巧用“引导文教学法”开展数控车床一体化教学

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  内容摘要:引导文教学法是通过教师精心设计引导文,以引导学生独立学习和工作,提高学生独立工作能力的教学方法。是一种较成熟的行为导向教学法。本文旨将引导文教学法引入到数控车床理论和实践一体化教学中,并根据教学特点,结合典型教学项目,对引导文教学模式开展教学实验与尝试。
  关键词:引导文教学法 引导文一体化教学数控车
  【中国分类法】TG519. 1
  
  
  一、推行教学改革的背景
  《数控车床编程与加工》是中职学校数控专业必须掌握的核心课程之一,所培养的学生是面向企业一线生产岗位的,我们的培养目的也是希望毕业生能够具备数控车加工工作岗位的能力,并能获得区别与一般没有经过专业学习的学徒工的薪酬。但经过我们多次的企业调研以及毕业生跟踪访谈,发现情况并不乐观。我们大多数毕业生还是需要经过很长一段做学徒的时间,才能具备相应的岗位能力。
  如何走出这一困境,成为当务之急。自从笔者参加了广东省职业院校“以学生为中心教学法”的培训班学习后,近两年来在《数控车编程与加工》教学过程中大胆改革:将课程所必需掌握的知识点和技能打散并重新糅合为八个学习情境,每个学习情境以企业零件(原图或改编)为载体,并在整个教学过程中应用了德国行为导向教学理念下普遍采用的一种教学方法——引导文教学法,取得了良好的教学效果。
  二、引导文教学法的简要介绍
  引导文教学法在应用过程中,分为“收集资料、制定计划、商讨决策、实施方案、检查成果、评价反馈”六个步骤,这与项目教学法类似。主要区别是:引导文教学法是要设计一种专门教学文件,即“引导文”,通过工作计划和自行控制工作过程等手段,从而引导学生来完成项目教学。“引导文”常常以引导问题的形式出现,其任务是建立项目工作和它需要的知识、技能间的关系,让学生清楚完成任务需要什么知识、具备哪些技能等。
  (一)引导文的主要内容
  1、学习目标:通过该教学项目,学生应完成什么工作,应掌握哪些知识和技能,即干什么?
  2、引导问题:学生在引导问题的指引下主动、独立地学习,制订出可行的工作计划,并对工作计划进行实施和评估,即怎么干?
  3、信息来源:为学生指出获取有关信息的渠道,培养学生获取、加工、处理信息的能力。除此之外,根据具体教学内容,引导文还可以附带技术说明书、工作计划表、材料明细表、工具需求表、成绩评定表、图纸等必要的资料。
  (二)引导文教学法的组织形式
  1、使用引导文教学法的目的是提高学生自学和独立工作的能力,每个学生独立制订计划,独立实施计划,独立评估计划。使用引导文教学法的班级最好采用小班教学,在具体的教学过程中,可以根据设备的不同情况,把学生分成若干个小组,并选出小组长,以小组为单位完成有关教学过程。一般把学习能力不同的学生安排在一组,以便相互交流,相互促进,共同提高。
  2、学生在熟悉引导文后,明确学习工作目标,清楚哪些是应该完成的工作、哪些是需要学会的知识、哪些是必须掌握的技能。学生根据工作任务查找相关资料,获取有价值的信息,解答引导问题,接着自主制订工作计划,选择实施方案,然后独立实施和评估计划,最后检查、修正和评价自己的学习成果。
  3、在教学全过程中,教师只起咨询、督促、组织和协调的作用,其工作重点主要是开发引导文、提前做好教学准备和过程的评价工作。
  三、引导文教学法的实施过程
  《数控车床编程与操作》是一门理论和实际联系非常紧密的课程,运用“引导文教学法”实施教学,可以取得更好的教学效果。由于篇幅有限,本文重点以学习情境七——“定位心轴的数控车削加工”为例,展示笔者的教学设计思路。
  (一)教学准备阶段
  开发设计好引导文,这是引导文教学法教学准备阶段最关键的工作,因为引导文质量的高低直接影响到引导文教学法实施的效果。因此,需要教师换位思考,从学生的角度,悉心揣摩、研究分析,才能设计出优质的引导文。以下表1为学习情境七引导文的主要内容:
