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[摘要]如何提高數(shù)控加工實訓教學效果是數(shù)控加工專業(yè)教學的重點。為了保證預(yù)期教學目標的實現(xiàn),教師應(yīng)在教學中融入項目教學法,并對數(shù)控加工實訓教學方法進行改進,進而提升教學質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]項目教學法;數(shù)控加工;實訓教學
機械制造專業(yè)最為基礎(chǔ)的教學課程就是數(shù)控加工。隨著近些年我國對數(shù)控加工專業(yè)要求的不斷提高,需借助于項目教學法對學生的社會能力以及實踐能力進行大力培養(yǎng)。在數(shù)控加工實訓教學過程中,為了提升學生的操作能力,教師會針對學生設(shè)置數(shù)控加工實訓周期,并不斷創(chuàng)新和調(diào)整教學方法,進而有效利用目前的實訓課程以及實驗設(shè)備,為學生職業(yè)能力的培養(yǎng)提供條件。為了實現(xiàn)這一目標,教師應(yīng)在數(shù)控加工實訓教學過程中融入項目教學法,強化對學生綜合能力、職業(yè)素養(yǎng)以及實踐技能的培養(yǎng)。引導學生樹立良好的團隊意識和創(chuàng)新意識,保證既定教學目標的實現(xiàn),同時提升學生的職業(yè)能力,促使其在畢業(yè)之后能夠和工作崗位要求盡快適應(yīng)。
一、項目教學法的作用
項目教學法實際上就是在教師指導下促使學生獨立完成設(shè)置的項目任務(wù),具體涉及信息收集、方案收集、目標實施和評價等。學生在整個操作過程中可以學會對所有環(huán)節(jié)的掌握,并獲取相應(yīng)的知識經(jīng)驗。在運用項目教學法時需要將項目作為主體,教師應(yīng)引導學生進行操作,尊重學生的主體地位。這種方式的優(yōu)點就是目標指向具有多重性,雖然其培訓周期相對較短,但是獲取的實踐效果非常明顯,且具有較強的可控性,能夠保證理論知識和實踐過程相結(jié)合。教師充分運用項目教學法,協(xié)助學生一起開展項目任務(wù)。將項目教學法運用到數(shù)控加工實訓教學過程中,有助于學生全面掌握數(shù)控加工有關(guān)知識,引導理論和實踐相結(jié)合,將更多的實踐機會提供給學生,使學生的工作經(jīng)驗逐漸豐富。由此可見,項目教學法能夠體現(xiàn)教、學、做等各要素,這和數(shù)控加工人才培養(yǎng)目標相適應(yīng),所以需要教師意識到教學方法的重要性,保證項目教學法的作用得以充分發(fā)揮。
二、項目教學法在數(shù)控加工實訓教學中的應(yīng)用
(一)設(shè)計教學目標與學習情境。教學目標具體涉及知識目標、能力目標、職業(yè)素養(yǎng)目標、成果目標等。其中,知識目標主要是為了學生掌握豐富的理論知識,包括數(shù)控車床操作知識、數(shù)控編程知識等;能力目標主要是為了學生對基礎(chǔ)技能的全面掌握,包括編程能力、數(shù)控車床操作能力、工藝分析能力等;職業(yè)素養(yǎng)目標是為了培養(yǎng)學生的職業(yè)習慣以及職業(yè)道德素養(yǎng),包括數(shù)控編程員、工藝員以及中級數(shù)控車床操作工;成果目標則是為了達成最終的結(jié)果,包括程序單、加工工藝卡、合格零件等。在設(shè)計學習情境時,目的是針對工作任務(wù)制定實施計劃,要求教師結(jié)合項目目標創(chuàng)設(shè)具體的工作情境,在真實工作情境中開展教學活動,教師需要指導學生完成任務(wù),引導學生不斷提高職業(yè)能力。
