生本教育數控加工技術研究

時間:2022-11-03 08:35:38

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生本教育數控加工技術研究

[摘要]生本教學一切為了學生為本,充分尊重學生,全面依靠學生。在數控技術課堂教學中,進行從問題的設計到問題的解決以及從融洽課堂氛圍到學生思維培養的方面,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高。

[關鍵詞]生本教育;數控加工技術;課型

數控加工技術課程是中職數控技術應用和模具專業的主干專業課程。其教學任務是引導學生了解數控機床和各種刀具,掌握數控機床的基本編程方法,規范正確地使用刃磨刀具,實施典型零件的數控加工工藝,擬定簡單零件的數控加工工藝規程,從而培養學生的初步形成數控加工技術的專業能力和職業能力。可見,數控加工技術是一門理論與實際緊密結合的課程,教學過程中必須要突出學生學習的主體性和實踐性的特點。但是,在數控加工技術教學的課堂上卻相去甚遠,教師主要采取講授法組織教學,忽視了學生的主體作用,沒有形成良好的教學生態,教學有效性比較差。為此,在參與中國教師發展基金會“十二五”重點課題“中職生本教育課堂教學研究”的實驗研究中,筆者構建基于生本教育的數控加工技術課型,優化了課堂教學結構,也提高了教學的有效性。

1基于生本教育的數控加工技術教學

生本教育是郭思樂教授提出的全新的教育理念。生本教育從兒童的生命意義出發,把為學生的好學而設計的教育定義為生本教育。生本教育堅持一切為了學生,高度尊重學生,全面依靠學生,實現由傳統教育向生本教育的轉變,實現學生積極、主動、活潑、健康地發展。增城市職業技術學校(以下簡稱“學校”)從2006年開始實施生本教育,有力地推動了課程改革,課堂教學面貌煥然一新。我們以生本教育為指導,優化了數控加工技術教學,提高學生學習的自主性和教學的有效性。生本教育認為:兒童起點非零,人擁有其自身發展的全部憑借,具有與生俱來的語言的、思維的、學習的、創造的本能。兒童是天生的學習者,他們的潛能無限,是最重要的學習資源。因此,在數控加工技術教學中,我們不是向學生灌輸數控加工的知識和加工方法,而是引導學生積極主動地去探究知識和方法,自己發現(案例)。由此可見,實施生本教育有利于突出學生學習的主體性。生本教育關注學生的學習,關注學生的成長過程。數控加工技術是以機電設備加工工藝知識為基礎,融金屬切削加工刀具知識、機床知識、工裝夾具等知識為一體,與現代制造生產技術聯系密切的一門專業核心課程。其最顯著的特點就是實踐性。但是由于設備、場室的限制,很多教師都把這門課程在黑板上操作,在課堂上講授,忽視了課程本身具有實踐性的特點。與之相反,生本教育則強調要先做后學,以學定教。在生本教育的課堂上,教師要引導學生“先做”,即到實操場的真實情境中去,感受數控加工工藝,體驗現代加工技術。在此基礎上在,引導學生“后學”,談實踐的感受,談自學的發現,在學生之間知識的碰撞中完成學習任務,提高專業能力和職業能力。實施生本教育有利于凸顯課程的實踐性。

