湯國寶(廣州市增城區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣東廣州511316)
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中職數(shù)控車工課實(shí)訓(xùn)教學(xué)探究
湯國寶
(廣州市增城區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣東廣州511316)
[摘 要]數(shù)控車工是一門實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的專業(yè)核心課程,但由于教材、設(shè)施設(shè)備、師資等原因,實(shí)訓(xùn)教學(xué)并不理想。筆者認(rèn)為,應(yīng)用數(shù)控仿真系統(tǒng),采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)和合作學(xué)習(xí)的教學(xué)策略以及運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法可以有效地解決這些問題,提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效性。
[關(guān)鍵詞]數(shù)控車工 實(shí)訓(xùn)教學(xué) 有效教學(xué)策略 項(xiàng)目教學(xué)法
數(shù)控車工是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、模具制造技術(shù)專業(yè)一門綜合性專業(yè)核心課程。其實(shí)訓(xùn)教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生良好的理解能力和動(dòng)手能力,以掌握機(jī)械制圖、加工工藝、材料熱處理、數(shù)控車床仿真軟件操作、公差與配合等專業(yè)知識(shí)和加工、生產(chǎn)機(jī)械零件的操作技能以及從事數(shù)控技術(shù)相關(guān)專業(yè)工作的職業(yè)能力。但是,在實(shí)際教學(xué)中,存在教學(xué)方法單一、實(shí)訓(xùn)操作時(shí)間少、設(shè)備不足等問題,嚴(yán)重地影響了數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果,導(dǎo)致數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生不能滿足企業(yè)的人才要求。因此,科學(xué)分析數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的問題,尋找解決問題的策略和方法,提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果,以培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)控加工的技術(shù)性人才就是我們專業(yè)教師必須面對(duì)的課題。
中職數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量不理想,學(xué)生掌握數(shù)控車床的操作能力并不高,未能很好地達(dá)到企業(yè)對(duì)數(shù)控車工人才的要求。其原因是多方面的。筆者以所在學(xué)校為例進(jìn)行了問卷調(diào)查和座談,認(rèn)為數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問題主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。
1.1 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法忽視了學(xué)生的可接受性
首先,很多教師采取傳統(tǒng)的講授式的教學(xué)方法,把一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的技能課上成了理論課。上課氣氛沉悶,未能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,未能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率低。如講解對(duì)刀方法時(shí),教師一般就會(huì)采取示范法進(jìn)行教學(xué),集中學(xué)生,示范一次對(duì)刀,并沒有要求每個(gè)學(xué)生自己動(dòng)手練習(xí)一下。其次,教師對(duì)內(nèi)容的選擇和表述忽視了學(xué)生的接受能力,不符合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際。由于中職學(xué)生基本都是成績比較差的初中畢業(yè)生,他們理解能力和學(xué)習(xí)能力比較差,往往出現(xiàn)大部分學(xué)生看不懂聽不明白的現(xiàn)象。有些內(nèi)容和要求已經(jīng)超出中職學(xué)生的認(rèn)知“最近發(fā)展區(qū)”,嚴(yán)重影響教學(xué)進(jìn)度和質(zhì)量。
1.2 實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足 實(shí)訓(xùn)時(shí)間短 難以形成專業(yè)技能
以廣州市增城區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校(以下簡稱“學(xué)?!保┙虒W(xué)班級(jí)2014級(jí)數(shù)控1班為例,共54人,每周6課時(shí),學(xué)校數(shù)控車床共6臺(tái),平均9人使用一臺(tái)車床,每個(gè)人操作車床的時(shí)間不足1課時(shí),就出現(xiàn)大部分學(xué)生練習(xí)時(shí)間不足、無法完成工件的加工等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。
