基于CBL教學(xué)法的數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)

魯艷

摘 要：本文結(jié)合數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀，探討將醫(yī)學(xué)教學(xué)中常用的CBL教學(xué)法引入數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信心，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而提升教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：CBL教學(xué)法 數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn) 軸套類零件的加工

《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》強(qiáng)調(diào)了職業(yè)教育對(duì)行業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)的重要性及緊迫性，而數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)是機(jī)械制造的核心專業(yè)技能課程，它對(duì)整個(gè)數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)和學(xué)生以后的發(fā)展至關(guān)重要，需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)去指導(dǎo)實(shí)踐操作，并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提升及鞏固專業(yè)知識(shí)與技能，為培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才奠定基礎(chǔ)。

一、職業(yè)院校數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀

湖南省工業(yè)技師學(xué)院（以下簡稱學(xué)院）在踐行《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》文件的過程中，受到諸多因素影響，教學(xué)效果不盡如人意。

從學(xué)生生源上看，現(xiàn)階段學(xué)院數(shù)控專業(yè)的學(xué)生以初中畢業(yè)生為主，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，缺乏自信，主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力明顯不足，給后續(xù)的教學(xué)增加了難度。

從課程內(nèi)容上看，數(shù)控專業(yè)涉及知識(shí)面廣、跨度大、難度也大，其中包括機(jī)械制圖、機(jī)械制造、公差配合、金屬工藝、編程等專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容枯燥抽象、課程相對(duì)獨(dú)立、學(xué)習(xí)難度很大，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生排斥心理，課堂教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的效果很差。

從技能訓(xùn)練上看，數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)是連接專業(yè)理論與專業(yè)技能的橋梁，但在教學(xué)活動(dòng)以外，獨(dú)立執(zhí)行數(shù)控加工任務(wù)的能力不足，很難滿足數(shù)控專業(yè)對(duì)人才的要求。

二、CBL教學(xué)法在數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

CBL教學(xué)法首次提出是在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，其核心是“以病例為先導(dǎo)，以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”小組討論式教學(xué)法。通過將現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景模擬或重現(xiàn)，讓學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題。

CBL教學(xué)法采用“病例設(shè)問—講授點(diǎn)撥—討論總結(jié)”三段式教學(xué)，即根據(jù)情境案例提出問題，組織學(xué)生進(jìn)行問題剖析和假設(shè)性推理，確定解決方案并執(zhí)行。

（一）教學(xué)案例背景

學(xué)院與企業(yè)確定了合作關(guān)系，要保質(zhì)保量地如期完成企業(yè)訂單。由于毛坯加工余量少、外圓加工精度高、交付時(shí)間緊，學(xué)院二年級(jí)學(xué)生根據(jù)“1+X”制度及人才培養(yǎng)要求，在采用常規(guī)“三爪卡盤”裝夾車削“芯棒”產(chǎn)品時(shí)，出現(xiàn)了倒角不均、尺寸超差，外圓錐度、橢圓現(xiàn)象、表面振紋缺陷癥狀。

（二）CBL教學(xué)法在項(xiàng)目教學(xué)案例中的實(shí)施

根據(jù)產(chǎn)品加工后出現(xiàn)的質(zhì)量問題實(shí)行CBL教學(xué)法。

1.課前基于信息化平臺(tái)自主學(xué)習(xí)

教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，整理項(xiàng)目教學(xué)所需夾具、定位方法等相關(guān)知識(shí)，準(zhǔn)備階段要求學(xué)生根據(jù)某平臺(tái)所提供的學(xué)習(xí)資料對(duì)產(chǎn)品問題進(jìn)行剖析與決策，自主學(xué)習(xí)并進(jìn)行線上測(cè)評(píng)考核。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)獨(dú)立思考與資料整合搜索，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，提高課堂教學(xué)的有效性，為接下來的學(xué)習(xí)做好知識(shí)鋪墊。

2.課中基于CBL教學(xué)法進(jìn)行“案例設(shè)問—講授點(diǎn)撥—討論總結(jié)”三段式教學(xué)

在學(xué)生獨(dú)立分析的基礎(chǔ)上，師生共同參與案例討論，解決學(xué)生獨(dú)立分析中存在的弊端，補(bǔ)充學(xué)生知識(shí)盲區(qū)。

對(duì)于產(chǎn)品出現(xiàn)的質(zhì)量問題，第一階段，考慮人為因素以及零件毛坯自身、夾具設(shè)備等因素。

假設(shè)性推理，學(xué)生受工量刃具使用的影響，毛坯裝夾不正以及后續(xù)加工后對(duì)零件的測(cè)量方式不當(dāng)可能導(dǎo)致尺寸超差，可通過強(qiáng)化技能訓(xùn)練避免此問題。毛坯是管料件，在車削加工中，管壁壁厚的均勻程度導(dǎo)致倒角不均、橢圓現(xiàn)象，用游標(biāo)卡尺采樣取點(diǎn)，檢測(cè)毛坯的壁厚、直線度、圓柱度以及卡爪的徑向圓跳動(dòng)是否合格，進(jìn)一步強(qiáng)化量具的正確使用及讀數(shù)的技能訓(xùn)練，即通過不同的校正方法解決問題。