2基于生本教育的數控加工技術課型及結構

課型是課堂教學最具有操作性的教學結構和程序。基于生本教育的數控加工技術課型是我們在實施生本教育開展有效教學活動中,以生本教育理論和有效教學理念為指導,在長期課堂教學實踐的基礎上構建的。它具有三個突出的特點。首先,充分體現了中職學生的學習規律。在教學設計和實施中,堅持課堂教學高度尊重學生,全面依靠學生,發揮學生的學習主體作用,讓學生真正成為學習的主人。其次,要充分體現現代教學理念,堅持先做后學先學后教,要優化課堂結構,使課的結構符合中職學生的認知規律。再次,教學過程要關注學生的心理體驗和思維發展,突出學生的感受與體驗,突出學生自主的實踐活動,使教學過程成為知識與技能的形成過程和學生的成長過程。基于生本教育的數控加工技術課型的結構為:前置作用—小組研討—課堂研討—評價總結。2.1前置作業。前置作業是指在上課之前教師布置給學生的學習任務。前置作業在生本教育的課堂上具有兩個重要作業。其一,前置作業具有引導學生自主學習的作用。由于數控加工技術的理論比較抽象,學生普遍感到比較難懂,學習興趣不高。教師可以設計學生喜歡的能夠接受的前置作業,引導學生提前自主學習。其二,前置作業具有創設學習情境的作用。教師通過前置作業把抽象的復雜的難懂的數控技術問題變成具體簡單容易可操作的實際問題,使學生可以人人參與,可以感受。前置作業要適合學生的接受能力,盡量少講理論,多講用途,給學生實踐動手的機會,激發學生的學習熱情。設計前置作業要做到簡單、根本、開放,適合課程特點,適合中職學生的認知規律。2.2小組學習。小組學習是該課型的常態。《國務院關于基礎教育改革與發展的決定》強調要“鼓勵合作學習,促進學生之間的相互交流共同發展,促進師生教學相長。”小組學習強調學生之間的互動,注重學生之間的互相幫助,共同研究問題。小組學習要按照前置作業的任務進行,首先每個學生介紹自己的學習成果,然后共同研究解決自主學習未能解決的問題,最后共同評價各自的學習成果,選擇最佳成果作為小組的學習成果,準備在全班交流。此階段不是由教師直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題,而是由學生之間共同溝通,查閱資料,分配任務,分析存在的困難和解決的方法。教師向學生提供專業的意見和線索。需要什么資料,如何分配任務,存在哪些難點以及如何解決都由學生完成。強調發展學生的自主、合作學習。教師在這一環節中是顧問、技術指導的角色,作簡單的歸納和指導。2.3課堂討論。如果說小組學習是集中小組每個學生的力量去完成前置任務,那么課堂討論則是通過小組集體展示學習成果的形式引起更加強烈的思維碰撞,獲得知識和技能,鍛煉思維的廣闊性、深刻性、敏捷性。在教學過程中,可以采用“技術展示”和“作品展示”來讓學生展示學習成果。“技術展示”是每個小組輪流在全班學生面前展示本小組在崗位的技能,“作品展示”反映了學生掌握知識的程度以及本小組的成品。一個小組展示完以后,其他小組可以進行提問和交流,甚至爭論,以求獲得更準確地解答以及更簡便的方法。2.4評價總結。評價總結是課型的最后一個環節,主要任務是對前面自主學習和合作學習的過程和結果進行分析總結和評價。在任務完成后,要組織了全體學生在一起及時進行總結評價,以促進學生的進一步發展。可以采取師生互動辦法,問答的形式總結知識、技能、技術以及學習方法和學習感受。也可以采取考核的辦法檢驗學生在完成任務過程中是否掌握該任務的技能,能否靈活應用此技能,評價學生自主和協作學習能力作及時的評價。也可以組織小組集體反思,找到完成任務過程中的不足,找出新的解決問題的方案。比如數控銑床操作課學生銑削的粗糙度不夠好,可以通過點評讓他們領悟加工參數的設定,并且在下一次加工時不會出現類似的問題,從而保證加工的精度,提高學生的專業技能。

