廣西機(jī)電技師學(xué)院 謝恒勇 林翠虹 鄧姣

國內(nèi)大部分中、高職業(yè)院校都采用工業(yè)數(shù)控機(jī)床和模擬仿真軟件來進(jìn)行《數(shù)控銑床切削加工》課程的一體化教學(xué)。由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備少，模擬仿真軟件工藝性差，毛坯定位裝夾過程和對刀過程過于簡單，不利于培養(yǎng)學(xué)生正確的操作規(guī)程和安全意識，因此，一體化教學(xué)效果不佳。該論文基于微型數(shù)控銑床應(yīng)用為平臺的《數(shù)控銑床切削加工》課程就改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方法、考核評價等方面作了全面的簡述。

1 以微型數(shù)控銑床的典型工作任務(wù)為載體的教學(xué)內(nèi)容的改革與探索

在以微型數(shù)控銑床為平臺的一體化教學(xué)改革過程中，首先對教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)行改革，我們專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊深入生產(chǎn)小型零件的企業(yè)調(diào)研分析，提煉匯總，最終總結(jié)出以微型數(shù)控銑床為平臺的數(shù)控銑床切削加工專業(yè)各崗位的典型工作任務(wù)[1]。以真實(shí)的工作任務(wù)為載體，將企業(yè)典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為具有學(xué)習(xí)價值的任務(wù)，編寫了《微型數(shù)控銑床切削加工》工作頁。每個學(xué)習(xí)任務(wù)均有5個活動組成，它們是：學(xué)習(xí)活動(1)領(lǐng)取工作任務(wù)，明確加工內(nèi)容，學(xué)習(xí)活動；(2)制定加工工藝，學(xué)習(xí)活動；(3)零件加工，學(xué)習(xí)活動；(4)零件的測量及誤差分析，學(xué)習(xí)活動；(5)總結(jié)評價。5個學(xué)習(xí)活動包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、操作步驟、活動評價和成果展示等多個環(huán)節(jié)。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生逐步完成五個學(xué)習(xí)活動，學(xué)會繪制零件圖、制定加工工藝、工量夾具的準(zhǔn)備、編寫加工程序、加工零件、檢測零件等實(shí)用知識和技能。讓學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。

2 人手一臺微型數(shù)控銑床的一體化教學(xué)環(huán)境的改革與探索

當(dāng)前，因數(shù)控設(shè)備昂貴，各級職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)在《數(shù)控銑床切削加工》實(shí)訓(xùn)一體化課程中，廣泛應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件部分替代機(jī)床完成部分實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。但是，數(shù)控加工仿真軟件作為一種模擬手段，存在以下缺點(diǎn)：

(1)數(shù)控加工仿真軟件的加工工藝性差，甚至可以說仿真過程沒有完成體現(xiàn)數(shù)控加工的工藝過程。(2)仿真過程中毛坯、裝卡和對刀過于簡單，與實(shí)際操作相比差別很大，學(xué)生無法體驗(yàn)真實(shí)數(shù)控加工的感覺。(3)學(xué)生長期使用數(shù)控加工仿真軟件，無法養(yǎng)成正確的安全操作意識，容易造成操作過程中安全意識薄弱。

我們的改革探索的思路是：通過在專業(yè)教室中設(shè)置各種功能區(qū)域，如小組學(xué)習(xí)討論區(qū)、資料查詢區(qū)、實(shí)操區(qū)等[2]。在學(xué)習(xí)討論區(qū)可配置各種教學(xué)設(shè)備和多媒體視聽設(shè)備，在實(shí)操區(qū)為每一位學(xué)生設(shè)置人手一臺微型數(shù)控銑床，從而把理論和實(shí)踐教學(xué)合二為一。這樣通過理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練相結(jié)合，學(xué)生可以獲得更全面的工作過程知識。這樣的改進(jìn)在數(shù)控銑床切削加工一體化教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一臺的教學(xué)，將數(shù)控加工仿真軟件與微型數(shù)控銑床結(jié)合應(yīng)用，把數(shù)控加工仿真軟件和機(jī)床加工的實(shí)際運(yùn)動有機(jī)的結(jié)合起來，學(xué)生在數(shù)控加工仿真軟件上完成工件的加工程序編制后，可以立即傳送到微型仿真銑床上運(yùn)行，直觀地感受到編寫的加工程序的運(yùn)行過程，直觀地看到加工結(jié)果。這樣既能解決大部分?jǐn)?shù)控加工仿真軟件存在的安全意識培養(yǎng)難、操作直觀性不強(qiáng)、工藝性不夠等問題，又能解決各教學(xué)單位增加實(shí)訓(xùn)設(shè)備資金投入大、實(shí)訓(xùn)場地?zé)o法增加的問題。搭建學(xué)生實(shí)訓(xùn)時從虛擬加工到現(xiàn)實(shí)加工的一個過渡階梯，讓學(xué)生循序漸進(jìn)的完成相應(yīng)課程的實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)，從而達(dá)到培養(yǎng)的學(xué)生不僅是模擬軟件操作人員，而是一個優(yōu)秀的操作者和工藝人員。

