基于任務(wù)驅(qū)動的數(shù)控車編程與實操課程設(shè)計與實踐

林綠鳳　陳燕蘭

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基于任務(wù)驅(qū)動的數(shù)控車編程與實操課程設(shè)計與實踐

林綠鳳陳燕蘭

本文根據(jù)以工作任務(wù)為載體的行動導(dǎo)向教學(xué)理念，對《數(shù)控車編程與實操》課程進(jìn)行改革，并以 “導(dǎo)柱的加工”任務(wù)為教學(xué)實例，闡述任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的具體實施過程，指出了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在實踐中要注意的幾個關(guān)鍵問題，從而達(dá)到更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力的目的。

任務(wù)驅(qū)動；數(shù)控車編程與實訓(xùn)；課程設(shè)計；實施案例

“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法是典型的行動導(dǎo)向教學(xué)法，它以學(xué)生為主體、就業(yè)為導(dǎo)向、工作任務(wù)為載體，實現(xiàn)“做中學(xué)”“學(xué)中做”，讓學(xué)生在探究中獨立思考，主動學(xué)習(xí)知識和技能，在合作和競爭中互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。數(shù)控車編程與實操課程是職業(yè)學(xué)校數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)學(xué)生的核心課程，其編程仿真與技能操作內(nèi)容，適合運用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法。筆者根據(jù)多年《數(shù)控車編程與實操》的教學(xué)經(jīng)驗以及課程本身的特點，創(chuàng)設(shè)工作情境，選擇典型工作任務(wù)，重新整合課程體系，取得了較好的教學(xué)效果。

一、基于任務(wù)驅(qū)動的《數(shù)控車編程與實操》課程體系設(shè)計

(一)課程目標(biāo)

《數(shù)控車編程與實操》課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有較高動手能力的技術(shù)工人，掌握數(shù)控車床編程與操作的基本知識與基本技能，能設(shè)計合理的加工工藝規(guī)程，熟練使用各種準(zhǔn)備、循環(huán)指令編寫各類常見的回轉(zhuǎn)體零件加工程序，加工出符合技術(shù)要求的零件，形成一定的學(xué)習(xí)能力和課程實踐能力，并培養(yǎng)學(xué)生誠信、善于溝通和合作的團(tuán)隊意識，及其環(huán)保、節(jié)能和安全意識，提高學(xué)生的職業(yè)能力。

課程目標(biāo)具體分為知識目標(biāo)：掌握數(shù)控編程的基本知識；掌握斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件及仿真原理；掌握數(shù)控車床的加工工藝知識；掌握正確的選擇刀具、設(shè)置切削參數(shù)的知識；掌握數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制原理知識。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力；培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、做事認(rèn)真的良好作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德和勇于創(chuàng)新、精益求精的工作作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生收集信息、正確評價信息的能力；培養(yǎng)學(xué)生展示自己的能力。能力目標(biāo)：掌握數(shù)控車床的對刀方法；熟悉幾種常見的數(shù)控車床系統(tǒng)之間的代碼區(qū)別；熟練車床編程的原則；熟悉數(shù)控車床的維修保養(yǎng)。

(二)課程內(nèi)容

按照《數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》的要求，從轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)學(xué)科型教育思想出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生的知識、素質(zhì)與能力為目標(biāo)，重點加強對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，重組了課程體系， 整個課程分為以下5個具有代表性的學(xué)習(xí)任務(wù)，如表1所示。

任務(wù)的設(shè)置遵循應(yīng)用型技術(shù)人才教育的循序漸進(jìn)規(guī)律，把課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容安排在一系列的“工作任務(wù)”來體現(xiàn)，這些工作任務(wù)從簡單到復(fù)雜、從一般到特殊、從單一到綜合，并且具有操作性好，解決方法多元化的特點。

表1　數(shù)控車編程與實操課程設(shè)計

(續(xù)表1)

二、 基于任務(wù)驅(qū)動的“導(dǎo)柱加工”教學(xué)實踐

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法運用于《數(shù)控車編程與實操》的教學(xué)實踐中，以任務(wù)為載體，教師扮演指導(dǎo)者的角色，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，完成課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)、知識的建構(gòu)，自覺掌握相關(guān)的操作技能。教師和學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中的活動流程如圖1所示?，F(xiàn)選擇典型工作任務(wù)“導(dǎo)柱加工”為實施案例，闡述任務(wù)驅(qū)動教學(xué)在數(shù)控車床編程與實操中的實施過程。

