浅谈项目教学法在《数控技术》教学中的实践

张重山

（天津现代职业技术学院 天津 300350）

浅谈项目教学法在《数控技术》教学中的实践

张重山

（天津现代职业技术学院 天津 300350）

介绍了数控专业课程中项目教学的注意事项、实施步骤及方法，阐述了项目教学的作用与价值，提出了《数控技术》课程运用项目教学法的实施方案。

项目教学法；数控技术；教学实践

项目教学法应用于职业教育领域由来已久。在20世纪70～80年代，项目教学在德国企业职业教育领域得到了极大的发展。在系统化理论教学的引导下，项目教学促进了学生职业技能的提高，并推动职业教育教学从学科课程教学转向注重实际动手能力的教学。从此，项目教学以其独特的教学方式和显著优势被广泛应用于职业教育中。

项目教学法（Project-based Learning，简称PBL）是一种过程教学。项目教学的过程中注重实践的成分，项目教学过程的实践性主要是通过完成计划的实施步骤实现的。教学目标的达成需要在实际操作中综合性地使用不同的知识，参与的学生要完成目标，需要多个环节和步骤的实施，这意味着要完成项目教学的计划目标，需要多人或多组人员协作，理论上要按照项目组织专业实践类课程知识，在实践中运用多种专业知识和技能完成计划的实施。可见，要完成项目教学目标，需要学生具备综合的知识水平和良好的实际操作能力，这就体现了项目教学的综合性和实用性。

项目教学在注重实践的同时，还要兼顾理论知识的掌握。即应注意培养学生自主性、探索性的学习能力。这要求学生在项目教学具体的实践过程中除消化吸收应用到的理论知识外，还要将部分精力投入这些理论的系统性和延展性上，以期能独立解决项目所涉及的相关技术问题。

项目教学的方法打破了传统的教学模式，贯彻了新的教育理念，以职业能力和市场对专项能力的需求方向作为安排教学计划的依据，以市场需求作为教学的基础、培养目标和评价标准。这就需要改变传统教学方法中以教师为主体的局面，将学生按照项目任务的要求划分成若干个项目小组，通过小组的分工协作，独立制定计划并实施完成项目任务，使学生由被动学习转为主动探究式学习，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动。学生在项目实践过程中理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力。

鉴于项目教学法的特点，笔者在数控技术专业的教学过程中，着力从以下几个方面对课堂教学内容进行了改革。

项目教学的项目内容确定

项目教学法中项目的选择必须贴近市场中生产实际的需要。这就需要学校与用人单位加强联系，以市场对专项能力的需求方向作为安排教学计划的依据，选择典型项目，运用类似科学研究及实践的方法，采取促进学生主动积极地学习并且学以致用的教学方法。

尽量选择加工中必须使用的不同装卡方式及工具零件作为教学项目 经过对市场的调研，用人单位普遍反映以往聘用的毕业生必须由企业重新进行从基础技能到高级技能的再培训，其原因是传统教学中涉及的工件装卡方式比较单一，不能适应社会生产实际的需要，尤其是遇到异型零件时更是手足无措。由于制造业的产品是非常繁杂的，没有现成的完全合适的卡具可以直接使用，数控加工的特殊性要求对批量生产中工件的重复定位精度又提出了非常高的要求，在项目选择上必须突出这一关键性的要素。因此，在项目设置过程中应将工程上常用的几种装卡方式罗列其中，如三爪卡盘、四爪卡盘、压板组合方式、弯板和“V”形铁、借助零件特殊性设计的工艺板（装具）、组合夹具、万能分度头、电磁吸盘等，由简单到复杂地介绍这些工件装卡器具的应用范围和使用场合，比较不同卡具在夹紧同一工件时所表现出来的对精度、生产效率、安全生产的影响，培养学生合理选择卡具的能力。最终使学生能够独立设计某一工件的专用工艺装备，以期满足用工单位对员工的需求。