  课程名称 学习情境
  姓名 班级
  小组名称 开始日期
  导言 你所在企业接到一张订单,客户需要生产一批定位心轴(见表3)。在批量生产之前,需要由你先生产一件作为样板,如果客户满意即可批量投入生产。由于该心轴的工序比较复杂,所要保证的尺寸也较多,本引导文将帮助你认识和了解,要想达到客户的要求,哪些知识是我们必须要掌握的,哪些方面是生产加工中必须注意到的要点。
  学习目标 1、理解封闭切削循环G73指令的特点和应用
  2、掌握带复合圆弧的复杂零件切削加工方法和工艺安排。
  3、参照以往的经验,进行知识迁移,预估在加工过程中有可能发生的问题,并能做准备预案。
  信息来源 1、书籍
  ①校本自编教材《基于工作过程——使用数控车床加工零件》。
  ②随机附带的机床操作说明书。
  2、互联网资料
  3、教学课件和广州超软公司开发的视频。
  4、专业教师的指导。
  5、来自行业和企业专业人士和从事该行业的亲朋好友的咨询。
  引导问题 1、编程时G73 的用途是什么?
  2、G73和G71指令有什么不同?
  3、工件加工采取哪种装夹方式?为什么?
  4、需要用到哪几种刀具?分别加工哪些部分?
  5、图样中哪些是关键尺寸?其控制精度是多少?
  6、尺寸精度要求和表面要求如何?采用什么方法去保证?
  7、在工作中应该注意哪些安全问题?如何能有效避免安全事故?
  制定计划 1、对所需加工的零件进行工艺分析;
  2、填写毛坯、工具、刀具和量具清单,并根据清单领取所需物料;
  3、自己制订加工工艺方案,填写工艺卡。
  4、制订零件评分表的尺寸检测细则。
  商讨决策 1、在小组内介绍你的加工工艺方案,并解释说明你选取该方案的原因,并听取和记录其他组员的意见;
  2、与老师讨论你的加工工艺方案,并记录老师提出的修改建议。
  实施方案 1、在数控机床里正确输入加工程序;
  2、请按照你修改后的加工工艺卡,对毛坯进行加工;
  3、遵守数控车床安全操作规程。
  检查成果 1、根据评分表的要求自己测量零件,并填写好评分表;
  2、写出在数控车床上加工零件时,出现了哪些问题?解决的途径是什么?
  评价反馈 1、正确填写自我评价表,然后小组内互评
  2、教师评价,反馈问题。
  任务完成人签名 完成日期
  指导教师签名 签名日期
  表1学习情境七——“定位心轴的数控车削加工”引导文
  (二)教学实施阶段
  1、收集资料。
  引导文教学法一定要以小组学习的形式来开展才能体现它的教学效果。一般是将三位学习能力不同的学生组合为一个小组,并选出一人担任组长,分组安排可在开课之初就固定下来。分组完成后,发下工作任务书(见表2)和引导文(见表1)。在这一阶段,教师首先要明确给学生说明学习任务,让学生知道要做什么,达到什么目的;其次要讲授必备的基础知识和专业知识;最后要引导各组学生根据给出的引导文和信息来源,独立查找专业书籍,利用讨论区配套的电脑浏览专业网站,收集、罗列与任务有关的信息,并在组长的组织下有目的地开展讨论和归整信息。教师不参与具体的收集工作,只对同学们的收集进程进行监督与适当的引导。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  表2学习情境七——“定位心轴的数控车削加工”工作任务书
  2、制订计划。
  各小组根据引导文的的提示,着手制订工作计划。计划是为行为服务的,是具体工作的进程安排,因此要以书面的形式拟定工作计划书可以方便在实施过程中对照进行。因此,在制订工作计划的过程中要充分考虑完成工作任务所有的相关工作步骤和所需的工具、量具和材料等物质条件,还有各种刀具的使用顺序和加工参数,然后各小组进行任务细分和任务分工。教师巡回指导,在必要时适当参与讨论,主要还是做引导性的讲解和分析。在学生制订好工作计划之后,教师再下发一份评分表的框架,引导学生来填写这个工作任务的基本检查和尺寸检测的项目、项目的评分标准以及每个项目的分值。让学生成为评价的主体,有利
