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生本教育数控加工技术研究

[摘要]生本教学一切为了学生为本,充分尊重学生,全面依靠学生。在数控技术课堂教学中,进行从问题的设计到问题的解决以及从融洽课堂氛围到学生思维培养的方面,使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。

[关键词]生本教育;数控加工技术;课型

数控加工技术课程是中职数控技术应用和模具专业的主干专业课程。其教学任务是引导学生了解数控机床和各种刀具,掌握数控机床的基本编程方法,规范正确地使用刃磨刀具,实施典型零件的数控加工工艺,拟定简单零件的数控加工工艺规程,从而培养学生的初步形成数控加工技术的专业能力和职业能力。可见,数控加工技术是一门理论与实际紧密结合的课程,教学过程中必须要突出学生学习的主体性和实践性的特点。但是,在数控加工技术教学的课堂上却相去甚远,教师主要采取讲授法组织教学,忽视了学生的主体作用,没有形成良好的教学生态,教学有效性比较差。为此,在参与中国教师发展基金会“十二五”重点课题“中职生本教育课堂教学研究”的实验研究中,笔者构建基于生本教育的数控加工技术课型,优化了课堂教学结构,也提高了教学的有效性。

1基于生本教育的数控加工技术教学

生本教育是郭思乐教授提出的全新的教育理念。生本教育从儿童的生命意义出发,把为学生的好学而设计的教育定义为生本教育。生本教育坚持一切为了学生,高度尊重学生,全面依靠学生,实现由传统教育向生本教育的转变,实现学生积极、主动、活泼、健康地发展。增城市职业技术学校(以下简称“学校”)从2006年开始实施生本教育,有力地推动了课程改革,课堂教学面貌焕然一新。我们以生本教育为指导,优化了数控加工技术教学,提高学生学习的自主性和教学的有效性。生本教育认为:儿童起点非零,人拥有其自身发展的全部凭借,具有与生俱来的语言的、思维的、学习的、创造的本能。儿童是天生的学习者,他们的潜能无限,是最重要的学习资源。因此,在数控加工技术教学中,我们不是向学生灌输数控加工的知识和加工方法,而是引导学生积极主动地去探究知识和方法,自己发现(案例)。由此可见,实施生本教育有利于突出学生学习的主体性。生本教育关注学生的学习,关注学生的成长过程。数控加工技术是以机电设备加工工艺知识为基础,融金属切削加工刀具知识、机床知识、工装夹具等知识为一体,与现代制造生产技术联系密切的一门专业核心课程。其最显著的特点就是实践性。但是由于设备、场室的限制,很多教师都把这门课程在黑板上操作,在课堂上讲授,忽视了课程本身具有实践性的特点。与之相反,生本教育则强调要先做后学,以学定教。在生本教育的课堂上,教师要引导学生“先做”,即到实操场的真实情境中去,感受数控加工工艺,体验现代加工技术。在此基础上在,引导学生“后学”,谈实践的感受,谈自学的发现,在学生之间知识的碰撞中完成学习任务,提高专业能力和职业能力。实施生本教育有利于凸显课程的实践性。