选择能够体现不同测量工具和测量方法的零件作为教学项目 数控机床制造加工的最后一道工序是检验工序，送检之前，机床操作人必须保证所加工的零件是合格产品。这就要求机床操作工必须能正确地使用不同的测量器具准确地测量零件各部位尺寸，使其符合图纸要求，因此，操作人员必须学会使用各种测量器具。在传统的理论教学和实训课上，学生不可能掌握各类繁多的量具的使用方法，即使理论课上学习了多种量具的测量原理，也不能体会该量具在实际应用中的使用，更不用说手感、技巧等技能了。原因之一在于，教学使用的零件不包括那些较为繁杂的结构，也就没有必要进行实际检测。而这正是生产实际中必须具备的技能。因此，笔者从与我校建立了校企合作关系的几个单位挑选了多种结构繁杂、且需用到多种量具的典型零部件作为教学项目，使学生在学习加工过程中学会了诸如游标卡（深度）尺、内外径千分尺、内径千分棒、内外径百分表、正弦规、块规、万能角度尺、表面质量测量器具、螺纹量具、齿轮量具等量具的使用方法和技巧，熟练掌握了用塞规检验轴孔和螺纹、多轴（三轴）以及箱体轴间距测量等技法。

选择必须利用多种刃具才能完成加工的零件作为教学项目 数控加工所使用的刀具门类繁多、型号各异，除了根据被加工件材料的不同选择与之相适应的刀具材料和切削角度外，还应根据被加工件的轮廓形状选择不同形状的刀具。如数控车床用的刀具就有外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切断刀、内槽刀等等。由于零件的结构形式不同，根据车刀在粗加工中的刚性和复杂截面加工的防干涉性，外圆车刀又可分为80°菱形刀片外圆车刀、55°菱形刀片外圆车刀、35°菱形刀片外圆车刀等等。内孔车刀等其他刀具也因使用的场合不同有很多结构形式，至于数控铣床和数控加工中心使用的刀具就更多了，由于篇幅的限制这里不再赘述。在这里值得一提的是，在上述机夹刀具充斥业界的同时，在那些规模较小或规模较大但没有健全的工（刃）具车间的企业中，焊接刀具是占有绝对地位的，所以，刀具的刃磨也是数控操作人员的必修课，即使是广泛使用机夹刀具的单位，在使用麻花钻头时也必须练好刃磨的基本功。因此，在设计教学项目的时候，应选择那些对刀具要求比较高的零件作为项目实施的内容，并应有意识地增加各种不同刀具的刃磨练习。

项目教学必须兼顾机械加工知识的传授

在注重项目教学中实践环节的同时，还应注重理论知识的教学。项目教学法改变了以往先进行系统的理论知识授课，然后安排实训课的传统教学模式，变“学后做”为“做中学”，并且把“做”中学到的解决问题的方法、技巧升华为理论知识，进而指导将来在社会实践中的工作，也就是要提高学生分析问题和解决问题的能力。

数控专业是理论与实践性较强的专业，其中涉及的理论知识包括机械制图、金属材料及热处理、机械制造工艺、切削原理等等。传统的教学方法是将这些课程照本宣科地讲授完毕之后，再在实习环节中应用这些理论知识解决生产实际中的问题，这样就导致很多理论知识无用武之地，或者长时间搁置而没有及时地在实践中强化、加深记忆，到用时已经遗忘了，这在以往的实训课上是经常遇到的问题。而项目教学法是用到什么理论知识就讲解什么理论知识，做到现学现用，用多少，学多少，目的性极其明确。但这也会造成理论知识的不系统，一旦碰到新生事物或从未接触过的生产任务就会感到手足无措，无从下手。为了避免类似情况发生，应本着由简到繁、由易到难的原则，逐步实现理论知识渗透并形成系列化，着力培养学生的自学能力和融入社会的能力。

多年来，教学改革强调实习环境工厂化，其本意是好的。但受学校规模所限，学校的教学环境不可能真正做到与企业一模一样。即使具体到每个企业，由于设备采购的时间不同，产品生产的需求不同，企业的设备种类、规格及型号等也不尽相同。要想真正实现“订单式”培养，使学生毕业即能上岗工作，除了将实践课堂搬到企业中去，还可以通过计算机仿真软件等手段，拉近课堂与企业的距离。

