曹暉
(湖北三峽職業技術學院,湖北宜昌443000)
淺議項目教學法在數控加工中的設計與實施
曹暉
(湖北三峽職業技術學院,湖北宜昌443000)
本文主要探討數控加工工藝中利用項目教學法設計教學項目、教學文件及項目方案實施等問題。使學生在學習過程中變被動為主動,教師變主導為引導。通過實際項目的完成來學習工藝知識,提高學生的專業知識能力和綜合能力。
數控加工工藝;項目教學;典型零件
高等職業教育的目的在于培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的全面發展的高等技術應用性專門人才,所以實訓技能訓練是高等職業教育中的重點和特色內容。在大力加強和突出實訓技能的背景下,專業課程應如何按照“必需、夠用”的尺度,采取什么措施和教學方法才能切實提高教學質量,是影響高等職業教育發展的重要因素。
學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程,在這一過程中學習掌握教學計劃內的教學內容。學生全部或部分獨立組織、安排學習行為,解決在處理項目中遇到的困難,提高了學生興趣,自然能調動學習的積極性。因此“項目教學法”是一種典型的以學生為中心的教學方法。跨專業課程又稱為項目教學法,它是通過“項目”的形式進行教學。為了使學生在解決問題中習慣于一個完整的方式,所設置的“項目”包含多門課程的知識。項目教學法就是在老師指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理。信息收集、方案設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每個環節中的基本要求。項目教學法主張先練后講,先學后教,強調學生的自主學習,實現教師角色的換位,有利于加強對學生自學能力、創新能力的培養。筆者就多個方面對項目教學法進行了嘗試性的研究與實踐,也取得了一定效果。數控加工主要培養學生編制數控加工程序的能力,尤其注重對學生實踐技能的培養。傳統的教學方法是先講授理論知識,然后對典型零件進行結構工藝分析,側重理論知識的傳授;但學生缺乏實踐經驗,很難將所學的理論知識轉化為實際技能。項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。把項目教學法引入數控加工工藝教學中,教學實施采用“以項目為引導,以任務為驅動”的教學模式。把一些教學任務轉化為項目的形式,設計教學項目、教學文件,并組織項目實施。同時對項目實施中遇到的一些問題進行探討,提出解決方案。教師已不是教學中的主體,而是學生學習過程中的引導者、指導者和監督者,學生具有90%的積極性。
項目教學中以學生為中心,教師角色由傳統教學中單純的理論講授者轉變為教學活動的設計者或引導者。在教學中起主導作用,設計整個教學過程,提出需要掌握的知識要點;而學生以小組討論的形式獨立完成項目,自主學習,發現問題,并和教師一同解決問題,培養學生自學能力和解決實際問題的能力,使學生真正成為教學的主體。
1.選擇原則。項目的選擇來源于經過適當修改,適合作為教學項目企業真實加工的典型零件。以典型零件的加工工藝過程為邏輯主線進行開發,實現教學與生產的零距離對接。根據零件的不同加工方式和難易程度進行分類,在教學過程中設置了若干個項目。
2.任務分析。在設計項目時,把每一個不同的項目,即典型零件的數控加工工藝過程分解成若干個任務來完成,這樣學生就有了明確的學習目標,在完成所有任務時,也就達到了教學要求,完成了整個項目工作過程。
3.教學文件設計。項目教學文件包括零件圖紙、項目任務單、工藝規程卡、數控加工工序卡、刀具卡、考核表和評價表等。其中教師給出零件圖紙,學生按照項目任務單的要求完成教學任務,填寫工藝規程卡、數控加工工序卡和刀具卡。最后填寫考核表和評價表,教師、學生共同完成對項目的評價。
項目教學中采用分組合作的方式來完成項目的實施,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。
