基于一體化教學(xué)的數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程開展思路

陳海彬

[摘? ? ? ? ? ?要]? 數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程專業(yè)性強(qiáng)，實(shí)施過程復(fù)雜，對(duì)學(xué)生提出了相對(duì)比較高的實(shí)踐要求，著力培養(yǎng)技術(shù)型人才。改變以往教學(xué)方法和思路，將一體化教學(xué)作為數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程主要教學(xué)方法，不斷提高學(xué)生的專業(yè)技能，充分挖掘他們的潛力，全身心投入日常學(xué)習(xí)中。簡要論述數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程一體化教學(xué)意義，分析基于一體化教學(xué)的數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程開展條件，提出具體課程思路和方法。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 一體化教學(xué);數(shù)控車;實(shí)訓(xùn)課程;教學(xué)評(píng)價(jià)

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）06-0080-02

盡管數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程專業(yè)難度大，但是一體化教學(xué)方法相對(duì)比較簡單。其把理論學(xué)習(xí)和實(shí)際訓(xùn)練結(jié)合起來，使二者之間能夠相互滲透，互為補(bǔ)充，使學(xué)生的動(dòng)手操作能力得到了明顯提高，教學(xué)內(nèi)容豐富，實(shí)施過程靈活，課堂質(zhì)量得到了明顯提升。近年，該教學(xué)方式因其全面性和有效性，備受青睞，幫助學(xué)生熟練掌握了數(shù)控車相關(guān)專業(yè)技能和操作技巧，為其后續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展非常有幫助。

一、數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程開展一體化教學(xué)的意義

在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程中采用一體化教學(xué)的方法，主要目的是培養(yǎng)技術(shù)型人才，提高教師專業(yè)技能。具體而言，包括以下兩個(gè)方面內(nèi)容。

（一）有利于培養(yǎng)技術(shù)型人才

采用一體化教學(xué)方法，為學(xué)生提供充足的時(shí)間和空間，對(duì)所學(xué)的數(shù)控車?yán)碚撝R(shí)及內(nèi)容等進(jìn)行消化，加以實(shí)踐。例如，學(xué)生能夠通過觀察、模仿、練習(xí)等，學(xué)會(huì)具體的數(shù)控車實(shí)訓(xùn)知識(shí)，使學(xué)生真正把所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為一種技能和經(jīng)驗(yàn)，并在行動(dòng)上加以實(shí)踐。專業(yè)教師通過傳授教學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生理解具體教學(xué)內(nèi)容，繼而運(yùn)用實(shí)踐進(jìn)行鞏固，對(duì)所學(xué)各類知識(shí)和技能等進(jìn)行靈活運(yùn)用。

（二）有利于提升教師的技能

這種教學(xué)方法有助于提高學(xué)生的知識(shí)掌握能力，增強(qiáng)課程適應(yīng)性。在循序漸進(jìn)的實(shí)踐、交流、操作中，使教師的教學(xué)技能得到明顯提升，實(shí)現(xiàn)課堂質(zhì)量和效率的雙向提高，擴(kuò)大生源。一體化教學(xué)方法對(duì)數(shù)控車課程教師提出了很高的專業(yè)要求和素養(yǎng)，除了幫助學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)之外，還能夠引導(dǎo)他們開展具體操作。通過這種方式，直觀了解學(xué)生在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程中存在的問題和不足，促進(jìn)專業(yè)教師熟練掌握各類實(shí)訓(xùn)技能。

