趙煜
(遼寧省遼陽技師學(xué)院,遼寧 遼陽 111200)
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強烈,產(chǎn)品更新越來越快,多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加;傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效高質(zhì)量加工要求。因此,數(shù)控加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化,成為機械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)。
《零件的數(shù)控加工》是技工學(xué)校數(shù)控專業(yè)的一門重要專業(yè)課,其教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性強,知識面廣,操作性強。在實踐教學(xué)中突出反映了加工工藝繁復(fù),加工工量具和加工工序較多,教學(xué)難度大。技工學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對較差,對專業(yè)理論知識接受能力差,如何能夠更好地提高教學(xué)效果呢?
在以往的專業(yè)教學(xué)中,人們普遍認(rèn)為,職業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律是:專業(yè)知識學(xué)習(xí)、某種技能的重復(fù)訓(xùn)練、掌握某種職業(yè)能力、學(xué)會工作。問題是專業(yè)知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練相對割裂,單純技能訓(xùn)練和掌握工作過程知識無法對接,學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率較低。因此,教師在教學(xué)中必須首先清楚職業(yè)教育的認(rèn)知規(guī)律?,F(xiàn)代職業(yè)教育要求要全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力,學(xué)生綜合職業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)即職業(yè)工作任務(wù),通過創(chuàng)設(shè)的真實工作環(huán)境,讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)工作,從而獲得工作過程知識。教學(xué)活動以典型工作任務(wù)為載體,學(xué)習(xí)活動與職業(yè)實踐融為一體,學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時感受職業(yè)活動豐富內(nèi)涵,體驗職業(yè)活動場景,感悟職業(yè)活動管理方式,經(jīng)歷職業(yè)活動過程,享受職業(yè)勞動樂趣。職業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律變?yōu)椋月殬I(yè)活動為主線的集專業(yè)知識學(xué)習(xí)、專業(yè)技能發(fā)展、工作過程知識積累和職業(yè)崗位工作生產(chǎn)與安全管理知識獲取一體化進(jìn)程,促進(jìn)了職業(yè)工作崗位核心技能的發(fā)展、綜合職業(yè)能力培養(yǎng)、職業(yè)認(rèn)同感的建立,有益于學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展。
在數(shù)控專業(yè)的《零件的數(shù)控加工》一體化教學(xué)中,我們把教學(xué)目標(biāo)直接與企業(yè)生產(chǎn)一線崗位能力目標(biāo)對接,將企業(yè)崗位的工作流程、作業(yè)規(guī)范、零件制作、維護(hù)與保養(yǎng)、責(zé)任心、質(zhì)量意識和工作效率等納入教學(xué)目標(biāo);將知識目標(biāo)(如:零件圖的分析方法,零件的加工、檢驗)、能力目標(biāo)(如:根據(jù)圖紙制定工藝路線、信息處理能力、實踐能力)和情感目標(biāo)(如:團(tuán)隊協(xié)作精神)納入課程目標(biāo);將加工方案確定為教學(xué)重點,將加工程序確定為教學(xué)難點。
