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        《數(shù)控編程與加工》課程項目化教學(xué)改革研究

        2015-07-21 05:35:37曹昌林
        江西化工 2015年5期
        關(guān)鍵詞:機床編程我院

        曹昌林

        (江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院,江西 南昌 330100)

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        《數(shù)控編程與加工》課程項目化教學(xué)改革研究

        曹昌林

        (江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院,江西 南昌 330100)

        《數(shù)控編程與加工》課程在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中是一門實踐操作性很強的核心課程。在我院現(xiàn)階段推出的優(yōu)質(zhì)課堂設(shè)計及優(yōu)質(zhì)課程的推進中,此課程采用項目化教學(xué),論述了如何提高該課程的學(xué)習(xí)效果,從而探討教學(xué)方法改革中存在的問題與建設(shè)思路。根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有的條件來開發(fā)項目化教學(xué)的教案,進行項目化課程的單元設(shè)計及總體設(shè)計,為項目化教學(xué)過程的實施提供有力的保障,最終讓學(xué)生能更好地掌握所有知識及機床的實踐操作。

        數(shù)控編程與加工教學(xué)過程 項目化

        一、引言

        隨著我們國家經(jīng)濟快速發(fā)展,我國現(xiàn)狀是:向“質(zhì)造大國”轉(zhuǎn)型,對專業(yè)的高素質(zhì)、高技能人才需求也在發(fā)生質(zhì)的變化。職業(yè)教育就不再是簡單職業(yè)技能的培養(yǎng),同時還肩負著向培養(yǎng)特定的創(chuàng)新性理論與實踐相結(jié)合的綜合技能型人才的重任。數(shù)控技術(shù)專業(yè)高技能人才在不同地區(qū)和不同崗位的制造業(yè)發(fā)展中都有著不可替代的地位。

        學(xué)生在《數(shù)控編程與加工》課程的學(xué)習(xí)中,要掌握零件加工的設(shè)計與編排,機床加工零部件程序的編寫和程序的調(diào)試。項目化教學(xué)的原理是采用零部件作為載體,課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合的方式進行安排。根據(jù)中、高職學(xué)生的層次不同而設(shè)計不同的學(xué)習(xí)項目,把實踐操作與理論教學(xué)有機的結(jié)合在一起。

        二、項目化的劃分

        過去對課程的劃分是分章節(jié)的,其信息量大、不易理解、缺乏主線(生產(chǎn)實踐中的零部件加工的主線)。

        結(jié)合現(xiàn)階段我院高職教育的特點,以“學(xué)校的實際設(shè)施、生產(chǎn)實踐中的實用程度”的原則,盡量能使學(xué)生在能力、知識、素質(zhì)等方面發(fā)展得更加協(xié)調(diào)。學(xué)生在課堂理論知識的學(xué)習(xí)中,以具備數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用能力為目標,以達到能夠獨立完成編寫程序指令等相關(guān)知識,并且在各種常見數(shù)控機床中必需要用到的知識點夠用就可以了。實踐操作教學(xué)以項目、任務(wù)實訓(xùn)的零件為載體,著重針對職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力進行培養(yǎng);理論知識和每個項目是穿插在準備知識中的,以保證在教學(xué)教程中理論稍微先行,實踐操作緊緊跟隨在后的項目化教學(xué)中,使項目化教學(xué)中的載體零件加工實踐與課程理論內(nèi)容更好地融合在一起;在理論知識的講解中,既要圍繞實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中對應(yīng)理論知識的理解要求,又結(jié)合加工載體零件在實際進行生產(chǎn)案例的講解,我院的實踐操作教學(xué)是緊扣繞勞動部對數(shù)控職業(yè)資格證書的要求來開展的,讓學(xué)生能達到雙證制的要求,這樣就能形成既符合實際教學(xué)的普遍規(guī)律,又兼顧現(xiàn)場實踐操作規(guī)范的完整體系,從而體現(xiàn)我院的職教特色。以任務(wù)驅(qū)動為引領(lǐng),設(shè)計出各個不同的模塊內(nèi)容體系。在《數(shù)控編程與加工》課程的教學(xué)內(nèi)容中組織以課程的知識目標和能力目標為導(dǎo)向,形成一系列、一體化的課程知識模塊。圍繞模塊里的知識來設(shè)計目標和教學(xué)項目,圍繞數(shù)控技術(shù)的能力目標來形成適合我院及學(xué)生將來就業(yè)實用的典型任務(wù)。

        任務(wù)項目設(shè)計的原則:以教學(xué)目的為導(dǎo)向,緊抓住教學(xué)重點,突破課程教學(xué)難點,探索適合我院的教學(xué)方法,通過學(xué)生加工出的零件來注重他們對此課程教學(xué)效果。以各個不同項目載體作為主線來開展針對學(xué)生掌握各知識點的和技能要點訓(xùn)練,把各相關(guān)的知識點和技能要點融入到項目的各個環(huán)節(jié)中去,一步一步的推進。這樣就能看出學(xué)生出現(xiàn)問題的地方,再通過對問題的深化,來拓展相關(guān)知識的廣度和深度,最終一定會得到一個完整的項目解決方案,從而使學(xué)生達到掌握學(xué)習(xí)知識、掌握實踐技能能力的目的。

