基于任务驱动的数控车编程与实操课程设计与实践

2016-09-21林绿凤陈燕兰

广东教育 2016年8期

林绿凤　陈燕兰

林绿凤陈燕兰

本文根据以工作任务为载体的行动导向教学理念，对《数控车编程与实操》课程进行改革，并以 “导柱的加工”任务为教学实例，阐述任务驱动教学法的具体实施过程，指出了任务驱动教学法在实践中要注意的几个关键问题，从而达到更好地培养学生综合职业素养和职业能力的目的。

任务驱动；数控车编程与实训；课程设计；实施案例

“任务驱动”教学法是典型的行动导向教学法，它以学生为主体、就业为导向、工作任务为载体，实现“做中学”“学中做”，让学生在探究中独立思考，主动学习知识和技能，在合作和竞争中互相学习，共同进步，激发学生的学习动力。数控车编程与实操课程是职业学校数控加工技术专业学生的核心课程，其编程仿真与技能操作内容，适合运用任务驱动教学法。笔者根据多年《数控车编程与实操》的教学经验以及课程本身的特点，创设工作情境，选择典型工作任务，重新整合课程体系，取得了较好的教学效果。

一、基于任务驱动的《数控车编程与实操》课程体系设计

(一)课程目标

《数控车编程与实操》课程的培养目标是培养具有较高动手能力的技术工人，掌握数控车床编程与操作的基本知识与基本技能，能设计合理的加工工艺规程，熟练使用各种准备、循环指令编写各类常见的回转体零件加工程序，加工出符合技术要求的零件，形成一定的学习能力和课程实践能力，并培养学生诚信、善于沟通和合作的团队意识，及其环保、节能和安全意识，提高学生的职业能力。

课程目标具体分为知识目标：掌握数控编程的基本知识；掌握斯沃数控仿真软件及仿真原理；掌握数控车床的加工工艺知识；掌握正确的选择刀具、设置切削参数的知识；掌握数控车床机械结构、电气控制原理知识。素质目标：培养学生自学的能力；培养学生勤于思考、做事认真的良好作风；培养学生良好的职业道德和勇于创新、精益求精的工作作风；培养学生收集信息、正确评价信息的能力；培养学生展示自己的能力。能力目标：掌握数控车床的对刀方法；熟悉几种常见的数控车床系统之间的代码区别；熟练车床编程的原则；熟悉数控车床的维修保养。

(二)课程内容

按照《数控加工技术专业人才培养方案》的要求，从转变传统学科型教育思想出发，以培养学生的知识、素质与能力为目标，重点加强对学生综合能力的培养，重组了课程体系，整个课程分为以下5个具有代表性的学习任务，如表1所示。

任务的设置遵循应用型技术人才教育的循序渐进规律，把课程教学目标、教学内容安排在一系列的“工作任务”来体现，这些工作任务从简单到复杂、从一般到特殊、从单一到综合，并且具有操作性好，解决方法多元化的特点。

表1　数控车编程与实操课程设计

(续表1)

二、基于任务驱动的“导柱加工”教学实践

任务驱动教学法运用于《数控车编程与实操》的教学实践中，以任务为载体，教师扮演指导者的角色，学生成为学习的主体，完成课程内容的学习、知识的建构，自觉掌握相关的操作技能。教师和学生在任务驱动教学中的活动流程如图1所示。现选择典型工作任务“导柱加工”为实施案例，阐述任务驱动教学在数控车床编程与实操中的实施过程。

(一)创设情境

“良好的开始是成功的一半”，创设引人入胜的工作情境作为教学的引入部分，更能提高学生的学习热情。根据任务项目先易后难、循序渐进的原则，“导柱加工”这一任务案例在简单阶梯轴加工案例之后，设计工作情景描述如下：某模具厂接到一批导柱生产订单，导柱的形状简单，但精度要求较高，圆度、表面粗糙度要求较高，生产主管根据产品的工艺技术要求，确定该零件部分部位需用数控车床加工，因此将任务交给数控车一组，要求对导柱外形半精加工，余量为0.3mm，工期为三天。教师展示以往学生生产的优秀产品，可以是实物或图片等，讲述生产企业的典型案例，最大程度提高学生的积极性。