教師采取“課前任務(wù)準(zhǔn)備、課上演示指導(dǎo)、課后拓展延伸”的教學(xué)策略。課前,教師將教學(xué)仿真、信息化平臺資源有機融合,為學(xué)生提供了一個可觀看、可交流、可體驗的課前任務(wù)準(zhǔn)備學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生學(xué)習(xí)的資源更加豐富,課堂教學(xué)向課外遷延;課上,教師采取“布置任務(wù)、點評任務(wù)、示范演示、指導(dǎo)實操、總結(jié)評價”等五個步驟,完成知識傳授、技能導(dǎo)訓(xùn)和能力培養(yǎng)。教師從一個三尺講臺的表演者,蛻變成特定職業(yè)活動的總導(dǎo)演,其主導(dǎo)地位顯著提升;課后,學(xué)生職業(yè)體驗的一大堆疑惑、問題和感受,成為了教師必修之功課,“傳道、受業(yè)、解惑”,拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的空間。
學(xué)生采取“課前了解任務(wù)、課上操練體驗、課后感悟詢疑”的學(xué)習(xí)策略。課前,學(xué)生通過多種資源平臺了解下節(jié)課的主要任務(wù),對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生初步認(rèn)識,豐富的教學(xué)資源和數(shù)字化環(huán)境學(xué)習(xí),能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情,促使求知欲產(chǎn)生,提高課堂學(xué)習(xí)的專注度;課上,學(xué)生通過“任務(wù)學(xué)習(xí)、團(tuán)隊分工、計劃制定、實際操練、交流評比、評價總結(jié)”等六個步驟,在教師的指導(dǎo)下完成學(xué)習(xí)工作任務(wù),知識學(xué)習(xí)、技能操作、工作過程知識獲得、團(tuán)隊精神培育、安全意識構(gòu)建和職業(yè)精神養(yǎng)成,一氣呵成。學(xué)生從一個被灌輸者到職業(yè)活動的體驗者,其學(xué)習(xí)的主體地位更加突出;課后,學(xué)生在完成學(xué)習(xí)工作任務(wù)或者職業(yè)體驗的同時,對工藝流程、生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)速度等問題迫切與教師交流,一些在課堂教學(xué)不易引起學(xué)生注意的知識點、技能點浮出水面,對教學(xué)目標(biāo)有效轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)目標(biāo)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。
為了突出“做中教、做中學(xué)”的職業(yè)教育教學(xué)理念,在教學(xué)過程中要充分利用信息化教學(xué)資源平臺,以任務(wù)驅(qū)動法為教學(xué)主線,學(xué)生在做中學(xué),輔之以直觀性較強的演示教學(xué)法,教師在做中教,以提高學(xué)生的實踐操作能力。在開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境下,將學(xué)生間的差異作為資源,采用小組合作學(xué)習(xí)的方式,進(jìn)行隱性分層,將不同層次的學(xué)生在同一小組內(nèi)合理搭配,實現(xiàn)學(xué)生間的優(yōu)勢互補。通過動腦思考、動眼觀察、動口討論、動手操作,將所學(xué)的知識學(xué)以致用。
在教學(xué)結(jié)構(gòu)上,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平,基于對教材、教法、學(xué)法的全面剖析,整個教學(xué)過程設(shè)計課前、課上、課后三個階段,并將信息化手段運用其中。
例如:在課前準(zhǔn)備中,教師將設(shè)計好的“螺紋軸加工”的任務(wù)上傳至個人教學(xué)平臺,明確工作對象、工具、材料、設(shè)備與資料和工作要求,任務(wù)以動畫和文字的兩種方式呈現(xiàn),動畫的直觀動感和文字的表意精確相結(jié)合,讓學(xué)生在寓教于樂中明確學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生不僅可以在交流區(qū)自由討論學(xué)習(xí)任務(wù),幫助學(xué)生更好地完成學(xué)習(xí)任務(wù),拓展知識空間。教師在學(xué)生的討論中進(jìn)行適時指導(dǎo),為課上確定方案以及仿真實操做好鋪墊;在課上操練階段“展示討論、仿真評比、實踐操作、考核評價”四個環(huán)節(jié)。
