任务驱动教学法在数控编程教学中的应用

本文将任务驱动式教学应用于数控实验教学中，根据相关知识点，确定了实验项目及其实验任务，进一步分析和建立了实施方案和考核模式及考核点。数控实验教学知识点学生主体任务驱动一、引言数控编程是数控加工的需要。所以数控编程通常包含有将数控程序输入到数控机床进行试切的内容。考虑到数控机床昂贵和学生初学阶段的安全性，借助现代教学手段即数控教学软件以实验的形式开展数控编程教学具有现实意义。近年来，对数控教学进行的研究有很多，任务驱动教学在数控编程教学中也得到了应用，但这些大多应用于数控实训等实践环节的教学中，诸如朱仁盛等进行的“任务驱动教学法在数控专业教学中的探索”是将任务驱动教学法应用到数控实训中；熊勇等将任务驱动教学法应用在数控加工实习教学中。本稿的数控实验教学就是将数控编程教学中的知识点设计在各个数控编程实验中，在进行数控编程实验教学时，将每个实验作为任务布置给学生，使学生在实验过程中掌握数控编程知识点和编程技巧。实验通过数控仿真软件实现。著名的数学家、数学教育家G・波利亚总结出了数学学习过程的三条原则，其中第一条是，“主动学习”，认为“学习过程是积极的……自己头脑不活动起来，是很难学到什么东西的”。数控编程学习也不例外。本任务驱动式数控实验教学的好处有：（1）按照传统的教学形式，在理论课教学环节结束后，直接进入实训环节，安排上数控机床进行编程实训。而数控设备价格昂贵，一旦由于学生操作失误等发生撞机，不仅会造成很大损失，更可怕的是学生的安全也会受到威胁。本项目主要是将实验引入数控编程教学中，有利于有效开展数控编程教学。（2）本任务驱动式实验教学法的开展，使学生在实验过程中，以任务的形式接受布置的实验任务，由被动地听课变为主动地学习，由被动地接受知识变为主动地学习知识并运用知识完成实验任务、解决实际问题。激发和提高学生的学习热情，培养学生自我学习的能力，解决了教与学的矛盾，实现了“既授之以鱼，又授之以渔”的教学目的，有利于提高教学效果。（3）将任务驱动式教学法应用到数控编程教学中，并且将数控编程实验教学内容具体化。数控编程实验安排在学习编程理论之后进行。实验基本涵盖了本课程教学大纲的知识点，知识点分别分布在各个不同的实验中，而且实验内容由简单到复杂，实验之间环环相扣，难度系数逐步增加，知识含量逐步加深。通过数控编程实验使学生更好地循序渐进地理解和掌握了数控编程理论和编程技巧，达到了良好的教学效果。（4）任务驱动式数控实验教学教师是主导，需要教师对学生提出的问题给予解答，要求教师有相关数控编程实验的知识和数控仿真软件操作使用经验，任课教师需要充分做好准备工作，所以项目任务驱动式数控实验教学有利于教师自身的素质提高。二、任务驱动式数控实验教学中任务的确定根据数控编程教学的知识点，将教学内容分为几个模块，每个模块再根据具体内容作为教学任务划分为多个实验项目，由易到难划分，后面的实验项目可以包含前面的实验项目的内容或知识点，前面的实验项目的完成为后面的实验项目完成起到铺垫作用。按照学习循序渐进的原则，根据教学内容难易程度及其关联性，安排以下几个基本实验，如表1所示。