(一)創(chuàng)設(shè)情境

“良好的開始是成功的一半”，創(chuàng)設(shè)引人入勝的工作情境作為教學(xué)的引入部分，更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。根據(jù)任務(wù)項目先易后難、循序漸進(jìn)的原則，“導(dǎo)柱加工”這一任務(wù)案例在簡單階梯軸加工案例之后，設(shè)計工作情景描述如下：某模具廠接到一批導(dǎo)柱生產(chǎn)訂單，導(dǎo)柱的形狀簡單，但精度要求較高，圓度、表面粗糙度要求較高，生產(chǎn)主管根據(jù)產(chǎn)品的工藝技術(shù)要求，確定該零件部分部位需用數(shù)控車床加工，因此將任務(wù)交給數(shù)控車一組，要求對導(dǎo)柱外形半精加工，余量為0.3mm，工期為三天。教師展示以往學(xué)生生產(chǎn)的優(yōu)秀產(chǎn)品，可以是實物或圖片等，講述生產(chǎn)企業(yè)的典型案例，最大程度提高學(xué)生的積極性。

(二)明確任務(wù)

教師布置工作任務(wù)，分發(fā)本次活動需要用到的各種表格、資料和工作頁，要求學(xué)生分析零件圖的技術(shù)要求，明確本次任務(wù)要完成的主要內(nèi)容，包括：(1)編寫加工工藝方案(包括刀具路線、刀具參數(shù)，加工程序等)，填寫工藝表，并提交老師審核；(2)審批通過后，將程序輸入數(shù)控車床系統(tǒng)并檢驗程序，對刀，建立工件坐標(biāo)系，按工藝規(guī)程進(jìn)行加工；(3)加工過程中要適時檢測確保質(zhì)量，加工完畢后檢查零件是否合格；(4)規(guī)范存放零件，送檢并簽字確認(rèn)；(5)按照6s管理規(guī)范清理場地、歸置物品、保養(yǎng)設(shè)備并填寫保養(yǎng)記錄；(6)設(shè)備保養(yǎng)時要按照國家環(huán)保要求和企業(yè)要求處理廢油液等廢棄物。

圖1任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法教學(xué)流程圖

(三)組織實施

（4）水行政主管部門。水資源論證程序管理的保障體系欠缺。目前僅有《水資源論證管理辦法》，該辦法已不能適應(yīng)現(xiàn)在水資源論證工作的需求。由于沒有切實可行的保障水資源論證管理工作的相關(guān)規(guī)定，對不按時進(jìn)行水資源論證的企業(yè)無明確的處罰手段，造成水資源論證工作管理力度不夠。

教師按照本次任務(wù)內(nèi)容，分解成若干個子任務(wù)，編制配套的學(xué)習(xí)資料和引導(dǎo)性工作頁，提供機(jī)械加工類、數(shù)控編程類書籍和可上網(wǎng)進(jìn)行資料檢索的電腦數(shù)臺，進(jìn)行巡視并提供咨詢，在不涉及安全的前提下不干預(yù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，以下是任務(wù)實施過程。

1.閱讀任務(wù)單，分析導(dǎo)柱零件圖

教師根據(jù)本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，編寫教材、制作課件、拍攝視頻錄像，并且制作相對應(yīng)的任務(wù)單表格，設(shè)計整個教學(xué)流程。學(xué)生識讀零件圖，明確任務(wù)內(nèi)容，分析導(dǎo)柱零件圖的技術(shù)要求，如零件的材料、表面粗糙度等，制定相關(guān)新知識的學(xué)習(xí)計劃，查找教材或網(wǎng)絡(luò)資源，完成工作頁中的問題。

2.編制導(dǎo)柱加工工藝和加工程序

要求學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，能理解程序的組成格式，能使用G00、G01、G02、G03等指令編程，完成工作頁中由G指令和M輔助指令組成的示例程序的編輯。學(xué)生在車工工藝學(xué)理論學(xué)習(xí)和普通車床實習(xí)的基礎(chǔ)上，獨立編制導(dǎo)柱的加工工藝規(guī)程，填寫導(dǎo)柱零件加工工藝卡，按照加工工藝，編寫零件的加工程序。

