运用案例小组教学，优化《数控加工工艺学》课堂

莫碧霞

摘 要： 以案例为主线，教师为主导，学生为主体，调动学生学习兴趣，提高教学质量，本文以笔者在《数控加工工艺学》课堂教学为例，与大家分享在教学中应用案例小组教学的应用和效果。

关键词： 案例驱动；互助；质量高效

《数控加工工艺学》是技工学校数控专业课之一，是一门培养学生运用数控技术，选择加工方法，设计合理加工工艺的学科。本课程涉及机械制图、金属材料与热处理等多学科知识，如果学生不能灵活设计零件的加工工艺，会影响到他们的实训技能，从而影响以后的专业工作。在理论课堂教学过程中，笔者发现学生出现一些问题，比如前面的专业基础知识没掌握好，在学本课程时看不懂零件图，不了解所需选择材料特性，且本课程理论性强，老师讲得多，需记忆知识多，学生难免觉得枯燥乏味，在课堂上出现玩手机、聊天、走神等现象。针对这些问题，笔者时常在课堂上观察学生，思考什么教学方法有利于激发他们的学习兴趣，提高教学质量。案例小组教学引起了笔者的注意。

一、案例小组教学

（一）案例小组教学是一种教师整理学习知识，创建一定的教学环境，设计合理的案例，以学生为主体，学习小组为课堂形式，以团体成绩为评价标准，引导小组成员利用课本，参考书，计算机等学习用具积极主动应用而展开自主探究式的互助学习，施展群体的积极功能，提高个体的学习动力和能力，以完成指定的教学任务的教学方法。

（二）“案例驱动”教学法特点是“以案例为主线、教师为主导、学生为主体”，学生在互助氛围中承担着大部分学习任务、占据课堂的大部分时间，因而成为课堂的的主角。但这不意味在教学过程中，教师就轻松了事或无事可做；相反，教师不仅是课堂的控制者、知识的讲解者，更是案例的设计者、课堂的组织者、互助的参与者、学生学习的引导者。具体流程：

（三）案例小组教学区别于项目教学法在于，它是在学生已学会了专业基础课程的基础上进行汇总学习以运用，更有助于学生对专业知识的融会贯通。

下面笔者以《数控加工工艺学》理论课为例，讲述案例小组教学的具体实施方法和应用效果。

二、整理知识、创设情境、设计案例

为了使互助学习的案例既能激发学生的兴趣、热情，又对学生具有一定的挑战性，首先，教师对课本知识进行整理，在总体学习目标的框架下，将要讲授的知识整合为一个与当前学习主题密切相关的，需要学生解决，还要具有典型性、科学性、互助性和拓展性的案例。其次，教师还需要创设与当前学习主题相关的、尽可能真实的学习情境，引导学习者带着真实的“案例”进入学习情境，使知识更加直观性与形象。最后，将案例下达给学生，便于小组互助学习工作的展开和较量考核。

当学习本课程第三章第五节典型零件的数控车削工艺分析，这一小节的内容主要是要学生运用第二章数控加工工艺基础知识在车削上进行工艺分析，根据14数加3班是中技班，在学习本课程前，已经学习了机械制图，金属材料及热处理，机械基础等专业基础课，在实习车间主要是以加工简单轴类零件为主，而零件轮廓几何形状主要组成为直线，圆弧，圆柱面，圆锥面和普通螺纹面，零件的材料用45号钢，使用高速钢刀具来加工，能达到的表面粗糙度值为IT7左右，所以，笔者设计（表1）案例引导学生完成：

2.能在正确识读图样的基础上，通过查阅国家标准等相关资料，编制该零件的加工工艺，填写工序卡片。

三、构建互助小组，培养互助技能，营造较量互助氛围

（一）构建互助小组

构建结构优化的互助小组，这是小组互助学习得以顺利实施的条件和关键。教师根据对学生的了解，综合考虑学生的知识基础、交际能力、遵规守纪等多方面因素，按“组内异质、组间同质”的原则进行合理搭配，每组4-6人，构建互助小组。

构建互助小组的具体方法：

根据14数控加工3班，总人数36人，可分6组，每组6人，根据各组成员的特点，笔者将小组的成员按照表2的选择标准，划分为不同的职务，安排具体、明确的分工，使得小组成员各有职务，各负其责。