2基于生本教育的数控加工技术课型及结构

课型是课堂教学最具有操作性的教学结构和程序。基于生本教育的数控加工技术课型是我们在实施生本教育开展有效教学活动中,以生本教育理论和有效教学理念为指导,在长期课堂教学实践的基础上构建的。它具有三个突出的特点。首先,充分体现了中职学生的学习规律。在教学设计和实施中,坚持课堂教学高度尊重学生,全面依靠学生,发挥学生的学习主体作用,让学生真正成为学习的主人。其次,要充分体现现代教学理念,坚持先做后学先学后教,要优化课堂结构,使课的结构符合中职学生的认知规律。再次,教学过程要关注学生的心理体验和思维发展,突出学生的感受与体验,突出学生自主的实践活动,使教学过程成为知识与技能的形成过程和学生的成长过程。基于生本教育的数控加工技术课型的结构为:前置作用—小组研讨—课堂研讨—评价总结。2.1前置作业。前置作业是指在上课之前教师布置给学生的学习任务。前置作业在生本教育的课堂上具有两个重要作业。其一,前置作业具有引导学生自主学习的作用。由于数控加工技术的理论比较抽象,学生普遍感到比较难懂,学习兴趣不高。教师可以设计学生喜欢的能够接受的前置作业,引导学生提前自主学习。其二,前置作业具有创设学习情境的作用。教师通过前置作业把抽象的复杂的难懂的数控技术问题变成具体简单容易可操作的实际问题,使学生可以人人参与,可以感受。前置作业要适合学生的接受能力,尽量少讲理论,多讲用途,给学生实践动手的机会,激发学生的学习热情。设计前置作业要做到简单、根本、开放,适合课程特点,适合中职学生的认知规律。2.2小组学习。小组学习是该课型的常态。《国务院关于基础教育改革与发展的决定》强调要“鼓励合作学习,促进学生之间的相互交流共同发展,促进师生教学相长。”小组学习强调学生之间的互动,注重学生之间的互相帮助,共同研究问题。小组学习要按照前置作业的任务进行,首先每个学生介绍自己的学习成果,然后共同研究解决自主学习未能解决的问题,最后共同评价各自的学习成果,选择最佳成果作为小组的学习成果,准备在全班交流。此阶段不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而是由学生之间共同沟通,查阅资料,分配任务,分析存在的困难和解决的方法。教师向学生提供专业的意见和线索。需要什么资料,如何分配任务,存在哪些难点以及如何解决都由学生完成。强调发展学生的自主、合作学习。教师在这一环节中是顾问、技术指导的角色,作简单的归纳和指导。2.3课堂讨论。如果说小组学习是集中小组每个学生的力量去完成前置任务,那么课堂讨论则是通过小组集体展示学习成果的形式引起更加强烈的思维碰撞,获得知识和技能,锻炼思维的广阔性、深刻性、敏捷性。在教学过程中,可以采用“技术展示”和“作品展示”来让学生展示学习成果。“技术展示”是每个小组轮流在全班学生面前展示本小组在岗位的技能,“作品展示”反映了学生掌握知识的程度以及本小组的成品。一个小组展示完以后,其他小组可以进行提问和交流,甚至争论,以求获得更准确地解答以及更简便的方法。2.4评价总结。评价总结是课型的最后一个环节,主要任务是对前面自主学习和合作学习的过程和结果进行分析总结和评价。在任务完成后,要组织了全体学生在一起及时进行总结评价,以促进学生的进一步发展。可以采取师生互动办法,问答的形式总结知识、技能、技术以及学习方法和学习感受。也可以采取考核的办法检验学生在完成任务过程中是否掌握该任务的技能,能否灵活应用此技能,评价学生自主和协作学习能力作及时的评价。也可以组织小组集体反思,找到完成任务过程中的不足,找出新的解决问题的方案。比如数控铣床操作课学生铣削的粗糙度不够好,可以通过点评让他们领悟加工参数的设定,并且在下一次加工时不会出现类似的问题,从而保证加工的精度,提高学生的专业技能。