(二)項目任務(wù)布置。數(shù)控加工實訓教學內(nèi)容具體涉及數(shù)控編程以及零件數(shù)控加工工藝。高校開展實訓教學的周期一般都是4~5周。教師在結(jié)束授課任務(wù)之后還需要指導學生開展實訓活動,目的就是引導學生對所掌握的編程知識以及數(shù)控工藝進行靈活運用,同時使學生在實踐過程中對相關(guān)操作知識有全面了解。例如,教師應(yīng)指導學生最先學習零件工藝,并結(jié)合零件圖的要求查找相關(guān)資料,以此對最終工藝進行確定。工作內(nèi)容具體涉及收集相關(guān)資料、安排工作順序和步驟、結(jié)合被加工材料來選擇刀具以及設(shè)定切削用量等。在分析數(shù)控加工工藝及其數(shù)值時,可以將學生分為不同小組,并對學習時間和行為進行自由安排。教師在運用項目教學法時,需要對難度較大并且能夠體現(xiàn)學生所學知識的零件進行布置,教師還需要總結(jié)學生項目的完成情況,不僅要加工出和精度規(guī)定相符的零件,還需要做好實訓報告,內(nèi)容主要是數(shù)控程序、加工操作流程、工藝卡片以及實訓體會等,要求學生準確、安全地達成任務(wù)目標。教師在培養(yǎng)學生的團隊精神時,還需要考慮到學生的人身安全,一般在劃分小組時安排3~4人,保證實訓任務(wù)的順利完成。
(三)學生完成項目過程分析。雖然學生已掌握了相關(guān)理論知識,但是并未參與到實訓活動中,當他們第一次接觸項目任務(wù)也會感覺到陌生。雖然一部分學生會聯(lián)想到數(shù)控程序,但是他們所編制的程序只是數(shù)控指令的不斷堆積,并不具有任何的可操作性。那么教師就需要進行必要干預(yù)和指導,使學生有計劃地開展項目任務(wù),并獲取相應(yīng)知識。例如,教師安排學生根據(jù)零件工藝圖對相應(yīng)的工藝資料進行查找,并確定最終的工藝,也就是收集相關(guān)資料、安排工作順序和步驟、結(jié)合被加工材料來選擇刀具以及設(shè)定切削用量等。這就要求將學生劃分為不同小組,進而安排他們參與到項目實踐中。當學生掌握了工藝設(shè)計參數(shù)以及具體思路之后,這就使編制數(shù)控程序具備完善的參考依據(jù)。學生通過互相討論,保證各自理論知識水平的不斷提高,學生在編制數(shù)控程序時還需要考慮到安全系數(shù)。當數(shù)控機床驗證通過數(shù)控程序之后,可能會占用到一些機床的工作時間,甚至有時候會發(fā)生危險,再加上學生編制的有些數(shù)控程序并不合理,可能導致工件和機床運動部位發(fā)生碰撞。所以,學生應(yīng)先在計算機系統(tǒng)中借助仿真軟件對刀具運行軌跡進行驗證,并對驗證過程出現(xiàn)的問題加以解決。在編制和驗證數(shù)控程序時,也應(yīng)對學生的學習行為進行安排,學校需要將配置了數(shù)控仿真軟件的計算機房提供給學生,保證學生的數(shù)控程序得以順利完成。同時,教師需要對學生編制的數(shù)控程序進行檢查并提供指導意見,進而提高學生的獨立自主能力。在運用數(shù)控機床加工零件時,教師需要講解安全操作知識,讓學生按動自己所負責的按鈕和開關(guān)。數(shù)控機床操作需將安全性放置在重要位置,不僅要保證學生學會獨立操作,還要同時保證操作安全性的提升。通常學校所配置的數(shù)控機床數(shù)量相對較少,要想保證所有學生的數(shù)控實訓項目任務(wù)得以完成,教師就需要在實訓過程中合理安排機床使用情況,學生也需要安排好自己的時間,保證既定時間段內(nèi)所安排的項目任務(wù)得以順利完成,保證實訓目標的實現(xiàn)。針對操作數(shù)控機床,學生應(yīng)將計算機已經(jīng)驗證通過的數(shù)控程序輸入到數(shù)控車床以及銑床上。例如,學生在試車加工過程中,需要重視工件裝夾問題,并充分運用數(shù)控車床加工回轉(zhuǎn)體有關(guān)部分,之后則應(yīng)用數(shù)控銑床來加工正六邊形與U形槽。在數(shù)控加工實訓教學過程中,所有學生都有實踐機會,并掌握更多的知識和實踐技能,同時也能體會到學習的樂趣,促使學生分析、解決問題的能力得以提高。各小組在數(shù)控加工實訓結(jié)束之后還需要開展答辯,教師則需要對學生遇到的實際問題加以解決,使學生掌握的操作技能和理論知識更為牢固。