數(shù)控機(jī)床是一種較為昂貴的機(jī)電一體化的新型設(shè)備。學(xué)校購置的車床數(shù)量無法應(yīng)對(duì)不斷增加的學(xué)生數(shù)量,直接導(dǎo)致學(xué)生人平均實(shí)訓(xùn)操作的時(shí)間較少。甚至有時(shí)候遇到某些車床出現(xiàn)設(shè)備故障,若未能及時(shí)進(jìn)行維修,那就更加無法保證數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果,學(xué)生就難以提高實(shí)際動(dòng)手操作的能力。
1.3 實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師實(shí)際操作能力不強(qiáng)并指導(dǎo)不到位
學(xué)校的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師是往屆留校的學(xué)生,在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,會(huì)協(xié)助科任教師管理課堂紀(jì)律。但他的理論知識(shí)比較薄弱、獨(dú)立操作車床的時(shí)間比較少。有時(shí),學(xué)生在操作方面遇到困難,實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師也無法解答疑難,更無法給學(xué)生做出示范教學(xué),造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果比較差,教學(xué)進(jìn)度較慢。因此,數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求指導(dǎo)教師除了有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還要有熟練操作車床的能力以及掌握數(shù)控行業(yè)的就業(yè)最新動(dòng)態(tài)。
數(shù)控車工課教學(xué)要把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)融為一體,做到學(xué)生可以在“做中學(xué)”、“學(xué)中做”,教師可以在“做中教”。知識(shí)與技能的教學(xué)任務(wù)都在實(shí)訓(xùn)車間里完成,就要以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法展開,以具體的加工任務(wù)作為核心,調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力,提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效性。
2.1 應(yīng)用數(shù)控仿真系統(tǒng) 緩解實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足
利用數(shù)控車床仿真系統(tǒng),在虛擬環(huán)境中了解數(shù)控加工技術(shù)。數(shù)控車床仿真系統(tǒng)的操作系統(tǒng)和按鍵功能與真實(shí)的數(shù)控機(jī)車設(shè)備是相同的,不存在任何的安全問題。學(xué)生可以大膽地獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。學(xué)生既能比較完整地學(xué)習(xí)到編程、模擬加工等的知識(shí),也能增強(qiáng)他們的自信心。利用數(shù)控仿真系統(tǒng),做好實(shí)操前的準(zhǔn)備,節(jié)省了大量的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)和設(shè)備投入費(fèi)用。
2.2 采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué) 突出學(xué)生主體作用
根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況分組,每個(gè)小組選一名學(xué)生作為組長負(fù)責(zé)本小組的學(xué)習(xí)。實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師劃分出若干個(gè)任務(wù)模塊,在每一次的技能實(shí)訓(xùn)中,把單個(gè)任務(wù)分配給各小組,由小組成員共同討論任務(wù)中零件的加工方法。教師引導(dǎo)學(xué)生思考與討論,規(guī)范學(xué)生的加工操作,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓他們主動(dòng)參與到各個(gè)任務(wù)的工作學(xué)習(xí)中去。當(dāng)任務(wù)結(jié)束后,經(jīng)過教師點(diǎn)評(píng),學(xué)生能夠清楚認(rèn)識(shí)到自己的不足,讓他們體驗(yàn)成功的喜悅,懂得在失敗中反思自我。
2.3 采取小組合作方式 提高學(xué)生職業(yè)能力
在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中,教師可以采取以小組為單位,進(jìn)行實(shí)訓(xùn)比賽。即:在規(guī)定時(shí)間里,讓各小組加工生產(chǎn)同一工件,嚴(yán)格按照生產(chǎn)零件的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。通過類似的比賽,讓他們主動(dòng)地配合組員的工作,能在緊張的實(shí)訓(xùn)環(huán)境中提高應(yīng)變能力,自覺地查漏補(bǔ)缺,完善自我。此外,小組合作學(xué)習(xí)也大大提高團(tuán)隊(duì)的凝聚力,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,提高他們的職業(yè)能力。