1.實施準備。教師準備相應的學習任務(包括工作任務書、零件圖紙等),各類規范性參考資料。下達教學任務,給出完成項目的要求;學生分組,每組由若干學生組成。
2.任務執行。指導教師分配各小組工作任務,全組成員通過收集資料、小組討論、總結分析、團結協作共同完成所有工作任務。每位學生負責一個或多個具體任務,保證所有人都能參與其中。
3.完成評價。項目評價包括學生自評、小組互評和教師評價三部分。學生自評為學生完成項目總結,分享自己的心得體會,所取得的成績與不足之處,提交自己的工作任務。小組互評為本小組成員之間的互相評價,肯定所取得的成績,指出不足,小組負責人對本組同學的學習情況進行點評。教師評價是教師應注重完成項目任務的過程,而不是最終的結果,充分發揮主導作用,指出完成項目過程中存在的疑難問題。針對存在的問題進一步加強指導,注重分析、歸納和啟發。同時教師應多鼓勵學生提出自己的意見,培養創新思維。
項目內容:按照加工圖(每小組兩張),在數控銑床上完成零件的加工。毛坯:80×30鋁件。階段一:制定項目計劃(1小時)。改變以往馬上由老師來分析加工圖,給學生講好加工程序的方法。我讓各個小組分組討論,確定加工路線,設計刀具補償的軌跡,進行HNC程序的編寫。小組之間也可以互相討論。我在幾個小組之間,進行適時的指導。這樣,學生由被動地聽,轉變為主動地學。除了個別成績較差的學生,老師要格外關注外,其他同學都表現出極大的興趣。完成程序,在電腦上進行仿真模擬,確定程序的正誤,確定工件在機床上的裝夾方案。一小時后,3個小組都完成了程序編制,并制定好加工方案。階段二:項目實施(1.5小時)。開啟三臺數控銑床,每小組一臺,開始輸入程序、裝工件、裝刀、對刀、輸入刀補參數,進行零件的加工。我在學生操作的過程中,一方面指導學生的操作規范,另一方面需要對每小組進行觀察,為項目的評估做有效的準備。當學生在操作中遇到問題時,我通常不馬上回答,而是讓他們小組內解決,本組解決不了,小組互相幫助。這樣的合作學習,能大大提高學生的學習興趣。學生通過努力,自主學習的技能往往比老師的直接講授要深刻得多。階段三:項目評估(0.5小時)。項目評估如果只注重項目作品的評估,忽略對學生整個學習過程的評估,會傷害學生的學習熱情。我大膽采用了TS成績評估體系(Evaluating Model Student Deed Based On Teamwork Spirit),既對學生的項目作品進行評估,同時也關注學生的學習行為、學習習慣、學習態度、動手能力及參與度等,并對其進行評價。建立學習記錄卡,由小組和教師分別評價,各占分權的40%和60%,每一次評價匯總在一起,就是該生的實訓成績。階段四:項目反思(課后作業)。引導學生對整個項目過程進行反思,對在制定項目計劃、實施項目的過程中遇到的問題進行及時的書面總結。小組內交流、班級內交流,幫助學生完成整個項目最后的提升。
項目教學法改變了傳統以教師為主的教學方式,教學中教師無法預計學生會提出什么問題。只有教師具備豐富的理論知識和實踐經驗,才能應對學生的問題,更好地組織項目教學。另外,選擇項目時要貼近加工實際情況,對一些項目可以進行適當的教學改造,使其更符合教學要求。
項目教學法使學生從枯燥的理論知識學習中脫離出來,真正享受自主學習的快樂,專業知識與企業生產實際接軌,體現教學中“不是讓學生記什么,而是讓學生學什么”的原則。以小組形式共同完成項目任務,提高學生專業技能的同時也鍛煉了學生在實際工作中的團隊合作能力及創新精神。
[1]葉伯生,戴永清.數控加工編程與操作[M].武漢:華中科技大學出版社,2008.
[2]騰宏春.模具制造工藝[M].大連:大連理工大學出版社,2013.
[3]騰宏春.數控加工實訓[M].南京:江蘇科學技術出版社,2010.
[4]朱艷芳.數控加工[M].長春:吉林大學出版社,2010.
G712
A
1674-9324(2014)11-0086-02