        《數(shù)控編程與加工》課程在進行項目化劃分中,是采用零部件作為載體,通過基礎(chǔ)件→應(yīng)用件→綜合件→創(chuàng)新件。針對中職生我們要注重基礎(chǔ)件的掌握,協(xié)助提高件的加工。而針對高職生我們要在中職生的層次上提高綜合件的掌握,并盡量的開導(dǎo)他們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。

        對于不同機床的基礎(chǔ)件、應(yīng)用件、綜合件、創(chuàng)新件在進行項目化劃分時,劃分方式見表1。

        表1 不同機床的項目化劃分

        三、完成項目的步驟

        項目化的教學(xué)過程是以學(xué)生的學(xué)與做為主體來實施的。教師的角色將會由講授者向引導(dǎo)者發(fā)生轉(zhuǎn)變,一改過去對學(xué)生的“填鴨式”教學(xué),讓學(xué)生自己從主動去學(xué)習(xí)、去操作和團隊討論合作中獲得相應(yīng)的知識和技能;而教師的職責(zé)就不再是以自己為主角了,更多的時間是為學(xué)生在學(xué)習(xí)項目上的活動提供必要幫助,從各個方面去激發(fā)學(xué)生在項目學(xué)習(xí)上的興趣,引導(dǎo)學(xué)生形成良好的以自我為中心盡量獨立完成各項任務(wù)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,這樣教師就必需為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適合他們的豐富教學(xué)情境和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在課程的教學(xué)設(shè)計上所采用的每一個任務(wù)都是以零件的加工作為載體的,采用機床現(xiàn)場操作的任務(wù)訓(xùn)練方式使學(xué)生掌握有關(guān)的理論知識和培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)實操能力。這樣學(xué)生就能通過完成工作任務(wù)達到我們項目教學(xué)的目標,讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的同時掌握所需知識和操作技能。教師要做到在學(xué)生完成工作任務(wù)時的每個細節(jié),并及時提醒學(xué)生要為完成某項任務(wù)去掌握相應(yīng)的知識,而不是死記知識而不會運用,這樣學(xué)生就能夠?qū)W以致用。每個課程單元的教學(xué)都按照以下幾個步驟去完成:

        ①獲得圖紙;

        ②讀懂圖并根據(jù)零件的形位公差和加工技術(shù)要求對零件加工的工藝進行分析;

        ③制訂相關(guān)的工藝規(guī)程,確定相關(guān)參數(shù)(如:設(shè)備、刀具、切削用量等);

        ④編制零件的加工程序,即可以采用手工編程,也可采用自動編程;

        ⑤用機床對零件進行首件加工,同時也難了加工的工序及加工程序的正確性;

        ⑥修改相應(yīng)的工藝規(guī)程以及加工程序。

        對于傳統(tǒng)的教師授課方式——教師一味地講、學(xué)生一味地聽,整個教學(xué)過程教師講得抽象且學(xué)生學(xué)得枯燥無味,因此,采用傳統(tǒng)的教學(xué)不利于學(xué)生對相關(guān)知識和能力的培養(yǎng)。

        現(xiàn)在,學(xué)生在完成不同類型的零部件加工中,要采用統(tǒng)一的步驟,即“變化的只是內(nèi)容,采用不變的步驟”。在此,我們采用六步法:資訊→決策→計劃→實施→檢查→評價。

        四、實施

        講授基礎(chǔ)知識→任務(wù)分配→制定零件加工工藝→仿真加工→數(shù)控機床上加工操作→三坐標測量評定。最后學(xué)生采用匯報方式來評價:

        ①加工操作占25%;

        ②程序與工藝占25%;

        ③機床操作占20%;

        ④文明生產(chǎn)占10%;

        ⑤職業(yè)能力占20%。

        學(xué)生在完成每個項目的工作過程都設(shè)計了項目考核表,內(nèi)容包括:加工操作、程序與工藝、機床操作、文明生產(chǎn)、職業(yè)能力。綜合件及創(chuàng)新件的測試具有工作任務(wù)的系統(tǒng)化,也就是加工中可能用到兩臺及兩臺以上的機床進行加工(或者是有回轉(zhuǎn)體、平面類、曲面類的綜合性加工)。在評價的過程中,要考慮老師評價與學(xué)生自評的同時,還要盡可能考慮有企業(yè)人員評價和互評相結(jié)合,才能充分調(diào)動學(xué)生個人的積極性和團隊協(xié)作的精神。實現(xiàn)學(xué)生對專業(yè)能力、技術(shù)水平、良好素質(zhì)達到均衡提高。

        場地設(shè)計:

        ①理論知識講解在教室;

        ②仿真操作在仿真機房;

        ③校內(nèi)實操在校內(nèi)實訓(xùn)場;