3 以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法為主，其他多種教學(xué)法為輔的一體化教學(xué)方法的改革與探索

工學(xué)結(jié)合一體化課程中強(qiáng)調(diào)“思維”和“行動”的統(tǒng)一，強(qiáng)調(diào)“情境”和“發(fā)現(xiàn)”，以及學(xué)生的自我建構(gòu)和自我管理式學(xué)習(xí)；教學(xué)過程是認(rèn)知過程與職業(yè)行動過程的結(jié)合，是學(xué)習(xí)者的個體行動、學(xué)習(xí)過程和適應(yīng)外界要求的結(jié)合[3]。我們在教學(xué)方法上的改革和探索主要用到以下幾種教學(xué)方法。

3.1 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法思路是以任務(wù)為主線，以任務(wù)驅(qū)動為主要形式，將任務(wù)貫穿于教學(xué)的始終。采用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)中，首先，領(lǐng)取任務(wù)，了解任務(wù)內(nèi)容，分析圖樣，繪制零件圖，討論制定方案，選擇設(shè)備，編制程序，領(lǐng)取工、量、刃具，加工零件，零件檢驗(yàn)及質(zhì)量分析，成果展示，總結(jié)評價等教學(xué)環(huán)節(jié)。通過這一系列過程培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯分析能力，編程能力，加工操作的能力，團(tuán)隊合作的能力。

例如：在“離合器底板的加工”中，學(xué)習(xí)任務(wù)是“某企業(yè)送來一批（20件）離合器底板，需要在兩周內(nèi)（10個工作日）按設(shè)計圖紙完成交貨。接到上述任務(wù)后，需要分析設(shè)計圖樣、合理安排工藝、編制加工程序，先進(jìn)行模擬仿真加工和效驗(yàn)程序，按要求加工出合格的產(chǎn)品?！蓖瑢W(xué)們討論分析任務(wù)內(nèi)容，分析圖樣的各項技術(shù)要求。在制定加工方案時，同學(xué)們要重點(diǎn)考慮離合器的加工，采用什么方法，才能保證孔和槽的尺寸，該如何編制程序，還有零件檢驗(yàn)及質(zhì)量分析，通過問題的一步步深入，同學(xué)們的思考也越深入，所了解的知識就越多，越與實(shí)際相聯(lián)系。

3.2 角色扮演法

角色扮演法是指讓學(xué)生嘗試著承擔(dān)一個預(yù)先設(shè)定好的工作任務(wù)（角色），并實(shí)施完成這項任務(wù)（角色），學(xué)生要在規(guī)定（表演）時間內(nèi)與其他角色（扮演者）進(jìn)行協(xié)同工作，承擔(dān)起按時按量完成工作任務(wù)的責(zé)任[1]。

在一體化教學(xué)中，單純運(yùn)行角色扮演法的情況并不多。從任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中看到，評價是它們不可缺少的階段之一，而評價本身就離不開學(xué)生的互評（表現(xiàn)為專業(yè)交際能力）和自評，當(dāng)然也不僅僅局限于此。因此教師可以靈活地將角色扮演法有機(jī)地融入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的某一個階段之中，這樣既豐富了各個教學(xué)方法的內(nèi)涵，又培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)交流能力、學(xué)生今后的崗位適應(yīng)能力等。例如，(1)在決策過程中，關(guān)于加工方案制定等相關(guān)問題的決策，就需要同學(xué)扮演決策者的角色。(2)需要進(jìn)行手工操作，例如根據(jù)給定零件圖（工作任務(wù)提示）進(jìn)行安裝和加工，就需要加工者的角色。(3)對零件的安裝檢測，程序的效驗(yàn)，加工過程的安全監(jiān)督，這樣就可以讓同學(xué)扮演安全員的角色。(4)當(dāng)一名學(xué)生完成工作任務(wù)后，對零件加工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和結(jié)果記錄，可以讓同組同學(xué)扮演質(zhì)量檢驗(yàn)員，在互評中提出改進(jìn)建議。這樣在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的條件下，無形之中培養(yǎng)了學(xué)生的交流能力和責(zé)任感、安全意識、評價能力、檢測的能力，還為學(xué)生提供了了解企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作的機(jī)會。

