浅议项目教学法在数控加工中的设计与实施

摘要：本文主要探讨数控加工工艺中利用项目教学法设计教学项目、教学文件及项目方案实施等问题。使学生在学习过程中变被动为主动，教师变主导为引导。通过实际项目的完成来学习工艺知识，提高学生的专业知识能力和综合能力。

关键词：数控加工工艺；项目教学；典型零件

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）11-0086-02

高等职业教育的目的在于培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的全面发展的高等技术应用性专门人才，所以实训技能训练是高等职业教育中的重点和特色内容。在大力加强和突出实训技能的背景下，专业课程应如何按照“必需、够用”的尺度，采取什么措施和教学方法才能切实提高教学质量，是影响高等职业教育发展的重要因素。

一、项目式教学简介

学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为，解决在处理项目中遇到的困难，提高了学生兴趣，自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。跨专业课程又称为项目教学法，它是通过“项目”的形式进行教学。为了使学生在解决问题中习惯于一个完整的方式，所设置的“项目”包含多门课程的知识。项目教学法就是在老师指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理。信息收集、方案设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每个环节中的基本要求。项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，实现教师角色的换位，有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。笔者就多个方面对项目教学法进行了尝试性的研究与实践，也取得了一定效果。数控加工主要培养学生编制数控加工程序的能力，尤其注重对学生实践技能的培养。传统的教学方法是先讲授理论知识，然后对典型零件进行结构工艺分析，侧重理论知识的传授；但学生缺乏实践经验，很难将所学的理论知识转化为实际技能。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。把项目教学法引入数控加工工艺教学中，教学实施采用“以项目为引导，以任务为驱动”的教学模式。把一些教学任务转化为项目的形式，设计教学项目、教学文件，并组织项目实施。同时对项目实施中遇到的一些问题进行探讨，提出解决方案。教师已不是教学中的主体，而是学生学习过程中的引导者、指导者和监督者，学生具有90%的积极性。

二、项目设计

项目教学中以学生为中心，教师角色由传统教学中单纯的理论讲授者转变为教学活动的设计者或引导者。在教学中起主导作用，设计整个教学过程，提出需要掌握的知识要点；而学生以小组讨论的形式独立完成项目，自主学习，发现问题，并和教师一同解决问题，培养学生自学能力和解决实际问题的能力，使学生真正成为教学的主体。

1.选择原则。项目的选择来源于经过适当修改，适合作为教学项目企业真实加工的典型零件。以典型零件的加工工艺过程为逻辑主线进行开发，实现教学与生产的零距离对接。根据零件的不同加工方式和难易程度进行分类，在教学过程中设置了若干个项目。

2.任务分析。在设计项目时，把每一个不同的项目，即典型零件的数控加工工艺过程分解成若干个任务来完成，这样学生就有了明确的学习目标，在完成所有任务时，也就达到了教学要求，完成了整个项目工作过程。

3.教学文件设计。项目教学文件包括零件图纸、项目任务单、工艺规程卡、数控加工工序卡、刀具卡、考核表和评价表等。其中教师给出零件图纸，学生按照项目任务单的要求完成教学任务，填写工艺规程卡、数控加工工序卡和刀具卡。最后填写考核表和评价表，教师、学生共同完成对项目的评价。

三、项目实施

项目教学中采用分组合作的方式来完成项目的实施，共同制定计划、共同或分工完成整个项目。

1.实施准备。教师准备相应的学习任务（包括工作任务书、零件图纸等），各类规范性参考资料。下达教学任务，给出完成项目的要求；学生分组，每组由若干学生组成。

2.任务执行。指导教师分配各小组工作任务，全组成员通过收集资料、小组讨论、总结分析、团结协作共同完成所有工作任务。每位学生负责一个或多个具体任务，保证所有人都能参与其中。

3.完成评价。项目评价包括学生自评、小组互评和教师评价三部分。学生自评为学生完成项目总结，分享自己的心得体会，所取得的成绩与不足之处，提交自己的工作任务。小组互评为本小组成员之间的互相评价，肯定所取得的成绩，指出不足，小组负责人对本组同学的学习情况进行点评。教师评价是教师应注重完成项目任务的过程，而不是最终的结果，充分发挥主导作用，指出完成项目过程中存在的疑难问题。针对存在的问题进一步加强指导，注重分析、归纳和启发。同时教师应多鼓励学生提出自己的意见，培养创新思维。

四、具体实例

项目内容：按照加工图（每小组两张），在数控铣床上完成零件的加工。毛坯：80×30铝件。阶段一：制定项目计划（1小时）。改变以往马上由老师来分析加工图，给学生讲好加工程序的方法。我让各个小组分组讨论，确定加工路线，设计刀具补偿的轨迹，进行HNC程序的编写。小组之间也可以互相讨论。我在几个小组之间，进行适时的指导。这样，学生由被动地听，转变为主动地学。除了个别成绩较差的学生，老师要格外关注外，其他同学都表现出极大的兴趣。完成程序，在电脑上进行仿真模拟，确定程序的正误，确定工件在机床上的装夹方案。一小时后，3个小组都完成了程序编制，并制定好加工方案。阶段二：项目实施（1.5小时）。开启三台数控铣床，每小组一台，开始输入程序、装工件、装刀、对刀、输入刀补参数，进行零件的加工。我在学生操作的过程中，一方面指导学生的操作规范，另一方面需要对每小组进行观察，为项目的评估做有效的准备。当学生在操作中遇到问题时，我通常不马上回答，而是让他们小组内解决，本组解决不了，小组互相帮助。这样的合作学习，能大大提高学生的学习兴趣。学生通过努力，自主学习的技能往往比老师的直接讲授要深刻得多。阶段三：项目评估（0.5小时）。项目评估如果只注重项目作品的评估，忽略对学生整个学习过程的评估，会伤害学生的学习热情。我大胆采用了TS成绩评估体系（Evaluating Model Student Deed Based On Teamwork Spirit），既对学生的项目作品进行评估，同时也关注学生的学习行为、学习习惯、学习态度、动手能力及参与度等，并对其进行评价。建立学习记录卡，由小组和教师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。阶段四：项目反思（课后作业）。引导学生对整个项目过程进行反思，对在制定项目计划、实施项目的过程中遇到的问题进行及时的书面总结。小组内交流、班级内交流，帮助学生完成整个项目最后的提升。

五、实施建议

项目教学法改变了传统以教师为主的教学方式，教学中教师无法预计学生会提出什么问题。只有教师具备丰富的理论知识和实践经验，才能应对学生的问题，更好地组织项目教学。另外，选择项目时要贴近加工实际情况，对一些项目可以进行适当的教学改造，使其更符合教学要求。

六、结论

项目教学法使学生从枯燥的理论知识学习中脱离出来，真正享受自主学习的快乐，专业知识与企业生产实际接轨，体现教学中“不是让学生记什么，而是让学生学什么”的原则。以小组形式共同完成项目任务，提高学生专业技能的同时也锻炼了学生在实际工作中的团队合作能力及创新精神。

参考文献：

[1]叶伯生，戴永清.数控加工编程与操作[M].武汉：华中科技大学出版社，2008.

[2]腾宏春.模具制造工艺[M].大连：大连理工大学出版社，2013.

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