任務驅動教學法在數(shù)控編程教學中的應用

本文將任務驅動式教學應用于數(shù)控實驗教學中，根據(jù)相關知識點，確定了實驗項目及其實驗任務，進一步分析和建立了實施方案和考核模式及考核點。數(shù)控實驗教學知識點學生主體任務驅動一、引言數(shù)控編程是數(shù)控加工的需要。所以數(shù)控編程通常包含有將數(shù)控程序輸入到數(shù)控機床進行試切的內(nèi)容。考慮到數(shù)控機床昂貴和學生初學階段的安全性，借助現(xiàn)代教學手段即數(shù)控教學軟件以實驗的形式開展數(shù)控編程教學具有現(xiàn)實意義。近年來，對數(shù)控教學進行的研究有很多，任務驅動教學在數(shù)控編程教學中也得到了應用，但這些大多應用于數(shù)控實訓等實踐環(huán)節(jié)的教學中，諸如朱仁盛等進行的“任務驅動教學法在數(shù)控專業(yè)教學中的探索”是將任務驅動教學法應用到數(shù)控實訓中；熊勇等將任務驅動教學法應用在數(shù)控加工實習教學中。本稿的數(shù)控實驗教學就是將數(shù)控編程教學中的知識點設計在各個數(shù)控編程實驗中，在進行數(shù)控編程實驗教學時，將每個實驗作為任務布置給學生，使學生在實驗過程中掌握數(shù)控編程知識點和編程技巧。實驗通過數(shù)控仿真軟件實現(xiàn)。著名的數(shù)學家、數(shù)學教育家G·波利亞總結出了數(shù)學學習過程的三條原則，其中第一條是，“主動學習”，認為“學習過程是積極的……自己頭腦不活動起來，是很難學到什么東西的”。數(shù)控編程學習也不例外。本任務驅動式數(shù)控實驗教學的好處有：（1）按照傳統(tǒng)的教學形式，在理論課教學環(huán)節(jié)結束后，直接進入實訓環(huán)節(jié)，安排上數(shù)控機床進行編程實訓。而數(shù)控設備價格昂貴，一旦由于學生操作失誤等發(fā)生撞機，不僅會造成很大損失，更可怕的是學生的安全也會受到威脅。本項目主要是將實驗引入數(shù)控編程教學中，有利于有效開展數(shù)控編程教學。（2）本任務驅動式實驗教學法的開展，使學生在實驗過程中，以任務的形式接受布置的實驗任務，由被動地聽課變?yōu)橹鲃拥貙W習，由被動地接受知識變?yōu)橹鲃拥貙W習知識并運用知識完成實驗任務、解決實際問題。激發(fā)和提高學生的學習熱情，培養(yǎng)學生自我學習的能力，解決了教與學的矛盾，實現(xiàn)了“既授之以魚，又授之以漁”的教學目的，有利于提高教學效果。（3）將任務驅動式教學法應用到數(shù)控編程教學中，并且將數(shù)控編程實驗教學內(nèi)容具體化。數(shù)控編程實驗安排在學習編程理論之后進行。實驗基本涵蓋了本課程教學大綱的知識點，知識點分別分布在各個不同的實驗中，而且實驗內(nèi)容由簡單到復雜，實驗之間環(huán)環(huán)相扣，難度系數(shù)逐步增加，知識含量逐步加深。通過數(shù)控編程實驗使學生更好地循序漸進地理解和掌握了數(shù)控編程理論和編程技巧，達到了良好的教學效果。（4）任務驅動式數(shù)控實驗教學教師是主導，需要教師對學生提出的問題給予解答，要求教師有相關數(shù)控編程實驗的知識和數(shù)控仿真軟件操作使用經(jīng)驗，任課教師需要充分做好準備工作，所以項目任務驅動式數(shù)控實驗教學有利于教師自身的素質提高。二、任務驅動式數(shù)控實驗教學中任務的確定根據(jù)數(shù)控編程教學的知識點，將教學內(nèi)容分為幾個模塊，每個模塊再根據(jù)具體內(nèi)容作為教學任務劃分為多個實驗項目，由易到難劃分，后面的實驗項目可以包含前面的實驗項目的內(nèi)容或知識點，前面的實驗項目的完成為后面的實驗項目完成起到鋪墊作用。按照學習循序漸進的原則，根據(jù)教學內(nèi)容難易程度及其關聯(lián)性，安排以下幾個基本實驗，如表1所示。

