基于CBL教學法的數控加工綜合實訓

魯艷

摘 要：本文結合數控加工綜合實訓教學的現狀，探討將醫學教學中常用的CBL教學法引入數控加工綜合實訓教學，以幫助學生樹立學習自信心，培養學生分析問題、解決問題的能力，從而提升教學效果，實現教學目標。

關鍵詞：CBL教學法 數控加工綜合實訓 軸套類零件的加工

《國家職業教育改革實施方案》強調了職業教育對行業技術技能人才培養的重要性及緊迫性，而數控加工綜合實訓是機械制造的核心專業技能課程，它對整個數控專業的學習和學生以后的發展至關重要，需要學生運用所學的專業知識去指導實踐操作，并根據實踐經驗提升及鞏固專業知識與技能，為培養高素質勞動者和技術技能人才奠定基礎。

一、職業院校數控加工綜合實訓教學的現狀

湖南省工業技師學院（以下簡稱學院）在踐行《國家職業教育改革實施方案》文件的過程中，受到諸多因素影響，教學效果不盡如人意。

從學生生源上看，現階段學院數控專業的學生以初中畢業生為主，學生普遍學習基礎薄弱，缺乏自信，主動學習的動力明顯不足，給后續的教學增加了難度。

從課程內容上看，數控專業涉及知識面廣、跨度大、難度也大，其中包括機械制圖、機械制造、公差配合、金屬工藝、編程等專業基礎理論課程，課程理論性強、內容枯燥抽象、課程相對獨立、學習難度很大，導致學生產生排斥心理，課堂教學與實訓的效果很差。

從技能訓練上看，數控加工綜合實訓是連接專業理論與專業技能的橋梁，但在教學活動以外，獨立執行數控加工任務的能力不足，很難滿足數控專業對人才的要求。

二、CBL教學法在數控加工綜合實訓中的應用

CBL教學法首次提出是在醫學教學中，其核心是“以病例為先導，以問題為基礎，以學生為主體，以教師為主導”小組討論式教學法。通過將現實生活中的場景模擬或重現，讓學生充分運用所學知識分析問題。

CBL教學法采用“病例設問—講授點撥—討論總結”三段式教學，即根據情境案例提出問題，組織學生進行問題剖析和假設性推理，確定解決方案并執行。

（一）教學案例背景

學院與企業確定了合作關系，要保質保量地如期完成企業訂單。由于毛坯加工余量少、外圓加工精度高、交付時間緊，學院二年級學生根據“1+X”制度及人才培養要求，在采用常規“三爪卡盤”裝夾車削“芯棒”產品時，出現了倒角不均、尺寸超差，外圓錐度、橢圓現象、表面振紋缺陷癥狀。

（二）CBL教學法在項目教學案例中的實施

根據產品加工后出現的質量問題實行CBL教學法。

1.課前基于信息化平臺自主學習

教師根據學生的學習情況，整理項目教學所需夾具、定位方法等相關知識，準備階段要求學生根據某平臺所提供的學習資料對產品問題進行剖析與決策，自主學習并進行線上測評考核。強調學習獨立思考與資料整合搜索，提高學生的信息素養，提高課堂教學的有效性，為接下來的學習做好知識鋪墊。

2.課中基于CBL教學法進行“案例設問—講授點撥—討論總結”三段式教學

在學生獨立分析的基礎上，師生共同參與案例討論，解決學生獨立分析中存在的弊端，補充學生知識盲區。

對于產品出現的質量問題，第一階段，考慮人為因素以及零件毛坯自身、夾具設備等因素。

假設性推理，學生受工量刃具使用的影響，毛坯裝夾不正以及后續加工后對零件的測量方式不當可能導致尺寸超差，可通過強化技能訓練避免此問題。毛坯是管料件，在車削加工中，管壁壁厚的均勻程度導致倒角不均、橢圓現象，用游標卡尺采樣取點，檢測毛坯的壁厚、直線度、圓柱度以及卡爪的徑向圓跳動是否合格，進一步強化量具的正確使用及讀數的技能訓練，即通過不同的校正方法解決問題。

在正確使用量具檢測毛坯合格，校正夾具設備以及程序后仍出現倒角不均、橢圓現象及表面振紋問題，本階段，考慮由于切削參數選擇以及毛坯伸長量的因素。

假設性推理，還原“三爪卡盤”裝夾車削的加工環境，教師強調金屬切削加工前的準備工作，說明切削要素的合理選擇會影響整個切削質量，點撥學生從切削參數的合理選擇上思考，討論得出通過調整精車的進給量來解決表面振紋的問題。

在解決尺寸超差、外圓錐度、倒角不均、表面振紋的個體問題以及對橢圓現象剖析的過程中，發現僅遺留且均存在“毛坯伸長量過長”的共性原因。

假設產品缺陷案例的核心問題是毛坯伸出量過長，決策方案為縮短伸長量，即改變下料的加工方式，由車斷改為鋸斷，根據方案來制定加工工藝路線，優化工藝。在課堂教學中，圍繞優化工藝的案例，提出問題，組織小組討論，將機械制圖、公差與配合、機械制造、車工工藝學等比較復雜抽象、零散的理論知識與具體的保證產品質量相聯系，引導學生從下料方式的變化思考改變裝夾方式。

裝夾方式有內孔和外圓定位兩種，由于內孔定位的脹力心軸制造復雜且毛坯管壁粗糙，不便采用實體心軸定位，因此，“三爪卡盤”裝夾時只能采用外圓定位，尾座安裝鉆頭進行先內孔加工，再車端面、倒角，最后內孔定位加工外圓。

在采用鋸斷下料后，對管料毛坯在鉆床上進行內孔加工，而后在數控車床上車端面、倒角，再采用內孔定位的“實體心軸”裝夾車削來保證產品質量，使得工序由“三爪卡盤”裝夾時的工序集中變為了“實體心軸”裝夾的工序分散，從而提高生產率。

工藝優化，確定“實體心軸”裝夾車削的方案，布置學生實踐操作，檢驗方案的可行性。學生五人一組，分工合作，一人統籌管理，其余四人分別負責下料、鉆孔、數控車削、產品測量，教師巡查指導，記錄學生的學習過程與問題，并組織學生進行集體討論、交流，對共性問題及爭議較大的疑難問題進行詳細分析，總結歸納教學的重難點，并對各組進行點評，指出不足，提出整改建議。

3.課后基于信息化平臺輔學

采用CBL教學法后，由于引入了生產中真實的案例，不僅使課程內容之間有了銜接，也融入了更多人文元素，信息量較大，要求學生根據課堂討論的學習成果在課后進行總結歸納，進一步分析，撰寫書面分析報告并通過平臺上交。這一過程在幫助學生固化知識的同時，還鍛煉了學生的寫作和表達能力。

三、小結

總之，不同于傳統教學，CBL教學法在真實的案例分析中，通過理論知識與實際案例相聯系，經過一系列教學準備，給學生提供清晰、完整、系統的思維路線，將傳統教學中零碎、不完整的知識整合，有助于培養學生分析問題、解決問題的能力，形成團結協作的精神和終身學習的理念。

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（作者單位：湖南省工業技師學院）