任务驱动法在数控编程操作加工中的应用

李 霞 杜启新 王宏伟

（包头钢铁职业技术学院 机械系，内蒙古 包头014010）

任务驱动教学法是典型的行动导向教学。行动导向教学是一个设计教学过程的理念，行动导向教学符合人类特定的特征，能充分激发人类天生的好奇心。行动导向教学教师需要考虑教学的环境和条件，将学生视为内部条件，为学生找出目标、提供条件，让学生自己从书本中寻找解决问题的方法。任务驱动教学以具体的任务为学习动力或动机，以完成任务的过程为学习过程，以展示任务成果的方式来体现教学的成就。这样一种以“任务驱动”为主要形式的教学方法极大地提高了学生学习兴趣，其优势在于培养学生的创新能力和独立分析问题和解决问题的能力。

《数控编程操作加工》是数控技术应用专业学生的一门主要专业课程，是一门实践性很强的课程。该课程目标是培养学生使其具备数控加工岗位所需的实践操作技能与理论知识应用能力，要求学生通过本课程的学习能制定合理的工艺方案，熟练进行数控手工编程和自动编程并能够加工出合格的产品。本课程的特点及培养目标决定了特别适合任务驱动教学法。

1 任务驱动教学法的必要性

传统教学模式，教师讲授不知道学生的接受情况，理论考试不能反映学生的应用情况。即便是理实一体化教学方法，《数控编程操作加工》这门课程也常常是理论课和实践课分别教学或者是分成理论课和实训课两大部分。理论课教学增加了多媒体教学，一定程度提高了学生的学习兴趣，并降低了学生对理论知识的理解难度，但是学生虽然具备基础的理论知识，却不能把理论知识很好地应用到实践中。实践课教学对实践操作技能的传授大多停留在模仿层面上，学生只是被动地吸收和模仿。

这种教学模式，理论教学是按教材学工艺和编程，学生觉得乏味，不易理解，逐渐失去学习兴趣；实训是照葫芦画瓢，同一类型的零件不断重复加工，刚开始学生还积极性很高，逐渐失去兴趣。这种教学模式的结果是学生工艺意识缺乏，灵活运用工艺知识的能力不强，创新能力没有得到训练，特别是根据图样要求完成加工工艺方案设计及寻求最佳工艺方案能力不够，学生对职业技能掌握不够、职业能力欠缺。造成毕业生不容易适应企业工作岗位要求，不能制定合理的加工方案，无法独立完成工件的加工。

2 任务驱动法的设置原则及过程

2.1 设置原则

由教师为中心改变为以学生为中心；由以教材为中心改变为以“任务”为中心；由以课堂为中心改变为以实践为中心。教师要制定目标和任务，目标和任务一定要具体化，制定目标和任务可以老师集体讨论，也可以征求学生意见，与学生讨论。设计一个个相对独立的任务项目交予学生独立完成，要求学生按照完整的行动模式，即工作过程：咨询、计划、决策、实施、检查和评价六步法执行。从信息的收集、方案的设计与实施，到完成后的评价，都由学生具体负责，教师起到咨询、指导与解答疑难的作用。咨询不是教师如何给学生信息或询问学生，而是学生如何独立从工作任务中得到信息，那些信息必须得准备好；计划不是教师给学生什么计划，而是学生怎么计划任务的解决方法，对此他们需要什么；决策不是教师能否接受这个决策，而是教师应当如何和学生讨论此决策，让他们认识错误，并准备好再次决策；实施不是教师要示范什么，怎么示范，教师如何引导学生完成任务，而是学生如何独立完成计划；评价不是教师如何评价这项任务及其结果，该给多少分，而是教师如何跟学生讨论他们的任务，使学生将本次工作的经验应用到未来的工作中去，评价这个环节非常重要，如果缺少评价将极大地降低学生学习的积极性。学生会有一个疑问，我们做这些工作为的是什么呢。