二、基于一體化教學(xué)的數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程開展條件

在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)中采用一體化教學(xué)方法，需要考量、兼顧的內(nèi)容比較多。課程實(shí)踐中，除了對(duì)教學(xué)場所、實(shí)訓(xùn)設(shè)備有要求之外，還要兼顧學(xué)生人數(shù)、教師水平等。這一課程開展條件如下：（1）教學(xué)場所。其無論在數(shù)控車?yán)碚摻虒W(xué)，還是實(shí)訓(xùn)課程中，都能夠使用，便于教師和學(xué)生一邊講解數(shù)控車相關(guān)知識(shí)，一邊進(jìn)行實(shí)體操作。該區(qū)域不僅要設(shè)置實(shí)訓(xùn)設(shè)備，還要建立車間教室、模擬車房等完整的基礎(chǔ)設(shè)施，為一體化教學(xué)提供方便。（2）實(shí)訓(xùn)設(shè)備。數(shù)控車床、計(jì)算機(jī)等都是數(shù)控車間必備品。依據(jù)學(xué)生人數(shù)配備相關(guān)設(shè)備，為班級(jí)內(nèi)的每一個(gè)學(xué)生提供動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，使課堂學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量得到明顯增強(qiáng)。依據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可知，在模擬機(jī)房中，要為學(xué)生每人配置一臺(tái)電腦，而每臺(tái)機(jī)床前最多兩個(gè)人，否則，將無法達(dá)到數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)效果。（3）實(shí)訓(xùn)教師。一體化教學(xué)模式實(shí)施難度相對(duì)比較大，專業(yè)教師要具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、扎實(shí)的操作技能，才能夠同時(shí)開展這兩類課程，將理論、實(shí)訓(xùn)教學(xué)穿插起來，成長為“雙師型”教師。數(shù)控車實(shí)訓(xùn)是一項(xiàng)專業(yè)性特別強(qiáng)的工作，既要靈活掌握數(shù)控編程相關(guān)知識(shí)，還要深入了解數(shù)控加工工藝、熟練掌握各類操作方法等。（4）學(xué)生數(shù)量。實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生的人數(shù)不宜過多，通常不超過15人。嚴(yán)格控制學(xué)生數(shù)量，便于教師注意到每一個(gè)學(xué)生，為他們提供針對(duì)性輔導(dǎo)，確保每一名學(xué)生都能夠熟練操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，具備較強(qiáng)的實(shí)操訓(xùn)練能力。

三、基于一體化教學(xué)的數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程開展思路

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率從2004年的11%、27%提升到至2014年的38.7%、61.5%。但是近年我國高端數(shù)控機(jī)床自給率非常低，為10%左右，其余多依靠進(jìn)口。這對(duì)數(shù)控機(jī)床一體化教學(xué)提出了很高的要求。開展數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程時(shí)，把理論教學(xué)和實(shí)踐操作充分結(jié)合起來，一邊學(xué)習(xí)一邊訓(xùn)練，知和行同步開展。該過程是以職業(yè)、行動(dòng)等為導(dǎo)向，提倡學(xué)生在學(xué)中做，在做中學(xué)，把“雙元制”教學(xué)理念和方法貫穿始終。此類教學(xué)方法與以往理論知識(shí)為主的教學(xué)存在明顯差別，各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)比較集中，始終致力于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、專業(yè)技能，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣等得到顯著提高。

（一）提高專業(yè)認(rèn)識(shí)

理論與實(shí)踐結(jié)合是一體化教學(xué)模式實(shí)施過程中始終遵循的目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)的確定要遵循雙向原則，除了明確指示目標(biāo)之外，還要了解能力目標(biāo)。其一，知識(shí)目標(biāo)。教師以課堂形式，帶領(lǐng)學(xué)生熟練掌握各類安全操作、文明生產(chǎn)規(guī)則等;了解數(shù)控加工基礎(chǔ)概念、各類知識(shí)點(diǎn)，乃至數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成、適用范圍、工作原理等;制定車削加工工藝，能夠靈活切削中等復(fù)雜軸類零件，明確各類數(shù)控加工道具結(jié)構(gòu)、用途，參考加工零件規(guī)格、型號(hào)等，對(duì)道具、切削用量等加以選擇。其二，能力目標(biāo)。該過程中，涵蓋數(shù)控機(jī)床操作技能、流程及各類常用的維護(hù)保養(yǎng)方法;學(xué)生可對(duì)各類工具、器具等進(jìn)行熟練使用，并借助工具，加工生產(chǎn)各類型號(hào)工件，達(dá)到中級(jí)水準(zhǔn);依據(jù)所學(xué)知識(shí)，對(duì)數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程中遇到的各類型問題加以解決。例如，在一體化教學(xué)中，配備微型臺(tái)式數(shù)控機(jī)床，該設(shè)備體積小、重量輕，使用220V電源，單個(gè)教室可放置30臺(tái)，一人一機(jī)。同時(shí)，配備西門子、華中等數(shù)控系統(tǒng)，輔之以冷卻系統(tǒng)、電子手脈、潤滑系統(tǒng)等，用于加工鋼、鐵、銅鋁、塑料等，使工件加工更加精確，材料用具選擇更加合理。

（二）確定教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)專業(yè)背景和需要，優(yōu)選最佳數(shù)控車實(shí)訓(xùn)方法，同步開展編程、工藝知識(shí)及實(shí)操訓(xùn)練三類教學(xué)。其中，訓(xùn)練內(nèi)容的選擇切忌盲目，由簡到繁，始終遵循循序漸進(jìn)的原則。先安排學(xué)生訓(xùn)練基礎(chǔ)技能，再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專項(xiàng)技能加以訓(xùn)練，最后通過訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。以簡單的軸類零件加工為例，先明確該過程中包含的階梯軸、外槽、外圓錐面、工料切斷等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，繼而提出尺寸修正和測量、G71代碼格式、切槽和切斷編程加工等各類具體的教學(xué)要求，由教師為學(xué)生提供指導(dǎo)，共同討論加工工藝，而學(xué)生通過程序編寫、模擬加工練習(xí)等方式，參與其中，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。以任務(wù)為導(dǎo)向開展課程設(shè)計(jì)，理論知識(shí)和實(shí)操訓(xùn)練同步開展，契合知行合一、教學(xué)做一體。

