“五步驟四層次”教學模式在零件的數控車削加工教學中的應用

【摘 要】闡述基于工作過程的“五步驟四層次”教學模式的內涵，論述“五步驟四層次”教學模式在零件的數控車削加工教學中的實施及其效果。

【關鍵詞】“五步驟四層次”教學模式 零件的數控車削加工

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）05C-0060-02

零件的數控車削加工是數控技術專業的核心課程之一，該專業的畢業生主要面向裝備制造業，從事數控機床操作工、數控機床調試工、數控工藝員、產品質量檢驗員等崗位。要求學生通過零件的數控車削加工課程的學習，能夠勝任一般零件的加工、復雜零件的加工、數控加工工藝設計及編程、數控機床的日常保養，經過幾年時間的生產實踐后有能力從事車間生產的組織與管理等工作。由此可知，零件數控車削加工這門課程的培養目標是學生的實際動手能力，是學生理論聯系實際的能力，該培養目標就決定了這門課程在教學過程中不能進行純粹的理論教學，必須要理論聯系實際才能達到教學目的。對此，筆者認為，可實施“五步驟四層次”教學模式。本文擬以柳州鐵道職業技術學院為例進行探討。

一、“五步驟四層次”教學模式的內涵

在國家及自治區示范專業建設的帶動下，柳州鐵道職業技術學院數控技術專業積極探索新的專業建設思路，該校以教學模式的改革為突破口，探索“教、學、做、評”一體的“五步驟四層次”教學模式。該模式內涵是：遵循“以工作過程為導向、教學內容項目化、知識技能與工作任務相結合”的原則設計教學項目，教學項目按照學生認知規律和技能遞進規律分成“四個層次”；每個教學項目按照“五個步驟”完成教學，在教學過程中正確把握教學內容的量與度，將理論教學與實踐教學融為一體，教學中強調“積累經驗，從經驗中學習并獲得提升”。

二、“五步驟四層次”教學模式的實施

（一）“五步驟”教學設計與實施

步驟一：分析任務及提取資訊。通過帶領學生對要加工的零件圖紙進行分析，了解零件的概況、構造特征，提取零件尺寸基準、尺寸精度、表面粗糙度等相關加工信息，為零件的加工決策做好準備。

步驟二：決策及計劃。在任務分析及資訊提取的基礎上，做出加工方案的決策及計劃，包括加工方案、加工順序、刀具選擇、切削用量選取等。

步驟三：學習新知。以完成工作任務為出發點，對相關的工藝方法、數控編程指令或編程方法進行學習。在前階段，主要學習一般的工藝知識和數控編程指令；在后階段，主要學習工序的劃分和合理安排及優化、數控編程指令的合理選用。

步驟四：實施任務并提交學習成果。任務實施以小組為學習單位，學生學習新知后，要求應用新學習的工藝方法和編程方法填寫工序卡、走刀路線圖等，在操作機床之前要提交給教師檢查。學習小組通過集體討論、分工完成以上項目，學生個體在不同的項目中輪換工作內容，以便在不同的工作內容中得到鍛煉。提交學習成果以小組為單位，包括工序卡、走刀路線圖、數控程序、加工完成的零件產品等。

步驟五：反饋及評價。工作任務的最后階段是反饋及評價。每個項目最后設計一個反饋表，由學習小組如實填寫，包括：產品質量缺陷項目、產生缺陷的原因分析和解決措施，或者成功的經驗記錄；操作方面存在的問題及解決措施；知識結構存在的問題。

反饋表要求在實訓現場填寫，教師在開始時進行引導，形成習慣后獨立填寫。重視學生的真實反饋，就是重視學生的經驗積累，通過經驗積累提高學生自主學習和實踐反思，也使教師在教學過程中能更準確地把握教學重點和難點，提高教學質量和教學效率。教學評價以企業評價為參考，兼顧學習規律，設計教學評價表。教學評價包括安全操作、工序卡、走刀路線圖、數控程序、反饋表、工件質量、小組自評、教師評價等多方面。