  于学生明确实施过程中的工作重点,且更能激发学生的学习兴趣。
  3、商讨决策。
  各小组把制订好的计划书交到教师手上,随即教师和学生开始对每份工作计划进行研讨和决策。研讨重点在于:所制订的计划是否符合数控加工的基本要求;加工工艺是否可行;所选用的刀具、工具和夹具是否合适等。当然,教师也要注意充分肯定学生计划中的长处和某些创新点,并尽量为学生提供实现这些长处和创新点的条件,让学生体现自己的思考价值。
  4、实施方案。
  在实施阶段,由学生安装自己制定的工作计划步骤独立进行零件的编程与加工。在车间里,每个小组分配一台数控车床,在零件加工过程中,同组的学生进行共同的实施过程,这时候学生得到的不仅是专业能力的锻炼,而且还得到了团队合作能力、沟通能力和协调能力等综合职业能力的锻炼。
   5、检查成果。
  完成零件的加工之后,学生开始独立地有步骤地对实施计划的每一个环节进行检验,比如对所加工零件的质量以及整个工作过程的质量,包括加工前的编程,加工中的操作,加工后的零件处理等,通过学生事先编制好的零件评价表,逐项开始检验。在这一环节中,学生们不但要运用《数控车床编程与加工》的广泛知识,还需要运用相关课程《机械制造工艺》、《公差配合与技术测量》等相关知识。在检验的过程中加强了各课程的横向联系。
  6、评价反馈
  这是引导文教学的收尾阶段,教师和学生通过谈话方式对加工定位心轴的整个工作过程共同进行评价。评价的形式主要包括学生自评,小组互评,最后交由教师来进行综合评价,肯定加工中的优点,找出加工中的不足和偏差,并分析产生不足和偏差的原因,以期下次做得更好。
  (三)教学反思阶段
  1、中职学生学习能较弱,教师不能局限于准备和收尾阶段,期间要有理论穿插的部分,特别是对于一些依赖性和被动心理强的学生,这种独立学习和小组学习的教学组织形式,有可能使他们失去了很多学习机会。
  2、引导文教学法强调“以学生为中心”,教师不再以知识和技能的讲授为主,更多的是起引导和督促的作用。乍一看,教师的工作量好像减少了,但在实际操作过程中,我们知道,教学模式改革之后对教师的要求更高了。教师既要提前对工作任务进行实践,又要为引导文的设计付出相对大的工夫来做准备工作,还要不断地制订和整理工作任务的材料。这就需要我们教师具备“既理论深,又熟技能”的复合型能力。这是一个全新的挑战。
  3、引导文教学法的实施还需要相关配套条件的支持。例如,图书馆藏书资料的丰富程度,实训设备的数量是否满足,讨论区需要配备两到三台可以上网的电脑和多媒体视听设备,学生实训所需要的工具、量具、刃具和材料的投入情况等。
  四、引导文教学法的实施效果
  实施引导文教学法近一年多以来,取得了很好的效果。课堂纪律有了明显的好转,课堂气氛活跃,调动了学生学习的积极性、自主性以及团队合作的能动性,更好地培养、提高了他们的包括专业能力、方法能力和社会能力的一种综合职业能力。经对数控三个班2013年的数控车中级技能考证的情况统计,取证率达到90%以上,较之前提高了8个百分点。同时,我校数控专业毕业生传统用人单位(固力锁厂、广合模具厂、史丹利工具有限公司等)反映,2013届毕业生普遍适应性更强,上手更快。
  五、结束语
  无论我们选用哪一种教学方法,应始终记住“听到的会忘记;看到的可记住;做过的必掌握”的原则,而且每种教学法的使用并不是孤立的,应该综合运用。在实施过程中,教师应根据教学设计做好情景布置和准备,并知道该教学方法的使用过程,理解其精髓,才能真正达到所要的教学效果。正所谓“教无定法,贵在得法”
  
  参考文献:
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