三、任務驅動式數(shù)控實驗教學的實施及其考核1.任務驅動式數(shù)控實驗教學的實施數(shù)控實驗教學安排在數(shù)控理論課后和數(shù)控實訓課前進行，實驗課安排在理論課之后，與理論課交替進行。而且實驗課必須安排在有數(shù)控仿真軟件的多媒體機房進行。在理論課講授完一個或幾個知識點后，緊跟著安排相應的實驗課。這樣有助于使學生及時地很好地理解和掌握相關知識點，為后續(xù)課程內(nèi)容的學習和理解打好基礎。在開始實驗前，首先由實驗指導老師布置實驗任務，并說明實驗要求、基本要領及評分標準。同時作為實驗前準備工作，讓學生反復學習和理解課堂內(nèi)容，對所講內(nèi)容進行歸納和預寫實驗報告，使學生按照聽課→復習歸納并準備實驗報告→進行實驗的基本流程，帶著問題，帶著興趣，帶著任務，帶著期待進入課堂、進入實驗。要求學生多學習勤思考，遇到問題發(fā)揮主觀能動性，積極地解決問題。鼓勵學生挑戰(zhàn)自我，挑戰(zhàn)難度系數(shù)高的編程實驗任務。學生要提交寫好的實驗報告，實驗報告可以在預實驗報告的基礎上進行修改。實驗報告要求寫上實驗進行的過程、發(fā)現(xiàn)的問題和解決的問題以及存在的問題。如在編寫銑削零件內(nèi)輪廓程序的編寫中，如果左、右刀補（G41、G42）的選取與走刀路線不一致，那么在加工后測量輪廓時，會發(fā)生尺寸相差一個直徑值的情況等。2.任務驅動式數(shù)控實驗成績評定以上編程項目的每個實驗任務，都準備多套難度不同的零件圖紙。每種零件圖紙的分值有所不同，難度大的分值高，難度低的分值低。難度系數(shù)較大的分值定為100，中等難度的滿分定為80，一般難度的滿分定為60。學生可以根據(jù)自己的意愿任意選擇不同難度系數(shù)的零件圖紙進行編程。每個實驗都有任務目標如加工結果符合圖紙要求。整個實驗要求學生自己獨立完成。必要時教師給予指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，共性問題及時在實驗課堂上進行指導加以解決。

根據(jù)數(shù)控程序編制的特點，將實驗成績分為程序完成情況分、知識點掌握情況分、實驗報告分和平時表現(xiàn)分。教師應該掌握學生進行實驗的全過程，并根據(jù)實驗完成情況進行評分。如在規(guī)定時間內(nèi)完成的給予基本分，運行程序并測量加工輪廓曲線的正確性進行評分，檢查程序結構的完整性進行評分，檢查指令使用的正確性進行評分，提問程序中主要程序段的若干問題（如五個）讓學生回答，根據(jù)回答的準確程度加以評分。還有對實驗報告的完成情況進行評分，根據(jù)遵守實驗紀律等給予平時成績分。實驗成績登記表如表2所示。

四、結言教育家陶行知先生所倡導的“在學中做，在做中學”的教育理論，以具體的任務為學習動力或動機；以完成任務的過程為學習過程；以展示任務成果的方式來體現(xiàn)教學的成就。任務驅動式教學，顧名思義就是“以任務為驅動”的教學方式。這種教學方式對學生綜合能力的培養(yǎng)十分重要，正日益受到職業(yè)教育界的普遍關注。在任務驅動式教學中，任務為主線、教師為主導、學生為主體，學生參與到教學當中來，學生在接受老師布置的任務后，針對任務，主動地仔細消化課堂教學的編程理論，制定實施計劃，最后完成任務。整個教學過程充分體現(xiàn)著學生的主體地位，實現(xiàn)做學合一，使良好的教學效果得以實現(xiàn)。數(shù)控編程具有理論性和技巧性，有較大技術含量，有著與一般理論課程相對特殊的方面。以往的教學實踐證明，普通的填鴨式、滿堂灌等教學方式，理論與實踐相脫節(jié)，遠不能適應數(shù)控編程教學的需要。本稿將數(shù)控編程內(nèi)容及知識點，由簡單到復雜設計為多個實驗，以任務的形式布置給學生，使學生在完成實驗任務的同時學到編程方法、技巧，取得了很好的教學效果。

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