在正確使用量具檢測(cè)毛坯合格，校正夾具設(shè)備以及程序后仍出現(xiàn)倒角不均、橢圓現(xiàn)象及表面振紋問題，本階段，考慮由于切削參數(shù)選擇以及毛坯伸長量的因素。

假設(shè)性推理，還原“三爪卡盤”裝夾車削的加工環(huán)境，教師強(qiáng)調(diào)金屬切削加工前的準(zhǔn)備工作，說明切削要素的合理選擇會(huì)影響整個(gè)切削質(zhì)量，點(diǎn)撥學(xué)生從切削參數(shù)的合理選擇上思考，討論得出通過調(diào)整精車的進(jìn)給量來解決表面振紋的問題。

在解決尺寸超差、外圓錐度、倒角不均、表面振紋的個(gè)體問題以及對(duì)橢圓現(xiàn)象剖析的過程中，發(fā)現(xiàn)僅遺留且均存在“毛坯伸長量過長”的共性原因。

假設(shè)產(chǎn)品缺陷案例的核心問題是毛坯伸出量過長，決策方案為縮短伸長量，即改變下料的加工方式，由車斷改為鋸斷，根據(jù)方案來制定加工工藝路線，優(yōu)化工藝。在課堂教學(xué)中，圍繞優(yōu)化工藝的案例，提出問題，組織小組討論，將機(jī)械制圖、公差與配合、機(jī)械制造、車工工藝學(xué)等比較復(fù)雜抽象、零散的理論知識(shí)與具體的保證產(chǎn)品質(zhì)量相聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生從下料方式的變化思考改變裝夾方式。

裝夾方式有內(nèi)孔和外圓定位兩種，由于內(nèi)孔定位的脹力心軸制造復(fù)雜且毛坯管壁粗糙，不便采用實(shí)體心軸定位，因此，“三爪卡盤”裝夾時(shí)只能采用外圓定位，尾座安裝鉆頭進(jìn)行先內(nèi)孔加工，再車端面、倒角，最后內(nèi)孔定位加工外圓。

在采用鋸斷下料后，對(duì)管料毛坯在鉆床上進(jìn)行內(nèi)孔加工，而后在數(shù)控車床上車端面、倒角，再采用內(nèi)孔定位的“實(shí)體心軸”裝夾車削來保證產(chǎn)品質(zhì)量，使得工序由“三爪卡盤”裝夾時(shí)的工序集中變?yōu)榱恕皩?shí)體心軸”裝夾的工序分散，從而提高生產(chǎn)率。

工藝優(yōu)化，確定“實(shí)體心軸”裝夾車削的方案，布置學(xué)生實(shí)踐操作，檢驗(yàn)方案的可行性。學(xué)生五人一組，分工合作，一人統(tǒng)籌管理，其余四人分別負(fù)責(zé)下料、鉆孔、數(shù)控車削、產(chǎn)品測(cè)量，教師巡查指導(dǎo)，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與問題，并組織學(xué)生進(jìn)行集體討論、交流，對(duì)共性問題及爭(zhēng)議較大的疑難問題進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)歸納教學(xué)的重難點(diǎn)，并對(duì)各組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出不足，提出整改建議。

3.課后基于信息化平臺(tái)輔學(xué)

采用CBL教學(xué)法后，由于引入了生產(chǎn)中真實(shí)的案例，不僅使課程內(nèi)容之間有了銜接，也融入了更多人文元素，信息量較大，要求學(xué)生根據(jù)課堂討論的學(xué)習(xí)成果在課后進(jìn)行總結(jié)歸納，進(jìn)一步分析，撰寫書面分析報(bào)告并通過平臺(tái)上交。這一過程在幫助學(xué)生固化知識(shí)的同時(shí)，還鍛煉了學(xué)生的寫作和表達(dá)能力。

三、小結(jié)

總之，不同于傳統(tǒng)教學(xué)，CBL教學(xué)法在真實(shí)的案例分析中，通過理論知識(shí)與實(shí)際案例相聯(lián)系，經(jīng)過一系列教學(xué)準(zhǔn)備，給學(xué)生提供清晰、完整、系統(tǒng)的思維路線，將傳統(tǒng)教學(xué)中零碎、不完整的知識(shí)整合，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，形成團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和終身學(xué)習(xí)的理念。

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（作者單位：湖南省工業(yè)技師學(xué)院）