一做出點評。在點評的過程中，為使學生及早增強崗位責任意識，要求可適度嚴一些。但任課教師應切忌矯枉過正，以免使學生喪失繼續鉆研加工課題的自信心。

（八）課題作業

最后是課題作業的布置，任課教師可根據學生掌握技能知識情況的不同，將課下課題分為兩個層次：一是必須掌握的技能知識。如課題學習后能夠撰寫實習報告，掌握基本的鉆孔零件加工工藝，具備鉆孔加工工作初步的計劃與執行能力。二是進階提高的技能知識。如嘗試設計一些復雜零件的鉆孔加工方案，嘗試根據小樣或圖樣仿制鉆孔零件等。

綜上所述，中職院校為滿足數控技術發展對實踐型、技能型復合人才的要求，應積極推行“一體化”教學。本文在教學方案的設計中選用了任務驅動法來搭配該教學模式，但隨著現代教育技術的不斷推進，未來將不斷產生更多更新穎的教學方法，如頭腦風暴、項目教學、模擬教學等。數控專業任課教師應站在教學發展前沿，緊跟時代發展步伐，不斷采用新方法、新思路創新教學方法，培養出大批高素質的技能型、應用型人才。

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（作者單位：天津市機電工藝學院）