提高數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量可以采取項(xiàng)目教學(xué)的方法。項(xiàng)目教學(xué)法主張先練后講先學(xué)后教,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),主動(dòng)參與,從嘗試入手,從練習(xí)開始,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性、積極性,有利于加強(qiáng)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。下面以課題“典型軸類零件圖的切削加工”為案例做一簡單介紹(見圖)。
教學(xué)對(duì)象是2014級(jí)數(shù)控1班的學(xué)生,共54人,教學(xué)地點(diǎn)為數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中心。要求學(xué)生按照如下軸類零件圖的要求,進(jìn)行生產(chǎn)加工。
軸類零件切削加工圖
3.1 布置任務(wù) 引導(dǎo)自學(xué)
學(xué)生分成6人一組。要完成本次項(xiàng)目,學(xué)生需要做完以下幾個(gè)方面的工作。
任務(wù)一:分析零件圖,制訂加工工藝方案。這個(gè)任務(wù)可以提高學(xué)生的讀圖識(shí)圖能力,考核學(xué)生對(duì)加工工藝、刀具切削量等相關(guān)知識(shí)的掌握程度,更能體現(xiàn)小組合作的團(tuán)隊(duì)精神。
任務(wù)二:根據(jù)加工工藝方案,編寫相應(yīng)的加工程序。在編寫程序過程中,可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)指令功能的掌握和運(yùn)用程度,思考程序的合理性和可行性。
任務(wù)三:利用仿真軟件,檢驗(yàn)程序,模擬加工。仿真軟件可以幫助學(xué)生自查程序,提高程序的可行性。
任務(wù)四:運(yùn)用車間的設(shè)備,對(duì)零件圖進(jìn)行加工,得出產(chǎn)品。在這個(gè)任務(wù)中,學(xué)生可以自主合理地操作車床,使用量具進(jìn)行測(cè)量,控制精度,有效地提高了他們的動(dòng)手操作能力以及操作的規(guī)范性。
3.2 分析任務(wù) 小組合作
通過學(xué)生小組之間的討論,分析零件圖。這是一個(gè)調(diào)頭車零件,先加工右端輪廓,再加工左端輪廓,所需要的刀具有外圓刀、切斷刀和60度螺紋刀。小組確定加工工藝方案,填寫工藝卡并編寫出完整的程序。教師引導(dǎo)學(xué)生討論,巡回指導(dǎo),正確引導(dǎo)學(xué)生編寫程序,提醒學(xué)生注意加工操作與生產(chǎn)的可行性。最后,讓小組組長代表上臺(tái)寫出編寫好的程序,師生共同分析,小組間進(jìn)行比較和相互糾錯(cuò),發(fā)現(xiàn)共性問題及時(shí)講解和改正。小組合作學(xué)習(xí)可培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
3.3 實(shí)施任務(wù) 培訓(xùn)技能
首先,學(xué)生利用電腦的數(shù)控車床仿真系統(tǒng),錄入程序,對(duì)小組編寫好的程序進(jìn)行校驗(yàn)。其次,小組間以競(jìng)賽的形式開展,在規(guī)定時(shí)間內(nèi),操作機(jī)床加工工件,生產(chǎn)出合格零件,教師提醒學(xué)生注意操作的規(guī)范性和安全性。
通過小組間的比賽,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在實(shí)際加工過程中,訓(xùn)練學(xué)生操作車床的熟練程度、對(duì)刀的準(zhǔn)確性、精度的控制、表面粗糙度進(jìn)給倍率的調(diào)整、突發(fā)事件的應(yīng)變能力。經(jīng)過有效的實(shí)訓(xùn)練習(xí),學(xué)生才能提高操作技能能力,培養(yǎng)責(zé)任心,接近企業(yè)對(duì)數(shù)控車工人才的要求。
3.4 展示評(píng)價(jià) 總結(jié)提高
首先,加工完畢后,利用測(cè)量工具及儀器,結(jié)合圖紙上的要求,自查及互查所有的產(chǎn)品,檢查評(píng)分。其次,各個(gè)小組介紹自己的加工過程,展示成果。教師要認(rèn)真傾聽學(xué)生講解,協(xié)助他們的測(cè)量操作與表達(dá),指導(dǎo)評(píng)價(jià)。這可增強(qiáng)學(xué)生的語言組織與表達(dá)能力,提高其解決問題的能力。
從安全、操作規(guī)范、工藝加工方案、工件質(zhì)量等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生綜合能力進(jìn)行點(diǎn)評(píng),評(píng)選出最佳合作小組和最佳表現(xiàn)者。師生根據(jù)學(xué)生操作的反饋情況,集中指出存在的問題,引導(dǎo)學(xué)生在以后的實(shí)訓(xùn)操作中能揚(yáng)長避短,使操作更加規(guī)范。同時(shí),教師還應(yīng)要求學(xué)生寫出總結(jié)報(bào)告,總結(jié)自己在完成該項(xiàng)目過程中做得好的方面與不足,教育學(xué)生要重視自己的缺點(diǎn),大膽發(fā)揚(yáng)自己的優(yōu)點(diǎn),增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感。
總之,數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問題,是不容我們忽略的,學(xué)校和教師要提高數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效性。項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用能有效地提高學(xué)生數(shù)控車床操作的能力,加強(qiáng)教師的專業(yè)素質(zhì),真正提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果和質(zhì)量,培養(yǎng)符合企業(yè)需求的高技能人才。
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