以多元智能理论构建高职数控实训教学新模式
2011-02-21丘立庆
□丘立庆
以多元智能理论构建高职数控实训教学新模式
□丘立庆
借鉴霍华德·加德纳的多元智能理论,遵循一定的步骤,可以构建出适应数控实训教学课程目标要求的教学新模式。实施教学新模式的关键在于“因材施教”:因学生的个性特点和个体智能差异而施教,因教材内容不同而采用不同的教学模式、策略。以数控铣削加工实训课程为例,采取科学策略,构建和实施:教学项目分解与任务分析、小组合作学习、课堂讨论的教学新模式。实现了课程教学目标、培养了学生的核心能力、全面发展学生智能、最终实现人人成才。
多元智能理论;数控实训教学;因材施教;小组合作学习;课堂讨论
一、多元智能理论的内容特征和对高等职业教育的借鉴意义
美国教育改革首席科学家霍华德·加德纳,于1983年创立多元智能理论。他提出:“智能是在某种社会或文化环境的价值标准下,个体用于解决自己遇到的真正的难题或生产及创造出有效产品所需要的能力”。人类具有八项彼此独立的智能:语言智能、数理逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐节奏智能、人际关系智能、自我认知智能和自然智能等八种智能。[1]多元智能理论的特征可以概括为:人的智能是以多元化形式存在的,有脑生理为基础,是先天具备的;智能与一定的社会文化环境下人们的价值标准有关,不同的社会文化环境下人们对智能的理解各不相同,对智能表现形式的要求也不尽相同;尽管个体身上都存在着相对独立的八种智能,但不同环境和教育条件下个体智能的发展方向、发展程度和表现形式有着明显的差异性;把智能看作是个体解决实践问题的能力;人的多元智能的发展水平关键在于开发。
多元智能理论对高等职业教育的借鉴作用主要有三点:第一,多元智能理论的核心在于认真对待个别差异。高等职业教育首先必须重视这种差异;充分挖掘学生的潜能,努力做到扬长避短,促进学生全面发展。第二,人的多元智能的发展水平关键在于开发。高等职业教育,要采用先进的教学模式、组织形式多样的教学活动,使学生在活动中表现、锻炼和发展多种智能。第三,多元智能理论把智能看作是个体解决实践问题的能力。我们要转变教育观念,以“学会做事”为核心,构建并实施以“能力为中心”、以“发现问题、解决问题”为导向的基本教学模式。
二、运用多元智能理论,构建和实施数控实训教学新模式
(一)构建和实施数控实训教学新模式的步骤
借鉴多元智能理论,构建和实施数控实训课程教学新模式的步骤可以概括为:“认识课程→理论研究→教学实施”三步走。
第一步,对数控实训课程的认识,以数控铣削加工实训课程为例。首先,要明确课程的教学目标和内容。本课程的知识性目标和内容:掌握平面、型腔、外轮廓铣削和孔加工的下刀、进退刀方式和走刀路线;掌握 G90、G91、G21、M03 等等编程指令的应用;学会数铣加工的刀具、切削用量的选用。技能性目标和内容:能按照典型零件图纸要求编写加工工艺卡、手工编写加工程序,熟练掌握数控铣床(或加工中心)加工出典型零件实物,培养良好的职业道德。其次,明确课程的重点、难点:典型零件数控铣削加工工艺分析;型腔、外轮廓铣削和孔加工的下刀、 进退刀方式和走刀路线;G41、G42、G40、G43、M98等指令的掌握;切削用量的选用;熟练掌握试切对刀法;控制零件加工精度。激发学生的动手兴趣,提高他们的实际操作能力,增强他们理论联系实际的能力,培养他们的创新精神。
第二步,以文献研究为主,了解多元智能理论在教育、教学中的运用,特别是在实训教学方面的应用。教师就多元智能理论,结合数控实训教学经验,进行分阶段、分层次、分专题的深层次学习和研讨。
第三步,以数控实训教师和学生为主体,在教与学中,实施多元智能理论。教师不断实践、总结、反思;通过教师、学生的集体智慧逐步修正和完善多元智能理论;以反思式的教育随笔、教育教学论文和个案研究等方式进行总结。最终将多元智能理论转化成教师自己的教学理论。
(二)实施数控实训教学新模式的关键