(四)項目教學成果評價。項目教學法運用最為重要的內(nèi)容還包括項目教學成果評價。教師需要對學生的學習成績和全面發(fā)展進行重視,并通過客觀評價,使學生完成實訓項目任務(wù)的成就感得以增強。教師還可以借助學生自評或者互評等形式,引導學生意識到自身存在的問題,為實訓項目的順利開展提供良好條件。
三、應(yīng)用項目教學法開展數(shù)控加工教學應(yīng)注意的問題
(一)選擇最適宜的項目。為了充分發(fā)揮項目教學法的實際作用,教師需要對實訓項目和工作任務(wù)進行明確。實訓項目應(yīng)來自日常生產(chǎn)實踐,并對具體的經(jīng)營活動以及生產(chǎn)實踐活動進行體現(xiàn),保證其應(yīng)用價值的提高,同時提升學生的綜合素質(zhì)。例如,學生在參與數(shù)控加工實訓項目時,需要保證理論和實踐相結(jié)合,為學生提供獨立的工作機會,讓學生自行安排和完成。在安排實訓項目的過程中要求實訓項目具有較高的創(chuàng)造性和難度,不僅使學生學會對理論知識的運用,還需要借助所學知識解決項目開展過程中遇到的問題。
(二)項目的設(shè)計。學習的關(guān)鍵之處就是設(shè)計和選取實訓項目。設(shè)計項目時需要結(jié)合教學內(nèi)容和課程目標來開展,不僅需要涉及教學知識點,還應(yīng)對學生的學習興趣進行激發(fā)。所以,設(shè)計項目時需要重視以下三點:第一,項目需要涉及所有教學內(nèi)容,并盡量和諸多知識點和技能點相結(jié)合;第二,項目難易程度需要結(jié)合學生實際水平來明確;第三,項目要得到大部分學生的認可和喜愛,并借助某一標準進行客觀、準確的評價。
(三)教師角色的轉(zhuǎn)換。對傳統(tǒng)教學而言,課堂上的主導者都是教師,而學生則是被動學習知識和技能。而項目教學法要求將學生作為教學中心,要求教師發(fā)揮必要的協(xié)助作用。在教學過程中需要引導學生的創(chuàng)新精神以及主動性得以充分發(fā)揮,使學生結(jié)合自身行為做出合理反饋,教師則需要協(xié)助學生開展項目活動,對其學習興趣進行激發(fā),促使學生培養(yǎng)良好的學習和實踐習慣,通過創(chuàng)設(shè)多元化教學情境,促使教師發(fā)展為學生學習的主要策劃者和咨詢者,保證學生的主體地位得以凸顯,引導其綜合職業(yè)能力得以提高。
(四)教學的組織和評價。在實施實訓項目時,要求學生做到理論和實踐相結(jié)合,將獨立的制定計劃以及項目實施機會提供給學生,促使學生在特定時間范圍內(nèi)自行分組并開展學習行為,防止教師過于獨斷影響到學生項目活動的開展。教學過程中借助合作式學習法,并將學生劃分為不同小組,要求各小組分別收集信息、設(shè)計方案、實施項目計劃并進行客觀評價,這一過程的主體都是學生,這有助于學生掌握豐富的理論知識以及操作技能,同時對其分析和解決問題的能力、與人協(xié)作的能力、接納新知識和新事物的能力進行培養(yǎng)。同時,項目教學評價要求對過程和結(jié)果都進行客觀評價,保證理論和實踐相結(jié)合,教師評價和學生自評、互評相結(jié)合。
四、結(jié)語
綜上所述,在數(shù)控加工實訓教學過程中充分運用項目教學法,有助于增強實訓教學的針對性,進而滿足學生的學習需求。同時要求教師對自身教學方法和思想觀念進行及時轉(zhuǎn)變,充分意識到項目教學法的重要性,并對具有可行性的教學策略進行探究和運用,這有助于學生掌握豐富的數(shù)控加工理論知識,同時使學生的綜合素質(zhì)以及專業(yè)素養(yǎng)得以提升,為學生以后就業(yè)做好基礎(chǔ)保障。
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作者:任欽 單位:上海民航職業(yè)技術(shù)學院航空制造系