“數(shù)控加工工藝”課程“教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式的探索與實(shí)踐*

王 景 ， 黃力剛

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473000）

數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的核心技術(shù)之一，是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的高新技術(shù)。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)習(xí)通、智慧課堂等各種各樣的學(xué)習(xí)平臺(tái)和教學(xué)輔助軟件快速融入到傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，并成為當(dāng)前教學(xué)中不可缺少的一部分[1]。以現(xiàn)代信息技術(shù)為輔助手段，以企業(yè)生產(chǎn)案例為載體，采用理論+實(shí)踐、線(xiàn)上+線(xiàn)下相結(jié)合的教學(xué)方法，構(gòu)建“教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式，著重突出學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力和綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，成為高校課堂革命、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)“變軌超車(chē)”的發(fā)展趨勢(shì)[2]。

1 “數(shù)控加工工藝”課程教學(xué)現(xiàn)狀

隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展，“數(shù)控加工工藝”課程教學(xué)引起了廣泛的重視。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，前期已學(xué)習(xí)了“機(jī)械工程訓(xùn)練”“數(shù)控認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”等實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，具備一定的工藝?yán)碚摶A(chǔ)和數(shù)控機(jī)床操作技能。雖然學(xué)生們對(duì)理論知識(shí)的理解較差，基本功不夠扎實(shí)。但是，他們喜愛(ài)實(shí)訓(xùn)操作，學(xué)習(xí)積極性較高。此外，這些學(xué)生能夠熟練使用互聯(lián)網(wǎng)，樂(lè)于接受感性、直觀(guān)的學(xué)習(xí)方式。對(duì)于教師而言，傳統(tǒng)教學(xué)模式是把零件加工工藝設(shè)計(jì)和編程加工分開(kāi)進(jìn)行教學(xué)，教師在課堂上講工藝，沒(méi)有實(shí)踐驗(yàn)證，達(dá)不到理論指導(dǎo)實(shí)踐的目的，導(dǎo)致理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相脫節(jié)[3]。當(dāng)前，加工制造類(lèi)企業(yè)對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的要求越來(lái)越高，他們不僅要懂工藝、會(huì)編程、精操作，還要善維修、會(huì)控制、可創(chuàng)新。他們需要具備足夠的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，熟練掌握數(shù)控編程與數(shù)控機(jī)床操作，保證加工質(zhì)量；還要對(duì)加工過(guò)程中出現(xiàn)的故障，能夠及時(shí)進(jìn)行維修，保證加工效率；并且具備一定的創(chuàng)新思維與能力，能夠結(jié)合零件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，提高加工效率；更要具有堅(jiān)定的理想信念，崇高的職業(yè)道德素養(yǎng)，精益求精的工匠精神，以及較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作能力[4]。因此，對(duì)“數(shù)控加工工藝”課程教學(xué)模式進(jìn)行探索與實(shí)踐具有十分重要的意義。

2 “教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式

“教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相融合，遵循“從理論到實(shí)踐，再?gòu)膶?shí)踐到理論”的認(rèn)知規(guī)律。以企業(yè)典型零件為載體，將零件的工藝設(shè)計(jì)、編程和數(shù)控加工融為一體，突出分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)在真實(shí)工作情境中指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)，把職業(yè)教育真正落實(shí)到學(xué)生培養(yǎng)上。

1）教，即以企業(yè)典型零件為載體，采用理論+實(shí)踐、線(xiàn)上+線(xiàn)下相結(jié)合的教學(xué)方法，利用多媒體、教學(xué)課件、學(xué)習(xí)平臺(tái)等教學(xué)手段，教會(huì)完成項(xiàng)目任務(wù)所需的相關(guān)知識(shí)、方法、技能等。

