王 景 , 黃力剛
(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 南陽 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)平臺和教學(xué)輔助軟件快速融入到傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,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、線上+線下相結(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)競爭力,成為高校課堂革命、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)“變軌超車”的發(fā)展趨勢[2]。
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。對于學(xué)生來說,前期已學(xué)習(xí)了“機(jī)械工程訓(xùn)練”“數(shù)控認(rèn)識實(shí)習(xí)”等實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(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)生們對理論知識的理解較差,基本功不夠扎實(shí)。但是,他們喜愛實(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),樂于接受感性、直觀的學(xué)習(xí)方式。對于教師而言,傳統(tǒng)教學(xué)模式是把零件加工工藝設(shè)計和編程加工分開進(jìn)行教學(xué),教師在課堂上講工藝,沒有實(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,加工制造類企業(yè)對數(shù)控專業(yè)技術(shù)人員的要求越來越高,他們不僅要懂工藝、會編程、精操作,還要善維修、會控制、可創(chuàng)新。他們需要具備足夠的專業(yè)理論知識,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;還要對加工過程中出現(xiàn)的故障,能夠及時進(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,提高加工效率;更要具有堅定的理想信念,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“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。
“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,再從實(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、編程和數(shù)控加工融為一體,突出分析問題、解決問題能力的培養(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、線上+線下相結(jié)合的教學(xué)方法,利用多媒體、教學(xué)課件、學(xué)習(xí)平臺等教學(xué)手段,教會完成項(xiàng)目任務(wù)所需的相關(guān)知識、方法、技能等。
2)學(xué),即學(xué)生通過教材、課件、移動設(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、方法和專業(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)生能通過認(rèn)真聽講、自學(xué)、討論,掌握基本理論和方法[5]。
3)練,即學(xué)生通過學(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、方法和操作技能。學(xué)生可以在移動設(shè)備上進(jìn)行理論知識的練習(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,通過自評、互評和教師點(diǎn)評,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、操作技能和學(xué)習(xí)平臺上的拓展資源,進(jìn)行工藝創(chuàng)新,以此鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動思考的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。
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)過程設(shè)計為課前、課中和課后三個階段,如圖1所示。課前,學(xué)生利用學(xué)習(xí)平臺中豐富的教學(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,通過任務(wù)導(dǎo)入、任務(wù)實(shí)施、考核評價三個環(huán)節(jié)開展教學(xué)活動;課后,學(xué)生通過完成對應(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)過程
教師通過學(xué)習(xí)平臺發(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》《大國工匠》等課程思政教育短片。學(xué)生利用學(xué)習(xí)平臺提供的資源進(jìn)行專業(yè)知識的自學(xué),并通過觀看紀(jì)錄片,培養(yǎng)民族自豪感和使命感,以及精益求精的大國工匠精神。學(xué)生預(yù)習(xí)完畢,需要完成對應(yīng)測試題,教師通過檢查學(xué)生答題情況,收集問題,為課堂教學(xué)做準(zhǔn)備。
1)任務(wù)導(dǎo)入環(huán)節(jié)。通過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)行接下來的學(xué)習(xí)。教師結(jié)合學(xué)生課前測試結(jié)果,適時調(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、編程加工和測量三個部分。首先,對螺紋軸零件進(jìn)行工藝設(shè)計,以游戲闖關(guān)形式開展本部分教學(xué)內(nèi)容。通過教師講解,結(jié)合學(xué)習(xí)平臺相關(guān)動畫、微課等資源,突破教學(xué)重難點(diǎn)。各小組通過討論分析,制定工藝文件,推薦代表進(jìn)行匯報,并解答其他組的提問,教師針對該部分考查點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評。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,教師通過趣味闖關(guān)游戲開展“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)過程中,通過工藝文件的制定,實(shí)現(xiàn)了對所學(xué)知識的運(yùn)用,即“練”;學(xué)生還可通過查閱文獻(xiàn),了解新技術(shù)、新工藝,“創(chuàng)”新工藝設(shè)計,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,教師通過演示螺紋車刀對刀操作,講授新知識,學(xué)生按照車床對刀操作步驟,進(jìn)行關(guān)鍵知識點(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)平臺操作視頻,完成螺紋軸零件的編程與加工。整個加工過程,教師巡回指導(dǎo),解決學(xué)生在加工過程中出現(xiàn)的問題,學(xué)生在練習(xí)中也要及時發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題,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)生只有真正動手去“練”和“做”,才能實(shí)現(xiàn)操作技能的提升。在“練”和“做”的過程中,教師要提醒學(xué)生注意安全操作,同時,也要悉心指導(dǎo)、答疑解惑,幫助學(xué)生鞏固專業(yè)知識和操作技能。最后,進(jìn)入測量部分,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,以小組為單位對所加工工件進(jìn)行測量,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)生通過對零件進(jìn)行測量,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)考核評價環(huán)節(jié)??己嗽u價環(huán)節(jié)采用過程考核和結(jié)果考核相結(jié)合的方式進(jìn)行,考核過程中注重職業(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,通過小組自評,分析總結(jié)問題、經(jīng)驗(yàn),填寫相關(guān)文件;通過小組互評、小組互換零件、分析檢測同伴的加工結(jié)果,進(jìn)行總結(jié)評價;教師根據(jù)各組完成情況,分析總結(jié)加工過程中出現(xiàn)的問題,提出改進(jìn)意見,以便各小組進(jìn)一步完善。
教師通過學(xué)習(xí)平臺發(fā)布課后任務(wù),學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)、移動終端等進(jìn)行知識的延伸,完成課后練習(xí)。教師線上批閱作業(yè),同時還可以通過學(xué)習(xí)平臺發(fā)布拓展資源,拓寬學(xué)生的知識視野。
“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)力量取長補(bǔ)短,綜合運(yùn)用知識和技能來分析問題和解決問題的能力,從而為將來進(jìn)入職場打下良好的基礎(chǔ)[9]?!敖獭W(xué)、練、做、創(chuàng)”一體化教學(xué)模式,對于學(xué)生的專業(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]。