（二）培养互助技能

根據本案例，学生分组讨论，内容包括：

1.对零件图样进行工艺分析。包括加工轮廓的几何素线、尺寸公差要求、形状和位置公差要求、零件的表面粗糙度要求，金属与热处理要求，毛坯的要求等。

2.选择设备。根据零件的形状选择适合加工的机床。

3.加工方法的选择与加工方案的确定。它们的原则是保证加工精度和表面粗糙度的要求，并应考虑生产率和经济性的要求，以及现有生产设备等实际情况。

4.加工工序的设计。包括选取零件的定位基准、确定夹具方案、划分工步、选取刀具和辅具、确定切削用量等。

5.数控加工程序的调整。包括选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿和加工路线等。

6.编写数控加工工序卡片（表5）。

以上知识，涉及机械制图、金属材料与热处理等学科，各小组在讨论时，需提出问题，把每个知识点展开讨论，细化知识，分析问题，教师提示，开拓学生思维，引导回忆已学知识并积极查找相关的资料，让每组同学制定出自组方案与同学分享。

例如：读零件图可知，它采用的材料是45号钢，在机械加工中，刀具的材料必须比工件材料硬，选用哪种材料的刀具比较合适？笔者引导学生对刀具材料类型进行复习，学生开动脑筋，回忆金属材料知识，常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石。每种材料都有其各自的特性，笔者引导各组长，给各成员分配任务，利用工具书，计算机等学习用具，查找相关材料资料，并对需加工的45号钢的材料及达到的精度等级，选择合适使用的刀具材料。同时，还要考虑刀具类型，选所刀具的类型要根据零件形状，这要求学生具备机械制图科目知识，根据本案例零件表面是由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成的，考虑这些基点是线与线的交点还是切点，找出它们的坐标值，需要学生运用基础数学知识。由选刀具材料这个问题，引出相关学科的知识，环环相扣。学生可以在案例的学习中，更好地复习学过的知识，并能懂得如何去运用这些知识，从而起到温故而知新的效果。

再如，在选择夹具时，考虑数控车床常用的是三爪卡盘和四爪卡盘，這两种卡盘的优缺点及本次加工选用哪种，各小组去查资料，作比较；还有本零件装夹方案，有一次装夹完成，调头两次装夹等，教师可以提出这些方案，各小组讨论分析每个方案的可行性，确定自组所选择方案。学生在具体的学习中，会明白选择不同的工艺方案，就会有不同的加工效果。

（三）营造较量互助氛围

采用小组评分较量机制，从每个小组成员的个人工作表现情况，到小组成员互助规范有序情况、团队精神风貌情况，再到互助小组间的互帮互助情况，都化作为具体的分值，小组互评，教师点评。

合作小组具体的考核方法如（表4）。

各组成员在小组长的安排分工下，积极参与知识的讨论，大家查课本，也可运用手机，百度查阅所需知识，扩大的知识面，系统归纳了数控加工专业所涉及的专业学科知识，记录员负责记录，字迹要求工整，记录速度快，归纳知识点。各组讲解员代表，把组员讨论制定的加工方案，清晰表达出来，锻炼胆量，语言表达能力。小组教学促进组内成员互助与合作，使每一个成员不仅自己学会要求掌握的知识，而且还关心和帮助组内其他成员获得成功，培养集体荣誉感，使每个学生都能为小组的成功而努力。教师在旁给予适当的鼓励，让学生感受到老师的赞扬和同学的认可，增强自信。小组互评，教师点评。这样的课堂达到人人参与，每个学生都发挥自己的作用，成为课堂的主人，把选择采纳方案的决定权交给学生。

四、教师主导，掌控全局，确保实效

在这个案例学习过程，从分析案例→制订计划→准备工作→实施任务→讲解案例→拓展案例，教师成为案例开展的全程主导与监督者。教师对课堂全局的有效掌控，确保了教学的实效性和高效性。

根据对14级数控专业学生的调查数据反馈，教师发现采用了案例小组教学的14数加3班的学生比没有采用这教学方法的14级数加2 班的学生，上课积极性高，课堂氛围好，学生在主动学习、专业知识的运用，团结互助等方面都有一定的进步，且让学生能够触类旁通，举一反三，开阔思路，增加完成类似“案例”的能力，提高自主学习能力，说明此教学法的可行性。它适合于职业技术教育学生的第四个学期的学习教学，它能在学生已学了相关的专业基础课上，进一步巩固加深各学科间的联系，形成系统的专业知识体系，使学生充分理解本专业的工作任务，知道自己要学什么，怎么学，有什么用，明确自己的专业学习方向，为今后的发展打下良好的理论实践基础。

参考文献

[1] 杨进.论职业教育创新与发展[M].高等教育出版社，2006.

[2] 高凌飚.过程性评价的理念和功能[J].华南师范大学学报（社会科学版），2004，（6）.

[3] 黄丽芬.《数控车床编程与操作》[M]. 北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[4] 韩鸿鸾.《数控加工工艺学》[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.