3基于生本教育的數控加工技術課型案例

下面以課題“典型水晶眼的銑削加工”為例介紹課型的操作。“水晶眼銑削加工”是數控銑床中心和加工操作與編程技能訓練中復雜零件加工的主要教學內容,是對前面所有章節內容的綜合運用,也是學生以后學數控加工的重要基礎[1]。教學對象是2015模具1班的學生,共50人。教學地點為數控銑床實訓中心。要求學生按照如下水晶眼零件圖的要求進行生產加工。3.1布置作業學生分成6人1組。要完成本次項目,學生需要做完以下幾個方面的工作。任務1:分析零件圖,制訂加工工藝方案。這個任務可以提高學生的讀圖識圖能力,考核學生對加工工藝、刀具切削量等相關知識的掌握程度,更能體現小組合作的團隊精神。任務2:根據加工工藝方案,編寫相應的加工程序。在編寫程序過程中,可以加強學生對指令功能的掌握和運用程度,思考程序的合理性和可行性。任務3:利用仿真軟件檢驗程序,模擬加工。仿真軟件可以幫助學生自查程序,提高程序的可行性。任務4:運用車間的設備對零件圖進行加工,得出產品。學生在這個任務中可以自主合理地操作車床,使用量具進行測量,控制精度,有效地提高了他們的動手操作能力以及操作的規范性。3.2小組學習通過學生小組之間的討論,分析零件圖。這是一個曲面挖槽銑削水晶眼零件,先去除最大外形以外材料(橢圓外),再去除模型曲面(R145曲面)材料,再去除槽(SR12)材料,最后精加工到尺寸。外形銑削,曲面粗加工平行銑削,曲面粗加工挖曹,曲面精加工平行銑削。再后置處理設置加工零件材料,選擇刀具及設置刀具參數,設置各種加工種類的特性參數。確定刀具路徑后,處理生成加工程序(NC代碼)并作適當修改。教師引導學生討論,巡回指導,正確引導學生編寫程序,提醒學生注意加工操作與生產的可行性。最后,讓小組組長代表上臺展示出后處理好的程序。師生共同分析,小組間進行比較和相互糾錯,發現共性問題及時講解和改正。小組合作學習可培養學生學習的主動性和積極性,提高學生綜合運用知識的能力。3.3展示交流首先,學生利用電腦的數控銑床仿真系統導入程序,對小組后處理好的程序進行校驗。其次,小組間以競賽的形式開展,在規定時間內,操作機床加工工件,生產出合格零件。教師提醒學生注意操作的規范性和安全性。通過小組間的比賽,更能激發學生學習的積極性和主動性。在實際加工過程中,訓練學生操作車床的熟練程度、對刀的準確性、精度的控制、表面粗糙度進給倍率的調整、突發事件的應變能力。經過有效的實訓練習,學生才能提高操作技能能力,培養責任心,接近企業對數控銑削加工人才的要求。3.4評價總結首先,加工完畢后利用測量工具及儀器,結合圖紙上的要求,自查及互查所有的產品,檢查評分。其次,各個小組介紹自己的加工過程,展示成果。教師要認真傾聽學生講解,協助他們的測量操作與表達,指導評價。這可增強學生的語言組織與表達能力,提高其解決問題的能力。要從安全、操作規范、工藝加工方案、工件質量等方面進行評價,對學生綜合能力進行點評,評選出最佳合作小組和最佳表現者。師生根據學生操作的反饋情況,集中指出存在的問題,引導學生在以后的實訓操作中能揚長避短,使操作更加規范。同時,教師還應要求學生寫出總結報告,總結自己在完成該項目過程中做得好的方面與不足,教育學生要重視自己的缺點,大膽發揚自己的優點,增強學生的自信心和成就感。

4課型運用應該注意的問題

在課型的實施中抓住前置作業、交流討論和總結評價幾個關鍵環節,具體要注意如下三個問題。4.1恰當設計前置作業。前置作業是課型實施的基礎。給學生有明確的學習目標,讓學生通過所布置的前置任務進行對任務的分析、資料的查找、問題的討論及解決,使得學生學習氣氛濃厚,課堂氣氛活躍,學習積極性高。4.2正確引導展示交流。展示交流是課型實施的關鍵。任務完成后,教師要選出部分較好的成果進行展示并由學生講解加工工藝以及繪圖方法。讓講的學生總結經驗,學會交流和分享,同時加深對知識的理解,體會學習的成就感。讓聽的學生也能從中學習到不同的思維方式及繪圖技巧。通過展示成果交流經驗來激發學生學習的熱情,培養學生的創新思維能力。同時,集中全班智慧,共同提高操作技能。4.3合理組織評價總結。評價總結是課型實施的動力。學生對水晶眼工件任務完成后,教師要進行恰當地分析和評價。其目的是激勵學生在實踐中掌握知識。評價要側重任務完成的質量,同時還要貫穿課堂教學的全過程。評價時,要善于捕捉學生的進步,哪怕是點滴的成績,都要給予肯定和鼓勵,讓學生體驗到任務完成后的收獲與喜悅。這樣有利于提高學生的學習熱情,增強自信心和自豪感。總之,數控技術課堂中實施生本教育理念推動了教學革新,改變了傳統的教學模式。生本重視學生主體地位的確立,培養學生主動探索自主學習的能力,一切為了學生的發展是至關重要的。并且讓學生真正做到“天高任鳥飛,海闊任魚躍”,為學生提供了更加有效學習的良好環境。也充分地展示現代技工教育“以能力為本”的價值取向,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高。技工教育隨著社會的發展而變化,培養出來的人才更能適應社會的需要。

作者:范繼紅 單位:廣州市增城區職業技術學校

參考文獻

[1]劉干中.中職教學建模[M].北京:新華出版社,2015.