（三）優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

以往數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程中涵蓋知識(shí)講解、操作示范、巡回指導(dǎo)等相關(guān)內(nèi)容。而一體化教學(xué)中，在示范操作、巡回指導(dǎo)中融入知識(shí)講解，教師講解理論知識(shí)的同時(shí)，還能夠?yàn)閷W(xué)生做示范，使課堂教學(xué)更加直觀。教師則采用巡回指導(dǎo)的方式，觀察學(xué)生在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)課程中存在的操作性失誤和技術(shù)漏洞，在第一時(shí)間糾正、解決。這種方法使各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)更加直觀簡潔，幫助學(xué)生在學(xué)中做和做中學(xué)，使其具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力、熟練的專業(yè)技能等。以G71復(fù)合循環(huán)指令學(xué)習(xí)為例，該過程中涉及模擬仿真相關(guān)內(nèi)容，通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)走刀路徑進(jìn)行觀察，使其明確G71原理、內(nèi)涵等。

（四）創(chuàng)新教學(xué)方法

無論演示教學(xué)法、巡回指導(dǎo)法，還是動(dòng)手操作，在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用普遍，實(shí)現(xiàn)了一體化教學(xué)目標(biāo)。其中，演示教學(xué)法非常簡單。教師通過示范和操作，為學(xué)生提供直觀、具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容、知識(shí)等，使后者深入了解數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)課程操作要領(lǐng)、方法及與之相關(guān)的各類基礎(chǔ)知識(shí)。動(dòng)手訓(xùn)練法，顧名思義，指導(dǎo)學(xué)生按照教學(xué)計(jì)劃，訓(xùn)練相關(guān)內(nèi)容。該過程中，操作方法、要領(lǐng)等一定要準(zhǔn)確，力求安全，使訓(xùn)練過程更加有效。采用巡回指導(dǎo)方法，明確學(xué)生在常規(guī)學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)中存在的問題和漏洞，提出具體教學(xué)方法，使教學(xué)技能、設(shè)備等更加多元。例如，某教育網(wǎng)站，重新對(duì)我國自主研發(fā)的3D+VR數(shù)控機(jī)械課程打包上線。其中，數(shù)控V8綜合實(shí)訓(xùn)儀支持課程云服務(wù)器協(xié)同，能夠?qū)庸そY(jié)果進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分，直觀看到加工工件和標(biāo)準(zhǔn)工件之間的誤差，自動(dòng)保存操作過的自動(dòng)工件系統(tǒng)，便于進(jìn)行二次加工。

（五）進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)

以往數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)課程以終結(jié)性評(píng)價(jià)為主，僅把零件加工尺寸是否準(zhǔn)確等作為重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，不注重每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中各學(xué)生的表現(xiàn)。一體化教學(xué)方法同步采用理論、實(shí)踐教學(xué)方式，給出多元化評(píng)價(jià)，真正把過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)合起來。在實(shí)訓(xùn)中，教師通過巡回指導(dǎo)，深入觀察每一個(gè)學(xué)生的整節(jié)課需學(xué)習(xí)情況，通過問答、仿真模擬、加工等課堂形式，使評(píng)價(jià)過程及結(jié)果等更加有效，激勵(lì)各學(xué)生充分參與其中，增強(qiáng)各學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的有效性。

綜上所述，一體化教學(xué)通過聯(lián)合理論知識(shí)和實(shí)踐教學(xué)，增強(qiáng)了課程有效性，降低數(shù)控車床編程操作難度等。依據(jù)課程背景及學(xué)生的個(gè)體需求、學(xué)習(xí)要求等，明確一體化教學(xué)方法在數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的意義和價(jià)值，配備完善的教學(xué)場所、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、師生資源等，提高專業(yè)認(rèn)識(shí)，確定教學(xué)內(nèi)容，并分別對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)和方法進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，增加教學(xué)評(píng)價(jià)，了解每一個(gè)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況，使其理論儲(chǔ)備和操作能力兼?zhèn)洌瑢?shí)現(xiàn)職業(yè)教育教學(xué)及技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)，緩解學(xué)生擇業(yè)壓力。

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◎編輯 張 慧