实施多元智能理论的教学新模式关键在于因材施教。所谓的“因材施教”,其一,因人“才”(学生)的差异而确定教学方法、模式,且称之为因“智”施教。它是一种教育新理念,考虑学生的个性特点和个体智能差异,采取科学策略,给予相应的、不同的广度和深度的教育,使每个学生的才能、品行都得到发展。其二,因教“材”内容不同而确定教学模式,任何一个知识点或一项技能都可以运用不同的模式、方式、方法来阐述和表现。
(三)教学项目分解与任务分析、小组合作学习、课堂讨论,实施“因材施教”的数控实训教学新模式
语言智能是指为有效运用口头语言或书写文字、符号或图形进行表达、沟通的能力。运动智能是指个体控制自身的肢体,运用动作和表情来表达思想感情的能力和动手能力。数理逻辑智能定义为数学和逻辑推理能力以及科学分析的能力。它蕴含着多种思维,涉及许多构成要素,主要有:数学计算、逻辑思维、问题解决、归纳和演绎推理以及对模型和关系的辨别,其中最核心的内容是发现问题和解决问题的能力。人际关系智能,也称交流能力,主要指与人相处和交往的能力,表现为与他人之间的“理解与交往”,能够善于听取别人的观点。采取科学的教学新模式可以有效地开发学生的语言潜能、发展学生的语言智能;开发和增强学生的数理逻辑智能,特别是培养他们是发现问题和解决问题的能力;促进学生人际关系智能的发展。
下面以45个学生的一个班和使用5台数控铣床(或加工中心),进行手工编写数控程序,完成铝合金材料模具型腔加工这一教学项目为例,详细阐述在教学新模式中,如何进行教学项目分解与任务分析、开展小组合作学习,进行课堂讨论。
在开展本项目教学之前,学生已经具备初步的数控铣削加工工艺、编程知识,掌握了数控铣床的基本操作、对刀操作。课前采取如下分组策略:对学生进行上述知识和操作的考核,根据考核成绩将学生分成三个大组。第一大组的学生15人,理论基础最好,动手操作能力最强;第二大组的学生15人,理论基础较好,动手操作能力较强;第三大组的学生15人,基础知识差,动手操作能力差。分别将第一大组、第二大组和第三大组的学生分成五个小组,对应5台数控铣床(或加工中心)。
1.教学项目分解与任务分析。在开展分组学习之前,全班同学课堂上集中,教师将教学项目分解成如下六项任务:(1)数控加工工艺编制;(2)手工编写数控程序;(3)利用仿真软件进行仿真加工;(4)操作机床进行零件加工。此外,针对基础最差的第三大组,增加任务;(5)观察第一大组各小组同学操作机床进行零件加工;针对基础最好的第一大组,增加任务;(6)指导第三大组各小组同学操作机床进行零件加工。
进行教学项目分解之后,还要进行详细的任务分析。教学中,可以采取如下策略:
精心准备和安排开放性问题让学生解决。例如:在进行模具型腔零件加工时,采用试切法对刀。在本教学项目之前,教师已经讲解和演示演示过工件坐标系原点在工件上表面的对称中心时,所采用的“分中”试切对刀法—横向(X轴方向)、纵向(Y轴方向)和竖向(Z轴方向)分别试切对刀即可建立工件坐标系原点。那么在本教学项目中,教师可以提出如下几个开放性问题:如果工件坐标系的X轴和Y轴零点交点不在工件对称中心,而是在工件的左下边角点(或左上边角点、右下边角点、右上边角点)时,如何采用试切对刀法建立工件坐标系。通常对于立式数控铣床,工件坐标系的Z轴零点建立在工件上表面,如何将Z轴零点建立在工件下表面。在立式数控铣床上,当工件上表面需要粗铣、半精铣和精铣时,应分别如何建立工件坐标系Z轴零点。
对一些重要的概念、定义和注意事项,可以采用编写口诀的方式进行教学,从而加深学生的记忆和理解,达到发展学生的语言智能的目的。[2]例如,在数铣加工操作时,几种情况下,机床要“回零”,编写出口诀,学生熟记之后就可以避免忘记“回零”而出现误操作事故。
2.分组、分阶段合作学习。把上述各项任务分三个阶段完成。在每个阶段,小组组员要积极沟通、交流、讨论甚至争论,在完成各自小组的任务之后形成讨论稿。
第一阶段:第一大组的各小组学生完成上述项目分解的任务(2)、(4)。第二大组的各小组学生完成任务(1)、(2)和(3)。第三大组的各小组学生除了完成任务(1)、(5)。
第二阶段:第一大组的各小组学生完成任务(1)、(3)。 第二大组的各小组学生完成任务(4)第三大组的各小组完成任务(2)、(3)。
第三阶段:第一大组的各小组完成任务(6)。第三大组的各小组完成任务(4)。
在分组、分阶段合作学习的过程中,指导教师要做到如下几点:
发动学生积极的参与分组合作学习,多动手、多观察、多思考,从而不断提高动手能力。在进行操作机床加工零件时,学生接触机床时间越少他们的畏惧心理越强,从而导致误操作造成机床和刀具损坏的机会越大。首先教师应系统操作示范一遍,包括装夹工件、装刀、对刀、程序输入、去除余量、尺寸控制等,并讲解在实际加工中的一些技能、技巧。一名学生操作时,按照前面的任务分配和安排,允许其他相关同学在身边,适时提醒,这样可以避免由于紧张和实操不熟练产生误操作;同时也为即将进行实操的其他同学提供一个很好的观察、学习和思考的机会,增加对机床的感性认识,培养“发现问题”的能力。针对所发现的问题,通过实操、独立思考和集体讨论,能培养学生“解决问题”的能力。
教师要不断巡视,及时而广泛地对学生的操作、加工零件予以观察与评价。检查学生的操作是否安全、规范,并对学生操作过程中出现的问题及时解决,对于共性的问题,小组内或几个小组集体讲解,予以解决。对学生的加工零件,及时进行质量检测,对出现的问题做详细说明,避免今后再错。教师对学生的纠错重于指错,鼓励重于批评。
提供机会让学生运用具体的加工操作来总结、演示他们对一些重要概念的理解过程。例如:在模具型腔类零件数控铣削加工中,学生很难理解和掌握顺铣、逆铣的概念。在进行型腔内轮廓加工时,要求学生分别采用顺时针、逆时针的走刀路线;让学生解释、演示顺、逆时针走刀时,分别实现了逆铣还是顺铣。如果加工外轮廓,分别采取顺指针、逆时针的走刀路线,又实现了逆铣还是顺铣。通过举一反三,就可以归纳总结出顺铣和逆铣的更简单易懂的定义。
3.集中课堂讨论。在分组合作学习完成所有任务之后,教师要集中全班同学针对每个小组形成的讨论稿进行总结,全班同学进一步的交流和讨论,每个小组派一个代表总结发言。通过组内讨论、全班的总结讨论、发言,进而有力的促进了学生之间的沟通和交流,培养他们的人际关系智能。
针对某个问题的的解决方案,不同的学生往往持有不同的观点,要提供机会让学生去修正、完善自己所提出的观点。例如:针对“模具型腔零件内轮廓的数控铣削加工进、退刀方式”这样一个问题。学生难理解和掌握各种不同的进、退刀方式,不同的学生往往给出的方案不尽相同,可能存在片面性。进行小组讨论、全班的总结讨论,学生可以对自己的观点进行修正和完善,使学生学会从不同的角度看问题,愿意主动表达个人看法、接受他人观点,才能让学生在讨论中都有所收获。
在小组讨论和集中课堂讨论时,教师要扮演指导者的角色。[3]教师需要注意如下几点:教师是讨论的组织者,应对整个课堂讨论全过程有一个很清晰的概念,什么时间段应该进行哪一步一定要心中有数;要保持必要的缄默;真正认真地听学生的发言,避免走过场;要适时总结,讨论结束时通过提问让学生对讨论进行总结。
上述以数控铣削加工实训课程为例,借鉴多元智能理论,遵循一定的步骤,采取科学策略,构建和实施了:教学项目分解与任务分析、小组合作学习、课堂讨论的教学新模式。几个学期以来的教学表明,该教学模式在实现课程教学目标、提高学生的机床实际操作加工能力、培养学生核心能力等方面有很好的效果。
三、结束语
我们借鉴以多元智能理论为代表的开发学生多元潜能的现代教育理论,转变传统的教育观念;树立以人为本、人人能成才的学生观和因“智”施教的教学观;构建和实施以“能力为中心”、以“发现问题、解决问题”为导向的教学新模式,落实多元智能教学,最终实现人人成才,实现学生、教师和学校共同发展。这将有效地促进数控技术专业在教学改革领域的实施研究,为切实提高教育质量,实现以就业导向的职业教育改革和发展目标提供理论和实施保障。
[1]霍华德·加德纳.多元智能[M].北京:新华出版社,2003:11-15.
[2]苗晋娟.多元智能理论指导下的职校机械制图教学研讨[J].湖南农机,2009(9).
[3]张奇华.谈应用课堂讨论教学法应注意的几个问题[J].辽宁高职学报,2010(1).
丘立庆(1977-),男,广西南宁人,南宁职业技术学院机电工程学院讲师,工学硕士研究生,研究方向为数控加工技术教学。
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1001-7518(2011)14-0039-02
责任编辑 颜小兵