3.加工前準(zhǔn)備

4.零件的加工

教師播放零件加工視頻，強調(diào)安全注意事項，并親自演示規(guī)范操作過程。學(xué)生獨立完成導(dǎo)柱零件的數(shù)控車削加工，加工中通過觀察、分析、測量，提煉零件加工的精度控制技巧，重點學(xué)會工件裝夾與找正的方法，以及刀具的選用和正確安裝。本階段的活動評價表如表2所示。

表2　零件加工的評價表

評定等級：A：優(yōu)(90分以上);B：好(80～89分);C：一般：(60～79分);D：有待提高(60分以下)

5.精度控制與檢查

教師要求學(xué)生在零件加工過程中，注意適時檢測工件的精度，采取適當(dāng)?shù)拇胧┛刂凭取Ａ慵庸ね瓿珊?，學(xué)生自行檢查零件的精度，總結(jié)產(chǎn)生誤差的原因和解決的方法。

(四)學(xué)習(xí)總結(jié)，評價反饋

學(xué)習(xí)總結(jié)分為三個環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)，任務(wù)完成后，每個同學(xué)把自己作品貼上姓名、學(xué)號作為標(biāo)簽，放到作品陳列區(qū)展示出來，目的是讓同學(xué)們在對比中反思總結(jié)，在適度競爭中成長。第二環(huán)節(jié)，各小組成員根據(jù)各人加工過程控制卡的結(jié)果進(jìn)行討論，分析產(chǎn)生誤差或廢品的原因，并選一名代表作總結(jié)發(fā)言。第三環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)自己所加工完成的工件精度情況自評打分，組內(nèi)成員間相互評分，教師根據(jù)學(xué)生出勤情況、工件技術(shù)指標(biāo)情況、機(jī)床操作、文明生產(chǎn)等方面對學(xué)生打分、點評，三個環(huán)節(jié)的平均分作為總評成績。

三、對任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)控車編程與實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的幾點思考

1.要求教師需具備“雙師”型職業(yè)教育能力。教師不僅要掌握牢固的跨學(xué)科理論知識，還要有良好的實踐操作技能，同時在實際教學(xué)實踐中，能有效掌控課堂，總結(jié)提升教育方法。

2.通過公平全面的描述性評價，促進(jìn)學(xué)生在寬松的環(huán)境中形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法實施過程中，學(xué)生能自覺完成知識的構(gòu)建和綜合能力的提高，培養(yǎng)良好的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

3.利用計時器控制開放性課堂的教學(xué)進(jìn)度問題。采用計時器提醒的方法，保證每小組在規(guī)定的時間內(nèi)完成各項小任務(wù)，督促各個環(huán)節(jié)的進(jìn)程，確保時間的合理分配，到最后有適當(dāng)?shù)臅r間做總結(jié)提高。

總之，通過設(shè)計若干與企業(yè)實際生產(chǎn)相同或相近的工作任務(wù)，對課程進(jìn)行整合重組，把基本理論知識滲透到各個任務(wù)中，各大任務(wù)分成子任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，理論和實操結(jié)合起來，模擬仿真和機(jī)床實操結(jié)合起來，能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)生數(shù)控車編程和實操能力，更好地培養(yǎng)符合工作崗位要求的職業(yè)技術(shù)人才。

[1]李曉偉.淺談任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)控加工中的應(yīng)用[J].青年科學(xué)月刊，2014(5)：146-147.

[2]熊建國，高賀云.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)控車加工中的應(yīng)用[J].林區(qū)教學(xué)，2015(2).

[3]倪偉國.基于項目驅(qū)動教學(xué)的《數(shù)控編程與操作》課程設(shè)計與實踐[J].江蘇教育，2011(12).

[4]張紅英.任驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)控機(jī)床編程教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育究，2006(12):92-93.

[5]楊秀琴.“任務(wù)教學(xué)法”在《數(shù)控加工技術(shù)》課程中的實踐效果[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012(12).

責(zé)任編輯賴俊辰

2016-05-25

林綠鳳，茂名市高級技工學(xué)校教師，機(jī)械講師，數(shù)控車高級技師，從事機(jī)械數(shù)控專業(yè)的教學(xué)教研工作。(廣東 茂名/525000)

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1005-1422(2016)08-0119-04

陳燕蘭，機(jī)械講師，從事機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)教研工作。(廣東 茂名/525000)