        ④頂崗在企業(yè)。

        五、改革的成效

        隨著社會的進步,數(shù)控加工技術(shù)也在向高效率、高精度的方向發(fā)生著巨大的變化,《數(shù)控編程與加工》課程的教學(xué)也在不斷摸索提高的過程中,通過項目化教學(xué)改革可以使我們的學(xué)生能夠在有限的教學(xué)時間內(nèi)學(xué)到更多的知識和技能。主要成效表現(xiàn)在以下幾個方面:

        1、項目化的教學(xué)方式增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。

        過去那種以理論知識為主教學(xué)方式的教學(xué)方法只顧及了知識的全面、系統(tǒng),而未考慮學(xué)生在生產(chǎn)中實際完成零件加工的過程性及相關(guān)知識的銜接性。以前學(xué)生學(xué)完后根本不知道學(xué)那些知識能做出什么東西,能解決什么問題?,F(xiàn)在通過項目化教學(xué)的實施,學(xué)生知道了所學(xué)內(nèi)容有什么用、怎么用,在企業(yè)里不同崗位做些什么、怎么做等都一清二楚。

        2、理論知識與實踐操作相結(jié)合的項目化教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

        理論知識與實踐操作相結(jié)合的項目化教學(xué)模式是以學(xué)生為本位、以零部件為載體、以工作過程為引領(lǐng)、通過實踐操作加工來完成各項任務(wù),從根本上解決改變了課堂上以教師為本位,學(xué)生被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)象,這樣才能激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣比天才重要,興趣才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當中充分的集中注意力。由于入學(xué)基礎(chǔ)差等諸多因素,高職生的學(xué)習(xí)能力較弱,還有文科生來讀理工類專業(yè),所以學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)適應(yīng)較慢。高職生的自我學(xué)習(xí)能力本身就很弱,學(xué)習(xí)不投入,如果教師還只是機械地按照課本講一套全面而具體的理論知識,一旦在學(xué)習(xí)中遇到困難(而且困難太抽象,學(xué)生可能也解釋不了困難在那),只能讓學(xué)生玩手機或打瞌睡。這樣就會影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí),失去信心。尤其是機床上進行實踐操作中,如果遇到對刀、程序、設(shè)置等問題,他們又自己解決不了,就會打擊他們的信心,因而我們要在進行課程教學(xué)設(shè)計的時候就充分地將理論知識和實踐技能很好地融合,使其具有針對我們學(xué)生相應(yīng)的實踐操作性,從設(shè)計到編程再到仿真(或?qū)嵅?,有基礎(chǔ)件、應(yīng)用件、綜合件和創(chuàng)新件。項目的難易適中,偏向容易,一步步加大難度,使每項都能成功的加工出來,最終便于展示和考核評價,這樣才能激發(fā)出學(xué)生自動去學(xué)的動力。在我們課后對學(xué)生所做的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍認為取得了收獲。

        3、理論知識與實踐操作相結(jié)合的項目化教學(xué)模式提高了課堂效率,提升了教學(xué)的有效性。

        理論知識與實踐操作結(jié)合的項目化教學(xué)模式改變了教師一人在講臺上唱獨角戲的模式,現(xiàn)在是以項目為導(dǎo)向,采用分組教學(xué)、案例教學(xué)、情景試操作加工等教學(xué)方法。以學(xué)生為本位,學(xué)生主導(dǎo)著整個課堂,教師則只是為學(xué)生完成項目教學(xué)的任務(wù)所要用到的知識認知與運用的激發(fā)者、引導(dǎo)者。理論知識變得直觀,學(xué)生在實踐操作中體驗職業(yè)能力并提高相應(yīng)的技能,同時把每個組看成是一個團隊,培養(yǎng)他們的協(xié)作能力、吃苦耐勞等素質(zhì)培養(yǎng)。充分利用我院的實踐設(shè)備,從而提升教學(xué)效果。

        六、小結(jié)

        項目的工作過程系統(tǒng)化,采用相同的工作過程,理論知識與實踐操作相結(jié)合,能夠有效地提高學(xué)生在《數(shù)控編程與加工》課程上的技能應(yīng)用水平,并且非常適合像我院這類高職院校,項目化教學(xué)可使學(xué)生更好地融入到學(xué)習(xí)中去,當然也面臨了一些現(xiàn)實困難,我們還需要不斷地摸索和提高。

        [1]郭力.《數(shù)控編程與加工》課程的項目化教學(xué)改革探索[J].新課程研究(職業(yè)教育),2011,(4):41-42.

        [2]黃曉華.高職《零件的二軸數(shù)控編程與加工》教改研究與實踐[J].成功(教育版),2013,(22):219-220.DOI:10.3969/j.issn.1671-3052.2013.22.193.

        [3]季業(yè)益.《零件的多軸數(shù)控編程與加工》課程項目化教學(xué)改革的研究與實踐[J].科技資訊,2014,(36):142-142,145.DOI:10.3969/j.issn.1672-3791.2014.36.116.

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