在一體化教學(xué)中，單純運(yùn)行角色扮演法的情況并不多。從任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中看到，評價是它們不可缺少的階段之一，而評價本身就離不開學(xué)生的互評（表現(xiàn)為專業(yè)交際能力）和自評，當(dāng)然也不僅僅局限于此，教師可以靈活地將角色扮演法有機(jī)地融入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的某一個階段之中。例如，當(dāng)一名學(xué)生完成工作任務(wù)后，對零件加工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和結(jié)果記錄，可以讓同組同學(xué)扮演質(zhì)量檢驗(yàn)員，在互評中提出改進(jìn)建議。這樣在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的條件下，無形之中培養(yǎng)了學(xué)生的交流能力和責(zé)任感、安全意識、評價能力、檢測的能力，還為學(xué)生提供了了解企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作的機(jī)會。

3.3 頭腦風(fēng)暴法

頭腦風(fēng)暴法是一種能夠在最短時間里獲得最多的思想和觀點(diǎn)的工作方法，是聚合思維訓(xùn)練的一種好辦法[1]。從任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的階段中可以看到計劃、決策等階段，教師如果能將頭腦風(fēng)暴法的精髓靈活地滲入這些相應(yīng)階段之中，可以在豐富任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法本身的同時，通過集體討論，集思廣益，促使學(xué)生對某一教學(xué)課題產(chǎn)生自己的意見，可以最大限度地調(diào)動所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

3.4 思維導(dǎo)圖法

在“制定計劃”和“做出決策”的階段，還可以采用思維導(dǎo)圖的方法。

《數(shù)控銑床切削加工》實(shí)訓(xùn)一體化課程很適合把思維導(dǎo)圖法和“頭腦風(fēng)暴”法相結(jié)合，在教師引導(dǎo)下自主討論一些復(fù)雜議題，取得了較好的效果。例如，其基本教學(xué)程序是：

(1)教師提出“離合器底板的加工”的任務(wù)和期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

(2)小組完成任務(wù)。

(3)小組代表對結(jié)果作一分鐘解釋，并把卡片按一定規(guī)則貼在黑板上。

(4)各組全部展示完后，展示的卡片形成一個中間為中心議題，往外由若干個主要方面觀點(diǎn)的卡片。

(5)用線條把這些觀點(diǎn)連接起來，形成思維導(dǎo)圖。

實(shí)踐證明，圍繞一個議題，經(jīng)過全班學(xué)生分步思考和討論形成的結(jié)果，可以比較全面、完整。在討論過程中，學(xué)生相互之間啟發(fā)，可以理解和認(rèn)識相對復(fù)雜的關(guān)系，從而為解決綜合性問題奠定基礎(chǔ)[4]。

4 從多方面對一體化教學(xué)評價體系的改革與探索

教學(xué)評價是教學(xué)環(huán)節(jié)的反饋機(jī)制，是推動教學(xué)有效性的重要手段。為全面檢驗(yàn)學(xué)生對離合器底板加工的掌握情況，不能沿用傳統(tǒng)的只注重結(jié)果的考核方式，而因建立重在以學(xué)生綜合職業(yè)能力為培養(yǎng)目標(biāo)，理實(shí)結(jié)合，注重過程，覆蓋全面的一體化考核評價體系[4]。因此在以微型數(shù)控銑床為平臺的一體化教學(xué)改革過程中，需要建立多方面的一體化教學(xué)評價體系。在具體實(shí)施過程中，我們針對每一個任務(wù)的5個活動都有相對應(yīng)的活動評價，對照活動評價表對每個學(xué)生進(jìn)行考核。以任務(wù)六“離合器底板的加工”為例，每個活動結(jié)束都有分析與評價表，如表1所示

表1 分析與評價表Tab.1 Analysis and evaluation tab

5 結(jié)論

隨著“中國制造2025”到來，現(xiàn)代企業(yè)對技術(shù)工人有更新、更高的要求，既要有一定的專業(yè)理論知識，又要有很強(qiáng)的實(shí)踐操作能力；既能解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，又有技術(shù)改革創(chuàng)新的能力。以微型數(shù)控銑床為平臺的《數(shù)控銑床切削加工》實(shí)訓(xùn)一體化課程更高效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，提高了學(xué)生分析解決實(shí)際問題和動手實(shí)踐能力，讓理論與實(shí)踐更緊密結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中，圍繞典型工作任務(wù)，通過在“做中學(xué)，學(xué)中做”來完成某一教學(xué)任務(wù)。切實(shí)的增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)際動手能力，學(xué)生能更好的適應(yīng)企業(yè)的崗位需求。