2）學(xué)，即學(xué)生通過(guò)教材、課件、移動(dòng)設(shè)備等多種方式，跟著教師完成項(xiàng)目任務(wù)所需的相關(guān)理論知識(shí)、方法和專(zhuān)業(yè)技能的學(xué)習(xí)。將學(xué)生分為學(xué)習(xí)小組，在教師講解和演示的基礎(chǔ)上，使學(xué)生能通過(guò)認(rèn)真聽(tīng)講、自學(xué)、討論，掌握基本理論和方法[5]。

3）練，即學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，完成教師布置的練習(xí)任務(wù)，鞏固加深所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)、方法和操作技能。學(xué)生可以在移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行理論知識(shí)的練習(xí)或者在理實(shí)一體化教室進(jìn)行實(shí)踐操作練習(xí)。

4）做，即學(xué)生通過(guò)前一階段的練習(xí)，掌握了某項(xiàng)技能之后，以小組為單位完成某項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，達(dá)到由學(xué)生向生產(chǎn)者的轉(zhuǎn)變[6]。任務(wù)完成后，通過(guò)自評(píng)、互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)，檢驗(yàn)是否真正達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

5）創(chuàng)，即學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)、操作技能和學(xué)習(xí)平臺(tái)上的拓展資源，進(jìn)行工藝創(chuàng)新，以此鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)。

3 “教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

本研究提供了可供參考的全新的綜合實(shí)踐教學(xué)模板[7]，即以螺紋軸零件數(shù)控加工工藝為例進(jìn)行解析。整體教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)為課前、課中和課后三個(gè)階段，如圖1所示。課前，學(xué)生利用學(xué)習(xí)平臺(tái)中豐富的教學(xué)資源進(jìn)行自學(xué)，完成任務(wù)準(zhǔn)備；課中，在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)任務(wù)導(dǎo)入、任務(wù)實(shí)施、考核評(píng)價(jià)三個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)；課后，學(xué)生通過(guò)完成對(duì)應(yīng)的課后任務(wù)進(jìn)行練習(xí)、拓展和提高。

圖1 整體教學(xué)過(guò)程

3.1 課前階段

教師通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布項(xiàng)目任務(wù)，上傳課程相關(guān)教學(xué)資源，并發(fā)送《匠心傳承》《大國(guó)工匠》等課程思政教育短片。學(xué)生利用學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的資源進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的自學(xué)，并通過(guò)觀(guān)看紀(jì)錄片，培養(yǎng)民族自豪感和使命感，以及精益求精的大國(guó)工匠精神。學(xué)生預(yù)習(xí)完畢，需要完成對(duì)應(yīng)測(cè)試題，教師通過(guò)檢查學(xué)生答題情況，收集問(wèn)題，為課堂教學(xué)做準(zhǔn)備。

3.2 課中階段

1）任務(wù)導(dǎo)入環(huán)節(jié)。通過(guò)介紹日常生活中帶有螺紋結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，結(jié)合如圖2所示螺紋軸零件圖，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并明確本次課程任務(wù)：螺紋軸零件數(shù)控加工工藝，讓學(xué)生帶著任務(wù)進(jìn)行接下來(lái)的學(xué)習(xí)。教師結(jié)合學(xué)生課前測(cè)試結(jié)果，適時(shí)調(diào)整本次課程的教學(xué)重難點(diǎn)。