通过一个个任务的完成，使学生具备根据图样要求完成加工工艺方案制定及寻求最佳工艺方案能力，编程能力和实践加工能力，训练学生的职业技能；同时培养学生独立与合作工作的能力，锻炼学生掌握工作思路与方法。

2.2 设置过程

以轴类零件加工为例说明任务驱动教学设置过程，任务要求：3个人1组加工一个轴类零件，经测量成品零件尺寸满足零件图纸尺寸标注要求。

2.2.1 咨询

找出三个典型的轴类零件，包括外圆轮廓，槽和螺纹（普通螺纹），并说明此零件的名称和用途；选出其中一个轴类零件，用CAD画出所选零件并标注尺寸（符合国家标准）。根据零件的特征收集加工工艺、编程的相关资料，可以查阅网络、手册及文献等。

2.2.2 计划

制定和比较多种加工工艺方案，制定加工工艺方案时，包括零件图的工艺分析及采取的工艺措施，确定装夹方案，确定加工顺序及进给路线，选择刀具和切削用量（主轴转速，进给速度和背吃刀量）；选择合适的编程指令。制定工作计划，分配每个成员具体任务，保证组里的每个成员都有子任务，达到人人参与，填写完成任务计划。有的子任务是小组成员可以同时进行的，有的子任务是必须一些子任务完成以后才可以进行，任务计划有一个里程牌时间。

2.2.3 决策实施检查

确定一种最优的加工工艺方案，填写数控编程任务书，数控加工工序卡片和数控加工刀具卡片；编写数控加工加工程序，在宇龙数控仿真机床上仿真模拟加工零件，并对零件精度进行检测。实施时必须按计划执行，也就是必须按已经确定的工艺方案和编写的加工程序进行加工，当发现计划不合适时，可以对计划及时进行调整，但不能彻底改变计划。任务完成后，检查任务，当任务不满足要求时，重新咨询，修改调整计划和决策，进行实施，直到任务满足目标要求。

2.2.4 评估

评估分为两个步骤：首先成果展示，然后进行评估、评价和讨论。成果展示有多种形式，可以是小组一个代表或多个代表对成果进行展示，可以是多媒体演示也可以是实物演示。评价和评估包括教师评价、自评和互评。各组选一名代表就完成任务的思路、方法、过程、最终作品以及经验总结向全班同学汇报，采用多种形式评价学生编写工艺方案及程序编制的过程、计划的完整性、小组合作情况。

数控机床加工工艺的应用非常灵活，对同一个加工零件，在工艺设计上可能有多种加工方案，也有多种程序编制路径，必须根据具体的条件，具体问题具体分析，灵活运用所学理论知识，这样才能编出最合理的工艺方案。教师通过总结评价这个环节，将学生在完成任务过程中获取的零散的、感性的知识提升为系统的、理性的、完整的理论体系，对培养学生综合实践应用能力，使其适应职业岗位中加工各种零件起到画龙点睛的作用。

3 任务驱动法的教学效果

实践证明：采用任务驱动法后，学生的学习兴趣明显提高，厌学情绪得到缓解；学生编程技能和职业综合素养明显提高。原因如下：第一，学生都独立承担具体的学习任务，学生的学习兴趣提高，学生的自主意识、工作责任心以及分析问题、解决问题的能力提高。第二，通过分工，合作学生的组织能力和团队精神得到培养；自我归纳总结提高了学生的创新能力和反思能力。同时学生在完成任务的过程中随机处理问题的能力、制定合理加工工艺方案的能力都得到不同程度地锻炼。

总而言之，任务驱动教学法，在职业教育中有明显的优势，能更好地培养学生的实践能力和职业素养。

[1]李红.《数控加工工艺与编程》运用任务驱动教学法的研究与实践[J].职业教育研究，2012，8.

[2]袁镜.任务驱动教学法在《数控编程》教学中的探讨与实践[J].科技创业家，2012，9（上）.

[3]刘立群.《数控编程》“任务驱动”教学法中任务设计的探讨[J].科技信息，2011（27）.