蔡春林 张彩芬
(宁夏职业技术学院宁夏银川750002)
高职《金属切削机床》课程教学改革与实践
蔡春林 张彩芬
(宁夏职业技术学院宁夏银川750002)
高职《金属切削机床》课程传统教学手段单一,理论与实际脱节,教学方法跟不上职业教育发展的需要。本文探讨了以学生为主体,以工作任务为载体,以实训为手段,理论实践一体化的《金属切削机床》课程教学改革与实践。
高职;金属切削机床;教学改革;教学设计
金属切削机床是现代机械制造业中非常重要的加工设备,《金属切削机床》课程是高职院校机械类及相关专业的核心课程,对学生的核心能力和综合能力的培养非常重要。通过学习,能够使学生具有合理选用机床的基本知识和技能;能够根据工艺要求并结合工厂的具体情况,合理地确定机床的类型和规格;具备正确安装、使用、维护及调整常用机床的基本能力;具有处理典型机床常见故障的初步能力。由此可见,该课程是一门与企业实际应用联系非常紧密、实践性很强的课程。
以往各高职院校对《金属切削机床》课程的授课,普遍采取传统的知识传授型课程教学模式。这种授课方式的缺点,一是教学手段单一,即板书加挂图,即使有的采用了多媒体方式,也是将教材上的图片直接搬到幻灯片上,由于学生多数没有进过工厂,难以想象出机器的结构及其具体运动过程,导致教学效果不理想;二是教学内容注重学科知识的传授,强调机床结构和传动原理的理论学习,实践教学环节比较薄弱,理论与实际脱节。由于机床结构复杂,其传动原理对学生来说太抽象,学生难学,教师难教,传统教学方式对学生职业能力的培养达不到要求。学生在校学习的内容与企业工作岗位要求脱节,到相关企业工作的学生,不能马上胜任岗位工作,要经过较长一段时间的岗位适应性实践学习才能上岗,严重影响企业用人效率。所以,传统的《金属切削机床》课程教学模式已经不能适应社会发展需求,这种局面促使我们必须调整教学方式,重新设计课程教学内容,改革传统的教学方法和手段。
改革传统教学模式,需要我们与行业、企业合作,进行基于工作过程的课程设计与开发,通过对机床制造企业和机床使用企业的大量调研,确定与实际工作内容相关的典型工作任务,分析对学生的职业能力要求,以工学结合、“必需、够用”、任务导向、情境化设计为理念,整合教学内容,安排教学过程,采用能够突出高职教育特点的多种教学方法和手段,有效地组织实施教学任务。
首先要对课程进行整体设计,确定课程标准、课程内容、教学进度、教学组织形式及考核方案等,突出能力目标、知识目标,体现“必需、够用”原则。教学组织形式设计应有利于“教、学、做”一体化教学的实施。要对教学设计和实施过程进行细化,将课程按照教学实施的内容划分为单元,在单元教学设计上进行突破,一方面,体现课程整体设计理念和思路,另一方面,使课程教学更具有可实施性。
在单元教学设计中,首先,确定课程的单元能力目标及相应的知识目标、素质目标等。其次,确定单元学习的重点、难点,提供在完成单元学习中学生可查阅的参考资料。再次,选定每个单元能力训练的任务和案例。挑选有实用性、针对性的职业岗位任务等实例,精心编排设计,从初步掌握,到深化拓展,从简单到复杂,从单一到全面,形成一个完整的学习和训练过程。复次,突出教学的过程设计和步骤安排,遵循由浅入深、循序渐进的原则。按照每个单元的内容,确定有利于单元教学的方法和手段。最后,设计课程内容的引入、驱动、示范、展开、讨论、解决、提高、实训等过程。设计中注意课程单元的评价标准和所有活动必须以学生为主体。
例如,在实习工厂学习普通车床各部件的结构和功用时,设计的能力目标是:能够讲解车床各主要部件的结构、传动及工作原理;能够正确操纵车床的各手柄;能够进行普通车床常见故障的判断和排除。确定单元学习的重点难点是:车床主轴箱、进给箱、溜板箱主要部件的结构、工作原理以及联接装配关系。笔者针对能力目标及重点、难点内容制定了切合实际的任务案例,如“CA6140型车床如何制动”,“如何车削米制螺纹”,“CA6140型车床车削过程中产生闷车现象怎样解决”,“CA6140型车床操纵手柄扳至停车位置时,主轴不能迅速停止怎么办”等,学生对这些问题都很感兴趣,学习和操作的积极性都很高。在实施过程中,采用引导文法、小组讨论法、虚拟仿真拆装法等教学方法和手段,并在单元教学完成后开展考核评价,学生需提交相应的学习成果。实践证明,这种以学生为主体,教、学、做一体化的课程教学,学生始终乐于参与,积极动手动脑,能较快理解理论知识,掌握相关技能,也培养了学生的自信心与兴趣,教学效果显著提高。
在对课程进行整体教学设计和单元教学设计的过程中,对教学方法进行了改革,以便更好地激发学生的学习兴趣,加强学生的职业能力培养,提高教学效果。