圖2 螺紋軸零件圖

2）任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié)。任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié)分為螺紋軸零件工藝設(shè)計(jì)、編程加工和測(cè)量三個(gè)部分。首先，對(duì)螺紋軸零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，以游戲闖關(guān)形式開(kāi)展本部分教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)教師講解，結(jié)合學(xué)習(xí)平臺(tái)相關(guān)動(dòng)畫(huà)、微課等資源，突破教學(xué)重難點(diǎn)。各小組通過(guò)討論分析，制定工藝文件，推薦代表進(jìn)行匯報(bào)，并解答其他組的提問(wèn)，教師針對(duì)該部分考查點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。本部分主要體現(xiàn)了教師的“教”、學(xué)生的“學(xué)”、“練”和“創(chuàng)”新意識(shí)，教師通過(guò)趣味闖關(guān)游戲開(kāi)展“教”學(xué)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；學(xué)生在“學(xué)”習(xí)過(guò)程中，通過(guò)工藝文件的制定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，即“練”；學(xué)生還可通過(guò)查閱文獻(xiàn)，了解新技術(shù)、新工藝，“創(chuàng)”新工藝設(shè)計(jì)，從而提高螺紋軸零件的加工效率和加工質(zhì)量。其次，進(jìn)行螺紋軸零件編程與加工，教師通過(guò)演示螺紋車(chē)刀對(duì)刀操作，講授新知識(shí)，學(xué)生按照車(chē)床對(duì)刀操作步驟，進(jìn)行關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和操作技能點(diǎn)的“練”習(xí)；技能點(diǎn)熟練掌握之后，學(xué)生按照數(shù)控加工操作方法及步驟，結(jié)合學(xué)習(xí)平臺(tái)操作視頻，完成螺紋軸零件的編程與加工。整個(gè)加工過(guò)程，教師巡回指導(dǎo)，解決學(xué)生在加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)生在練習(xí)中也要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實(shí)踐技能教學(xué)相融合。本部分主要體現(xiàn)了“教”“學(xué)”“練”“做”，學(xué)生只有真正動(dòng)手去“練”和“做”，才能實(shí)現(xiàn)操作技能的提升。在“練”和“做”的過(guò)程中，教師要提醒學(xué)生注意安全操作，同時(shí)，也要悉心指導(dǎo)、答疑解惑，幫助學(xué)生鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能。最后，進(jìn)入測(cè)量部分，教師講授螺紋環(huán)規(guī)的特點(diǎn)，演示螺紋環(huán)規(guī)的使用方法。學(xué)生熟練掌握該技能點(diǎn)之后，結(jié)合其他量具，以小組為單位對(duì)所加工工件進(jìn)行測(cè)量，若零件不合格，需分析原因，重新擬定方案并加工出合格零件。本部分主要體現(xiàn)了“練”和“做”，學(xué)生通過(guò)對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量，不僅鞏固了量具的使用，還鍛煉了精益求精、追求卓越的工匠精神。

3）考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)采用過(guò)程考核和結(jié)果考核相結(jié)合的方式進(jìn)行，考核過(guò)程中注重職業(yè)素養(yǎng)考核和實(shí)踐技能考核。各小組參照考核表，進(jìn)行任務(wù)考核，通過(guò)小組自評(píng)，分析總結(jié)問(wèn)題、經(jīng)驗(yàn)，填寫(xiě)相關(guān)文件；通過(guò)小組互評(píng)、小組互換零件、分析檢測(cè)同伴的加工結(jié)果，進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)；教師根據(jù)各組完成情況，分析總結(jié)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出改進(jìn)意見(jiàn)，以便各小組進(jìn)一步完善。

3.3 課后階段

教師通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布課后任務(wù)，學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端等進(jìn)行知識(shí)的延伸，完成課后練習(xí)。教師線(xiàn)上批閱作業(yè)，同時(shí)還可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布拓展資源，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

4 結(jié)語(yǔ)

“教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式，以企業(yè)典型零件為載體，將企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、技能融入到教學(xué)中，大大提高了教學(xué)效果，優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程[8]。此外，學(xué)生以小組為單位完成學(xué)習(xí)任務(wù)，不僅強(qiáng)化了學(xué)生溝通交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還培養(yǎng)了學(xué)生依靠團(tuán)隊(duì)力量取長(zhǎng)補(bǔ)短，綜合運(yùn)用知識(shí)和技能來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而為將來(lái)進(jìn)入職場(chǎng)打下良好的基礎(chǔ)[9]。“教、學(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式，對(duì)于學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力和可持續(xù)職業(yè)發(fā)展能力的提高，也起到了潛移默化的培養(yǎng)與促進(jìn)作用[10]。