(二)明确任务

教师布置工作任务，分发本次活动需要用到的各种表格、资料和工作页，要求学生分析零件图的技术要求，明确本次任务要完成的主要内容，包括：(1)编写加工工艺方案(包括刀具路线、刀具参数，加工程序等)，填写工艺表，并提交老师审核；(2)审批通过后，将程序输入数控车床系统并检验程序，对刀，建立工件坐标系，按工艺规程进行加工；(3)加工过程中要适时检测确保质量，加工完毕后检查零件是否合格；(4)规范存放零件，送检并签字确认；(5)按照6s管理规范清理场地、归置物品、保养设备并填写保养记录；(6)设备保养时要按照国家环保要求和企业要求处理废油液等废弃物。

图1任务驱动教学法教学流程图

(三)组织实施

（4）水行政主管部门。水资源论证程序管理的保障体系欠缺。目前仅有《水资源论证管理办法》，该办法已不能适应现在水资源论证工作的需求。由于没有切实可行的保障水资源论证管理工作的相关规定，对不按时进行水资源论证的企业无明确的处罚手段，造成水资源论证工作管理力度不够。

教师按照本次任务内容，分解成若干个子任务，编制配套的学习资料和引导性工作页，提供机械加工类、数控编程类书籍和可上网进行资料检索的电脑数台，进行巡视并提供咨询，在不涉及安全的前提下不干预学生的自主学习，以下是任务实施过程。

1.阅读任务单，分析导柱零件图

教师根据本节的学习内容，编写教材、制作课件、拍摄视频录像，并且制作相对应的任务单表格，设计整个教学流程。学生识读零件图，明确任务内容，分析导柱零件图的技术要求，如零件的材料、表面粗糙度等，制定相关新知识的学习计划，查找教材或网络资源，完成工作页中的问题。

2.编制导柱加工工艺和加工程序

要求学生通过自主学习，能理解程序的组成格式，能使用G00、G01、G02、G03等指令编程，完成工作页中由G指令和M辅助指令组成的示例程序的编辑。学生在车工工艺学理论学习和普通车床实习的基础上，独立编制导柱的加工工艺规程，填写导柱零件加工工艺卡，按照加工工艺，编写零件的加工程序。

3.加工前准备

4.零件的加工

教师播放零件加工视频，强调安全注意事项，并亲自演示规范操作过程。学生独立完成导柱零件的数控车削加工，加工中通过观察、分析、测量，提炼零件加工的精度控制技巧，重点学会工件装夹与找正的方法，以及刀具的选用和正确安装。本阶段的活动评价表如表2所示。

表2　零件加工的评价表

评定等级：A：优(90分以上);B：好(80～89分);C：一般：(60～79分);D：有待提高(60分以下)

5.精度控制与检查

教师要求学生在零件加工过程中，注意适时检测工件的精度，采取适当的措施控制精度。零件加工完成后，学生自行检查零件的精度，总结产生误差的原因和解决的方法。

(四)学习总结，评价反馈

学习总结分为三个环节：第一环节，任务完成后，每个同学把自己作品贴上姓名、学号作为标签，放到作品陈列区展示出来，目的是让同学们在对比中反思总结，在适度竞争中成长。第二环节，各小组成员根据各人加工过程控制卡的结果进行讨论，分析产生误差或废品的原因，并选一名代表作总结发言。第三环节，学生根据自己所加工完成的工件精度情况自评打分，组内成员间相互评分，教师根据学生出勤情况、工件技术指标情况、机床操作、文明生产等方面对学生打分、点评，三个环节的平均分作为总评成绩。