项目教学的效果评价

在项目教学中，教师应以机床或项目中的几个工步为单位，将复杂的教学项目分配给若干个小组完成。在给学生分组的时候，要充分细致地对学生进行调查了解，引导学生的技能选择，尽量做到优劣搭配，能力均衡，人人尽其所能，并且能以优带劣，使得每个学生、每个小组都能够顺利实施项目的设计制作。教师在对课本知识进行讲解时，应从项目着眼，从项目中抽取的案例出发，讲解知识点，及时地引导学生将新学到的知识应用到项目中去，鼓励小组之间进行经验交流和技术探讨。随着课程教学的推进，学生对本课程知识的掌握也会由零星趋向系统，分析问题和解决问题的能力都会有较大的提高。在整个过程中，学生处于主体地位，教师进行指导，全程跟踪参与项目，观察学生的技术表现、工作态度、协作精神、综合知识运用能力，并多次进行阶段性验收，让学生对阶段性成果进行自评、互评，教师也要从正面给出中肯的评价。到学期末，要对学生完成的项目进行综合验收。

项目教学对教师素质的要求

项目教学成败的关键在于教师的理论和实践水平。项目教学要有过硬的师资队伍作为支撑。不仅要求教师具备较扎实的专业理论功底，还要求具有较熟练的实践技能，更要具有理实结合的教材分析及过程组合的能力。教师不仅仅是传统意义上的“双师型”人才，更要具有创新综合能力，否则教学方案难以出台，教学过程难以控制，教师很难做到有求必应，有问必答，融会贯通。所以，师资队伍的建设必须采取“请进来”、“走出去”的方法。所谓“请进来”就是积极引进企业的工程技术人员、特殊技能人才到学校担任实习指导教师，协助本校专职教师开展相关工种的技能辅导，让这些有着丰富工程经验的工程技术人员在课堂上把自己多年的实践经验、技巧、绝招及新技术带入学校，传授给学生，也与本校教师相互促进，形成互补，促进教学与实践的结合。所谓“走出去”就是派有深厚理论知识基础的教师到企业去，汲取工程实践的经验充实教学内容。到企业参加专业实践的教师一般要求完成以下两项任务:一是开展行业或专业的社会调查，了解自己所从事专业目前的生产、技术、工艺、设备现状和发展趋势，以便在教学中及时补充反映生产现场的新科技和新工艺。二是带着教学中的一些课题，到企业中向有丰富实践经验的工程技术人员请教，在他们的帮助下提高嫁接、推广、应用新技术以及进行科研开发的能力，以提高教学质量。

在教学过程中，教师是教学的组织者，而学生则是教学过程中的主体。师生既相互联系，又相互制约。因此，教师的讲解与学生的学习必须匹配。针对学生的特点教师应发挥主导作用，给学生创造条件让他们发挥主观能动性，自觉地获取知识，充分体现出学生的主体作用，即引导学生主动学习，逐步学会学习掌握科学知识的方法及规律，为实践服务。教师要根据每次教学的经验认真改进教学方法，精心设计教学程序，启迪学生思维，加强技能训练。

数控技术专业的综合实训项目式教学，是专业技术、技能学与用的高度结合，是极大提高学生专业技术水平，提高专业技术综合应用能力的实践性很强的教学，在数控技术专业大力推动项目教学法是推动职业教育发展、提高职业教育质量的有效手段，这一教学模式值得大力推广和实践。但实施过程应本着促进就业、符合社会实际需要、够用实用的原则，结合学生的现状及学校的现实条件灵活安排，切实有效地推广，使数控技术专业的职业教育上升到一个新的高度。

[1]蒋庆荣.以项目教学法促进学生自主学习的探索与实践[J].珠海城市职业技术学院学报，2006，（2）.

[2]符特，宋福杰.高职院校数控实训的探索与实践[J].中国科技博览，2009，（6）.

[3]葛金印.机械制造技术——基础知识[M].北京：高等教育出版社，2009.

（本文责任编辑：王恒）

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1672-5727（2012）06-0100-02

张重山（1960—）男，天津市人，天津现代职业技术学院工程师，主要从事数控编程及实训研究。