利用计算机辅助教学《金属切削机床》课程的一个显著特点是图形多而复杂,如CA6140车床、M1432A磨床、X6132A铣床等的传动系统图,多片摩擦离合器、车床制动及操纵机构、孔盘变速操纵机构、顺铣机构等结构图,这些图形是该门课程的重点,上课时教师如果只靠一两张挂图来讲解以上的传动原理和操纵机构,显然无法达到好的教学效果。其主要原因是学生的看图能力有限,工程实践经验欠缺,即使到现场教学,内部结构也很难全部看到。这就需要用图像、三维动画来直观、清晰、形象地展现机床内部结构组成。而计算机辅助教学集图像、文字、声音、动画等于一体,可将教学内容直观、生动、形象地呈现在学生面前,调动学生的学习积极性,提高教学效果。因此,《金属切削机床》课程采用计算机辅助教学是最有效的教学方式。根据课程特点,笔者专门制作了《金属切削机床》多媒体课件。在教学过程中,将机床结构、传动原理采用图片和动画形式讲授,学生接受知识比较容易,也乐于接受。例如,在讲解CA6140车床传动系统图时,将这部分做成动画视频,利用多媒体技术,以动画的方式模拟部件的运动过程,将车床各传动路线展示出来,并配以文本、声音等媒体实现对知识的讲述,这样将理论的、静态的内容转化为生动形象的知识,达到图、文、声并茂的效果,从而加深学生的理解。在教法上,教师只需讲解其中的一部分,其他的由学生自行分析。典型机构可放大、可缩小,并配有空间位置说明;操纵机构如CA6140车床“主轴变速操纵机构”,“纵、横向机动进给操纵机构”等,采用动态设计,形象、直观、易懂。采用计算机辅助教学,教学效果事半功倍,而且使教学内容的辅助时间大大缩短,可提高教学效率和教学质量,较好地弥补课时压缩、教学任务比较紧张的问题。
利用现场教学法进行教学目前,校内实习工厂有多种机床设备,新建了机床拆装实训室,并且学校与多家机床制造企业和使用企业签订了合作协议。在教学过程中,适时采用现场教学方式,把课程教学搬到生产现场或实训室进行直观教学,学生将学习内容与生产实际直接挂钩,边学习,边实践,大大提高了教学效果。例如,对于普通车床、铣床、数控车床等机床的具体结构、装配、检测,采用现场教学法,先讲解、示范,然后让学生完成机床操作、拆装、检测、调整等,学生学习的积极性很高,动手能力得到了加强,也加深了对理论知识的理解和掌握。采用现场教学法实施教学任务的过程中,应注重三个方面:一是强化实习的目的性,提前布置实习任务要求,让学生分组,根据任务目标,通过查阅资料、分析讨论等方式确定工作方案,这样既可调动学生学习的自觉性和主动性,又可训练学生团结协作的职业能力和综合素质;二是现场讲授采用启发式和讨论式的方式,引导学生积极思考,主动实践,逐步培养学生分析问题和解决问题的能力;三是在现场采用“教、学、做”一体化的教学方法,让学生多动手实践,培养学生的实践操作能力。
利用网络资源进行教学通过《金属切削机床》课程的教学改革,在教学设计及其实施过程中,我们摸索出了本课程的特色,并有了很大的创新,完成了院级精品课程的建设,建立了课程学习网站,所有的教学资源上网供教师和学生使用,其中包括大量的动画、录像、机床相关资料及国家标准等课程教学素材库和知识拓展库。例如,在讲授车床、磨床、铣床等每一类机床时,我们先给学生播放这些机床的切削加工录像片,这样学生对机床的应用和操作有了感性认识,对机床的运动也更加理解,为后续内容的学习打好了基础。在进行机床装调实操之前,我们先播放企业和实习工厂的装调录像,并要求学生通过网络查阅相关机床的资料和在装调过程中应该遵从的国家、行业标准,为实操训练做好准备。由于课程学时有限,不可能把所有的机床都作为教学内容,对于学习能力较强、学习兴趣较浓的学生,网站也为他们提供了知识拓展的学习资源,进一步提升学生的职业能力。
总之,在《金属切削机床》课程教学中,应本着培养学生分析问题、解决问题的能力,以提高学生动手能力和应用能力为目标,改进传统的教学设计和教学方法,提高学生的学习兴趣和学习主动性,学生普遍反映良好。在新形势下,随着课程体系的不断发展,还要积极探索更好的教学模式。
[1]恽达明.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]戴士弘,毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]欧阳晔.新形势下高职院校《金属切削机床》课的教学手段[J].科教文汇,2008,(11).
[4]樊军庆,张宝珍.《金属切削机床概论》课程的教学改革与探索[J].中国集体经济,2008,(6).
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1672-5727(2010)03-0080-02
蔡春林(1970—),女,宁夏银川人,硕士,宁夏职业技术学院机电工程系副教授,主要从事机床设备的教学与研究。