各小組的代表闡述本組在課前確定的加工方案。教師對學(xué)生確定的加工方案進(jìn)行點評,發(fā)現(xiàn)學(xué)生所確定的加工方案中的差異點,而這可能是由于學(xué)生缺乏由二維平面圖形想象三維空間形體的能力,此時,教師借用教學(xué)輔助軟件將螺紋軸進(jìn)行剖切展示,使學(xué)生可以直觀地、多角度地觀察到螺紋軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu),為學(xué)生分析零件結(jié)構(gòu)、確定零件加工工藝路線掃清障礙,在此基礎(chǔ)上學(xué)生完善各自方案。
各小組的程序方案是否都能加工出合格的零件而成為最優(yōu)方案呢?帶著這一問題,學(xué)生進(jìn)入仿真評比環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)程序的確定是教學(xué)難點,而通過仿真軟件驗證程序的對錯是解決這一難點的關(guān)鍵。真實環(huán)境下的數(shù)控仿真訓(xùn)練,雖然不能完全代替實訓(xùn),但它可以彌補實訓(xùn)中常見的設(shè)備、師資等的不足,同時它也是驗證程序最有效的方式。學(xué)生按照小組制定的方案將程序輸入仿真系統(tǒng),單擊循環(huán)啟動按鈕,機床開始仿真加工。隨著程序段的逐條執(zhí)行,學(xué)生可以真實地看到從毛坯到成品的全過程。但是這一過程并非是一蹴而就的,有的小組由于編程問題,程序會停留在錯誤程序段前,有的小組雖然能順利完成加工但對零件進(jìn)行尺寸測量后發(fā)現(xiàn)加工精度不夠,還有的小組雖然零件精度達(dá)到要求,但加工時間過長等問題都需要對課前制定的方案進(jìn)行修改,并運用仿真系統(tǒng)反復(fù)驗證。在此過程中,教師對于一些程序參數(shù)的設(shè)定對學(xué)生進(jìn)行個別指導(dǎo)。經(jīng)過仿真加工,學(xué)生意識到只有加工質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的方案才是最優(yōu)的方案。
在實踐操作中,教師采取企業(yè)化管理方式,在真實生產(chǎn)環(huán)境中開展教學(xué)。對使用的工具、材料、設(shè)備與資料,任務(wù)書、6S管理資料、場地管理規(guī)程、安全操作規(guī)程等資料,工作方法和勞動組織方式提出明確要求。學(xué)生從分析零件圖樣,查閱資料,了解零件的結(jié)構(gòu),從而確定零件的加工方法和步驟,選擇所需的刀夾量具,并填寫工作單。
學(xué)習(xí)工作任務(wù)完成后,教師利用多媒體教學(xué)網(wǎng)分發(fā)“螺紋軸加工”的加工評價表,學(xué)生采用自評和小組互評形式對加工的產(chǎn)品按要求評比打分,然后提交給教師,從而促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),方便教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。在考核評價階段充分利用資源平臺和局域網(wǎng),學(xué)生要進(jìn)入教學(xué)平臺的考核模塊進(jìn)行答題,提交答案后,反饋的成績將直接累記到成績表中。
課后利用信息化手段有效地將課堂延伸,學(xué)生根據(jù)課上所學(xué),在教學(xué)平臺中選擇其他零件圖紙,進(jìn)行工藝分析與程序編制,并發(fā)送至教師的郵箱。教師根據(jù)學(xué)生作業(yè)情況可在平臺或手機上與學(xué)生交流互動。課下學(xué)生還可以在平臺的資源庫中找到操作視頻,觀看教師在機床上的操作過程,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。整個的教學(xué)設(shè)計從典型工作任務(wù)出發(fā),以信息化手段為載體,貫穿整個教學(xué)過程,兼顧課內(nèi)與課外,溝通老師與學(xué)生,降低了實習(xí)消耗,減少了安全隱患。
《零件的數(shù)控加工》在數(shù)控專業(yè)一體化教學(xué)中打破了知識的系統(tǒng)性,直觀性、針對性、實踐性和有效性顯著增強,促進(jìn)了學(xué)生專業(yè)能力和綜合職業(yè)能力的提升,適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)管理和作業(yè)的時間大大縮短,教師在教學(xué)中應(yīng)該充分考慮各知識點和技能點的銜接,適時地進(jìn)行教學(xué)分析、歸納和總結(jié),完成碎片化知識學(xué)習(xí)的有效積累,鞏固知識的實用性,保證必要的知識體系。