下面以項目“心軸的加工”為例，通過表1簡要說明“五步驟”的具體實施過程。

（二）“四層次”項目設計與實施

第一層次（模仿做）：以簡單零件為載體，學習數控編程的基 本指令和編程方法，訓練學生數控機床操作的基本技能。第二層次（跟著做）：以中等復雜零件為載體，學習工藝編制和數控編程，訓練學生熟練操作機床及參數修調能力。第三層次（獨立做）：以中等復雜或復雜零件為載體，學習工藝及培養程序優化能力、CAM應用能力、檢測能力。第四層次（創新做）：以技能大賽項目為依據，設計包含典型特征的項目載體，以技能競賽要求為標準，訓練學生復雜零件的工藝編制能力和CAM應用能力。

對不同層次的教學均按“五步驟”進行，但步驟四的任務實施和步驟五的評價卻有著不同的要求，其主要表現在教師、學生的角色變化以及評價的重點不同，見表2。

在第一層次（模仿做）的學習中，學生主要是模仿教師操作，要求學生填寫操作步驟，以便鞏固基本技能；第二層次以后的學習，要求學生開始獨立完成，教師主要是對學生操作中存在的問題進行分析指導，并要求學生實事求是地、及時地記錄操作中存在的問題及解決措施，通過不同項目的多次反復訓練，獲得分析問題和解決問題的方法和措施。

在不同層次的學習中，相同評價項目所占分值不同，以體現不同層次的不同教學要求。如在第一層次的教學中，安全操作、工序卡、走刀路線圖、數控程序、反饋表等所占的分值比較大，而產品質量所占的分值比較小。這主要要求學生重視操作的規范性，工序卡、走刀路線圖、數控程序編寫的正確性和規范性，這是產品質量的最基本保證。在第三層次的學習以后，以上項目的分值逐步降低，而產品質量的分值則逐步加大，這主要是訓練學生知識應用的能力，要求學生想辦法優化工藝和程序，保證工件加工的質量和效率，逐步與企業評價接軌，這也是與教學目標保持一致的措施。

三、“五步驟四層次”教學模式的實施效果

（一）學生學習主動性明顯提高

以“教、學、做、評一體”為標準設計“五步驟”教學模式，使學生有明確的學習任務和評價標準，可有效地促進學生自主學習的積極性。由于學習成果、教學評價的明確性和及時性，有效刺激了學生好勝的心理，形成了互相促進的良好學習風氣，提高了課堂的教學效率和質量；在實施過程中培養了學生自主性學習的能力、交流合作能力、創造力和創新精神。

（二）學生綜合職業技能明顯提高

教學項目按學生認知規律和技能遞進規律有層次的設計，有利于學生積累經驗，強化認知，促進了學生的技能運用能力的形成。學習中強調學習反饋，強化了學生經驗的積累，也讓教師教學更具有針對性，提高了教學效率。同時讓不同層次的學生不同程度地獲得操作技能和工藝制定與實施能力。考核內容和考核標準由規范性考核到應用能力考核，符合知識遞增、能力遞進的要求，也與教學目標一致，有效促進了學生知識和技能的提高。在實施“五步驟四層次”教學模式后，學生完成項目的時間明顯減少，編程的熟練程度和機床操作的熟練程度以及零件加工的質量都有明顯提高。

四、實施“五步驟四層次”教學模式應注意的問題

“五步驟四層次”教學模式的實施雖然能夠獲得良好的教學效果，但必須依賴教師大量的課前準備工作，在課前要把學生工作任務書發給學生，學生工作任務書包含有要求學生填寫的各種項目，包括零件概況、技術要求、工序卡、走刀路線圖、數控程序、操作步驟（或實施記錄）、產品質量檢驗表、反饋表、學習評價表等，以便學生在學習過程中及時完成相應的學習任務。實踐證明，課前教師的準備工作越充分，教學效果越好。

此外，學生工作任務設計要體現操作實訓與工作任務相結合，基本訓練與創新應用相結合，“教、學、做、評一體”，且在不同層次有不同教學要求，關鍵要把握好度。而填寫學習反饋表也是非常重要的一環，反饋表要求學生如實地、詳細地記錄學習或訓練中出現的問題、解決的措施，這是促使學生自我學習與實踐反思的重要舉措，是學生“積累經驗，從經驗中學習并獲得提升”的重要步驟。

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【基金項目】廣西教育廳新世紀教改項目（2009B146）

【作者簡介】劉振超（1966- ），女，廣西岑溪人，柳州鐵道職業技術學院副教授，研究方向：數控技術專業教學及現代教育技術。

（責編 吳 筱）