數控加工工藝學課程的交互式創新教學設計

熊霞

【摘 要】 根據數控加工工藝學課程的設計目標，創新教學設計可使用“基礎內容—鞏固提高—擴展應用”的螺旋式教學內容設計，并在教學組織中采用實時反饋的交互式教學方法。

【關鍵詞】 數控加工工藝學；教學創新；交互式；設計

一、引言

數控加工工藝學課程是數控技術專業學生必修的一門專業核心課。是一門理論與實踐緊密結合的課程。其基礎性內容以傳統機械制造工藝為基礎，密切結合數控加工的特點，是連接產品設計與制造的橋梁。通過本課程的學習，學生應該掌握金屬切削原理、切削刀具以及數控加工工藝理論基礎知識，能針對真實的產品零件圖設計合理的數控加工工藝方案。筆者以多年的教學經驗，粗淺地探討一下本課程的交互式創新教學。

二、課程設計目標

1、知識目標

掌握課程基本理論知識要點，并能與實際相結合，運用到實踐。掌握數控加工的切削基礎知識；數控加工工藝概念、基本理論；數控車削和銑削加工工藝知識。能將理論知識綜合運用，合理設計零件的加工工藝路線。

2、能力目標

（1）專業能力：表現在學生機械行業領域的的專精和學識的博通。

（2）社會能力：與人相處的能力，包括交流能力、合作能力等，全面考慮了現代社會中人與人在工作及社會交往中密切的合作關系。

（3）方法能力：包括學習能力、分析能力、創新能力等，突出了學習的本質。

三、課程教學組織設計

課程教學的設計要以學生為本，符合學生的實際要求，在學生掌握基本知識的基礎上，培養他們的綜合能力，同時又注重學生的可持續性發展。因此，我們在教學設計中，分成基礎內容、鞏固提高、擴展應用三個方面，在教學組織中，我們采用互動教學法，分組合作法等，提高學生的學習積極性，培養學生的思維能力。

1、基礎內容的教學設計

基礎內容是該課程要求學生必須掌握的知識，包括概念知識、原理知識等。大部分學生可以通過對教材的自學熟悉理解該內容，因此教學設計主要采用預習——測試——講解的方式。教師在課前布置預習任務，要求學生自學相關知識點。教師在每次上課開始的幾分鐘，給出相關測試題測試學生自學完成情況。這樣可以在課程一開始就了解學生的學習情況，從而確定課程的教學內容，及時調整教學。如果學生整體掌握良好，則只需要稍加講解指出重點，如果學生對某個知識點理解不透徹，則詳細講解并引導學生思考理解。學生也可以知道自己在自學中存在的問題，針對自己的疑惑，及時在課堂中請教師指導講解。

2、鞏固提高的教學設計

鞏固提高內容是在學生基礎內容學習的基礎上，能舉一反三，在實際中簡單運用。這個知識點設計的目的主要是幫助學生靈活運用知識，同時能了解學生對基礎知識的掌握情況。教學中可以采用PI互動教學法，這樣可以及時了解每個學生對知識點的理解程度。學生對基礎知識理解后，教師在課堂中給出相應的測試題（一般為選擇題），讓學生每個人作答，并將學生整體的答題結果通過屏幕顯示出來，如果得到多個不同的答案，則組織學生就近討論，學生互相闡釋自己的觀點，彼此說服對方，在獲得更多信息的基礎上反思自己和他人的觀點，通過互相引導得出新的結論。教師在學生互相討論時可以置身其中，及時了解學生個體對知識的掌握程度。如果學生新的結論正確率高，則說明學生掌握良好，可以進入下一環節的教學，如果掌握較差，教師則補充內容詳細精講后，再次讓學生作答。直到學生基本掌握，再進入下一部分的學習。這種互動學習方式很大程度上提高了學生的學習積極性和合作學習能力，同時也鍛煉了學生的批判思維，更培養了他們的交流能力和合作能力。

3、擴展應用的教學設計

擴展應用內容是學生在鞏固提高的基礎上，能夠讓學生綜合運用知識解決實際問題。要求教師在吃透教材的基礎上選擇教學內容，要充分考慮學生所學知識與社會實際的聯系，教學內容要貼近社會現實，要符合各學科的內在發展趨勢，符合真實產品零件生產的要求。根據學生的實際情況精心設計出學習項目，讓學生在學習的過程中了解到學習的內容與自己未來職業有著密切的關系，體會到學習任務的價值，從而促進學生的學習動力，增強所學知識的綜合運用能力，增強分析能力和創新思維能力。從而達到今后職業中所需要的綜合素質。教學中可以采用團隊項目、仿真訓練 、討論辯論等。如教師備課中精心選取幾個基于真實產品的典型案例，上課時將學生分成幾組，將這些案例分別交給每個小組進行討論分析， 小組成員互相交流合作，學生在討論中允許查閱資料。討論結束后， 請同學們以小組為單位， 將自己的學習項目成果匯報給教師和全班同學。匯報后同學們可以互相提出疑問和見解。最后教師對同學們的發言進行點評和總結， 將項目內容進行梳理。這種結合了案例教學和團隊合作教學的方法， 讓學生在參與和思考的過程中獲得解決問題的方法能力。

四、教學方法實例

以數控加工工藝學中的“工件的定位”為例來簡要說明。

1、基礎內容

學生先預習理解六點定位原理概念，常見的定位元件和定位方式。教師測試學生的預習情況后，再通過實例講授定位元件限制的自由度。

2、鞏固提高

理解了基本的概念后，教師在課堂中給出相關的測試題，如軸類零件加工時，采用兩個頂尖孔可約束（ ）個自由度。

① 3 ② 4 ③ 5 ④ 5

學生單獨思考，一分鐘后給出自己的答案。第一次答案正確率如果小于80%，教師則要求學生與相鄰的學生就近討論，積極分析自己的答案與他人答案的不同之處，互相說服，教師穿插各個討論小組中，鼓勵學生多討論，引導學生深入思考。 幾分鐘后，學生再次回答剛才的測試題目，如果正確率高于80%，教師做簡短的正確解釋。然后進入下一個知識點的測試環節。

3、擴展應用

經過鞏固提高的學習，學生基本掌握了相關知識點。接下來鍛煉學生對知識點的綜合運用能力。教師分組發放相關的案例，要求以小組為單位討論，并進行匯報。如給某個小組的案例分析為：下圖所示為一長軸工件在雙頂尖和三爪卡盤上定位。試分析此定位方案：寫出各定位元件所限制的自由度；屬于何種性質的定位？如有不合理之處，提出改進意見。

小組拿到題目后，互相交流討論每個定位元件所限制的自由度，找出不合理的地方，提出改進意見。然后派學生代表在全班針對自己的題目做出相應的分析和解釋。其他學生可以對他們的分析結果提出疑問和見解。最后由教師對學生的分析做點評總結。

五、結束語

教學設計是一個多樣化的過程，數控加工工藝學雖然枯燥難教，但可以利用現代信息技術，采用多種教學方法，提高學生的學習興趣，將課程知識通俗化。教學內容分三部分的設計去逐步提升難度，能更加合理地理解知識的發展和應用，學生也能在循序漸進的基礎上，鍛煉自己的思維，同時通過教學中的互動交流思考，更加培養了學生獲得知識、運用知識的能力。

【參考文獻】

[1] 李紅英.《數控加工工藝學》教學探討.裝備制造技術，2010.6.

[2] 姜大源.世界職業教育課程改革對我們的啟示[J].職業技術教育，2008.33.

[3] 劉粵湘等.及時教學法：一種現代教學方式及高校教學改革示范[J].中國地質教育，2006.3.