3基于生本教育的数控加工技术课型案例

下面以课题“典型水晶眼的铣削加工”为例介绍课型的操作。“水晶眼铣削加工”是数控铣床中心和加工操作与编程技能训练中复杂零件加工的主要教学内容,是对前面所有章节内容的综合运用,也是学生以后学数控加工的重要基础[1]。教学对象是2015模具1班的学生,共50人。教学地点为数控铣床实训中心。要求学生按照如下水晶眼零件图的要求进行生产加工。3.1布置作业学生分成6人1组。要完成本次项目,学生需要做完以下几个方面的工作。任务1:分析零件图,制订加工工艺方案。这个任务可以提高学生的读图识图能力,考核学生对加工工艺、刀具切削量等相关知识的掌握程度,更能体现小组合作的团队精神。任务2:根据加工工艺方案,编写相应的加工程序。在编写程序过程中,可以加强学生对指令功能的掌握和运用程度,思考程序的合理性和可行性。任务3:利用仿真软件检验程序,模拟加工。仿真软件可以帮助学生自查程序,提高程序的可行性。任务4:运用车间的设备对零件图进行加工,得出产品。学生在这个任务中可以自主合理地操作车床,使用量具进行测量,控制精度,有效地提高了他们的动手操作能力以及操作的规范性。3.2小组学习通过学生小组之间的讨论,分析零件图。这是一个曲面挖槽铣削水晶眼零件,先去除最大外形以外材料(椭圆外),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。外形铣削,曲面粗加工平行铣削,曲面粗加工挖曹,曲面精加工平行铣削。再后置处理设置加工零件材料,选择刀具及设置刀具参数,设置各种加工种类的特性参数。确定刀具路径后,处理生成加工程序(NC代码)并作适当修改。教师引导学生讨论,巡回指导,正确引导学生编写程序,提醒学生注意加工操作与生产的可行性。最后,让小组组长代表上台展示出后处理好的程序。师生共同分析,小组间进行比较和相互纠错,发现共性问题及时讲解和改正。小组合作学习可培养学生学习的主动性和积极性,提高学生综合运用知识的能力。3.3展示交流首先,学生利用电脑的数控铣床仿真系统导入程序,对小组后处理好的程序进行校验。其次,小组间以竞赛的形式开展,在规定时间内,操作机床加工工件,生产出合格零件。教师提醒学生注意操作的规范性和安全性。通过小组间的比赛,更能激发学生学习的积极性和主动性。在实际加工过程中,训练学生操作车床的熟练程度、对刀的准确性、精度的控制、表面粗糙度进给倍率的调整、突发事件的应变能力。经过有效的实训练习,学生才能提高操作技能能力,培养责任心,接近企业对数控铣削加工人才的要求。3.4评价总结首先,加工完毕后利用测量工具及仪器,结合图纸上的要求,自查及互查所有的产品,检查评分。其次,各个小组介绍自己的加工过程,展示成果。教师要认真倾听学生讲解,协助他们的测量操作与表达,指导评价。这可增强学生的语言组织与表达能力,提高其解决问题的能力。要从安全、操作规范、工艺加工方案、工件质量等方面进行评价,对学生综合能力进行点评,评选出最佳合作小组和最佳表现者。师生根据学生操作的反馈情况,集中指出存在的问题,引导学生在以后的实训操作中能扬长避短,使操作更加规范。同时,教师还应要求学生写出总结报告,总结自己在完成该项目过程中做得好的方面与不足,教育学生要重视自己的缺点,大胆发扬自己的优点,增强学生的自信心和成就感。

4课型运用应该注意的问题

在课型的实施中抓住前置作业、交流讨论和总结评价几个关键环节,具体要注意如下三个问题。4.1恰当设计前置作业。前置作业是课型实施的基础。给学生有明确的学习目标,让学生通过所布置的前置任务进行对任务的分析、资料的查找、问题的讨论及解决,使得学生学习气氛浓厚,课堂气氛活跃,学习积极性高。4.2正确引导展示交流。展示交流是课型实施的关键。任务完成后,教师要选出部分较好的成果进行展示并由学生讲解加工工艺以及绘图方法。让讲的学生总结经验,学会交流和分享,同时加深对知识的理解,体会学习的成就感。让听的学生也能从中学习到不同的思维方式及绘图技巧。通过展示成果交流经验来激发学生学习的热情,培养学生的创新思维能力。同时,集中全班智慧,共同提高操作技能。4.3合理组织评价总结。评价总结是课型实施的动力。学生对水晶眼工件任务完成后,教师要进行恰当地分析和评价。其目的是激励学生在实践中掌握知识。评价要侧重任务完成的质量,同时还要贯穿课堂教学的全过程。评价时,要善于捕捉学生的进步,哪怕是点滴的成绩,都要给予肯定和鼓励,让学生体验到任务完成后的收获与喜悦。这样有利于提高学生的学习热情,增强自信心和自豪感。总之,数控技术课堂中实施生本教育理念推动了教学革新,改变了传统的教学模式。生本重视学生主体地位的确立,培养学生主动探索自主学习的能力,一切为了学生的发展是至关重要的。并且让学生真正做到“天高任鸟飞,海阔任鱼跃”,为学生提供了更加有效学习的良好环境。也充分地展示现代技工教育“以能力为本”的价值取向,使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。技工教育随着社会的发展而变化,培养出来的人才更能适应社会的需要。

作者:范继红 单位:广州市增城区职业技术学校

参考文献

[1]刘干中.中职教学建模[M].北京:新华出版社,2015.

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