三、任务驱动式数控实验教学的实施及其考核1.任务驱动式数控实验教学的实施数控实验教学安排在数控理论课后和数控实训课前进行，实验课安排在理论课之后，与理论课交替进行。而且实验课必须安排在有数控仿真软件的多媒体机房进行。在理论课讲授完一个或几个知识点后，紧跟着安排相应的实验课。这样有助于使学生及时地很好地理解和掌握相关知识点，为后续课程内容的学习和理解打好基础。在开始实验前，首先由实验指导老师布置实验任务，并说明实验要求、基本要领及评分标准。同时作为实验前准备工作，让学生反复学习和理解课堂内容，对所讲内容进行归纳和预写实验报告，使学生按照听课复习归纳并准备实验报告进行实验的基本流程，带着问题，带着兴趣，带着任务，带着期待进入课堂、进入实验。要求学生多学习勤思考，遇到问题发挥主观能动性，积极地解决问题。鼓励学生挑战自我，挑战难度系数高的编程实验任务。学生要提交写好的实验报告，实验报告可以在预实验报告的基础上进行修改。实验报告要求写上实验进行的过程、发现的问题和解决的问题以及存在的问题。如在编写铣削零件内轮廓程序的编写中，如果左、右刀补（G41、G42）的选取与走刀路线不一致，那么在加工后测量轮廓时，会发生尺寸相差一个直径值的情况等。2.任务驱动式数控实验成绩评定以上编程项目的每个实验任务，都准备多套难度不同的零件图纸。每种零件图纸的分值有所不同，难度大的分值高，难度低的分值低。难度系数较大的分值定为100，中等难度的满分定为80，一般难度的满分定为60。学生可以根据自己的意愿任意选择不同难度系数的零件图纸进行编程。每个实验都有任务目标如加工结果符合图纸要求。整个实验要求学生自己独立完成。必要时教师给予指导，发现问题及时纠正，共性问题及时在实验课堂上进行指导加以解决。

根据数控程序编制的特点，将实验成绩分为程序完成情况分、知识点掌握情况分、实验报告分和平时表现分。教师应该掌握学生进行实验的全过程，并根据实验完成情况进行评分。如在规定时间内完成的给予基本分，运行程序并测量加工轮廓曲线的正确性进行评分，检查程序结构的完整性进行评分，检查指令使用的正确性进行评分，提问程序中主要程序段的若干问题（如五个）让学生回答，根据回答的准确程度加以评分。还有对实验报告的完成情况进行评分，根据遵守实验纪律等给予平时成绩分。实验成绩登记表如表2所示。

四、结言教育家陶行知先生所倡导的“在学中做，在做中学”的教育理论，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。任务驱动式教学，顾名思义就是“以任务为驱动”的教学方式。这种教学方式对学生综合能力的培养十分重要，正日益受到职业教育界的普遍关注。在任务驱动式教学中，任务为主线、教师为主导、学生为主体，学生参与到教学当中来，学生在接受老师布置的任务后，针对任务，主动地仔细消化课堂教学的编程理论，制定实施计划，最后完成任务。整个教学过程充分体现着学生的主体地位，实现做学合一，使良好的教学效果得以实现。数控编程具有理论性和技巧性，有较大技术含量，有着与一般理论课程相对特殊的方面。以往的教学实践证明，普通的填鸭式、满堂灌等教学方式，理论与实践相脱节，远不能适应数控编程教学的需要。本稿将数控编程内容及知识点，由简单到复杂设计为多个实验，以任务的形式布置给学生，使学生在完成实验任务的同时学到编程方法、技巧，取得了很好的教学效果。

参考文献：

[1]张红英.任务驱动教学法在数控机床编程教学中的应用[J].职业教育研究，2006，（12）：92-93.

[2]朱仁盛，申倚洪.任务驱动教学法在数控专业教学中的探索[J].装备制造技术，2007，（3）：100-102.

[3]熊勇，魏圣坤.任务驱动教学法在数控加工实习教学中的应用[J].泸州职业技术学院学报，2009，（03）：15-17.

[4]侯培红.数控编程与工艺实验实训指导.上海交通大学出版社，2008，（6）.

[5]曹一鸣.数学实验教学模式探究[J].课程・教材・教法，2003，（1）.

[6]侯培红，石更强.数控编程与工艺.上海交通大学出版社，2008，（6）.本文系上海市教育委员会重点学科（J51902）、上海市教育委员会重点课程（2012 SZDKC-15）资助项目。