文/广州市黄埔职业技术学校 胡伟锋 项旭东 汪佑思
2017年,《机械零件数控车床加工》精品课程通过了广州市专家组的验收,现已实施2年。通过构建项目式的教学模式、编写教材与工作页和使用“蓝墨云班课”APP等,学生掌握了知识,提升了能力,也为教师的专业发展搭建了平台,实现了师生的共同成长。
1.项目式的教学模式提升了学生自主学习的能力
《机械零件数控车床加工》是数控技术应用专业的一门专业核心课程,为培养数控技术应用专业人才提供必备的理论知识和专业技能。为便于教学并让学生掌握最基本、最典型零件的加工,本课程选择了常用的台阶类、圆弧类、盘类、螺纹类、曲面及配合等常见车削典型零件,作为项目教学的载体,以实现项目教学的目标。我们采用了项目式的教学模式,学生通过项目资讯、分析和实施,理解和掌握数控车削相关理论知识,循着教师的指引自主合作地完成教师发布的学习任务,并在展示中互相学习,在评价中提升自我。教学环节包括以下六个方面:
(1)情景导入,明确任务。针对教学项目,创设情景,激发学生的学习动机和兴趣,导入任务并确立学习任务,教师发布任务,提供情景资料。
(2)收集资料,制定方案。课前发布任务资讯,引导学生课前进行任务相关资料的收集与预习,根据确立的任务,获取任务信息,组织组员讨论、分析任务,制定实施方案、计划,教师给予制定方案的帮助。
(3)自主协作,具体实施。小组根据制定的方案,进行组员分配,相互协作实施任务,教师提供相应实施方案的资源。
(4)点拨引导,过程检查。教师根据小组实施方案进度,对难点、重点进行点拨,引导学生自主发现问题,解决问题,保证任务实施及质量。
(5)展示成果,修正完善。任务实施完成后,以小组为单位,相互展示,相互点评,完善任务实施过程中的瑕疵。
(6)评估检测,拓展升华。根据任务完成度及质量,小组自评、互评及教师点评,教师归纳总结,梳理知识逻辑,升华任务目标。
项目式的教学模式对学生有很好的指导作用,学生容易懂,学习兴趣和积极性都得到了大幅提高。学生从“要我学”变为“我要学”,学习目标明确了,开始主动寻找学习资料,小组学习氛围浓烈,学习效果比改革前有显著提高。在采用项目式的教学模式后,学生的数控车中级工考证通过率得到大幅提升,2018年通过率为100%。如表1所示。
表1 数控技术应用专业近几年数控车工中级工考证情况
2.任务驱动的学习过程提升了学生的实践能力
在教学实施过程中,以项目式学习任务为主线,引导学生独立完成每个学习任务,而学习任务的实施过程体现了工作过程的完整性和系统性。学生在任务式和实践式的学习中,不仅加深了对知识和技能的理解,更实现了工学结合,并能学以致用。教师设置学习任务时会根据学生的接受程度和任务的难度逐渐加深,符合学生的认知规律。
我们根据课程目标,实施任务驱动的教学过程,在工作页的引导下教学,真正实现了学习过程与工作过程、理论知识与实践知识一体化的教学。学生的学习过程即实践过程,在实践中,他们掌握的专业知识和技能更符合企业实际需要。学生除了牢固地掌握基础知识和基本技能,更熟悉了自己今后从事工作的流程。这样,既增强了他们的学习信心和就业信心,又为其职业成长打下了基础。
在任务驱动的学习过程中,学生的关键能力得到了锻炼和培养。通过制定计划、评价反馈等环节,学生的表达能力、沟通能力与自我评价能力得到加强,实践能力得到了真正提升,同时在安全、质量、规范等方面的意识有了明显提升。
1.精心编写教材与工作页,落实目标与学习任务
按照项目式教学模式的要求,精品课程小组编写了教材,包括“学习目标”——“任务引入”——“任务实施”。其中重点的任务实施部分,我们引入企业实际中应用的“加工工艺卡”,按照“零件图工艺分析——加工设备选型——定位基准与装夹方式确定——加工工序及路线规划——刀具选择及切削用量选择——工件坐标系、对刀点、换刀点确定——填写数控加工工艺卡片”的步骤组织教材。然后再进行“程序编制——模拟验证——零件加工”。知识的呈现以合用、够用为度,编写了必要的知识链接内容来进行知识、能力的延伸,同时,为了升华课程目标,提升专业知识掌握的深度与广度,编写了对应提升知识、能力的拓展任务,引导学生根据需要完成的加工任务去自主学习相关知识。
在编写《机械零件数控车床加工》精品课程教材的同时,精品课程小组也编写了配套的工作页。工作页选取和教材中典型工作任务相类似的零件,按照教材中同样的流程,引导学生在明确任务后完成加工工艺卡的制定,进行程序编制及模拟验证,操作机床,完成零件加工。
工作页中的每个项目,按企业真实零件的生产流程,引导学生对加工的零件进行加工前的工艺分析、机床及装夹方式的选择、胚料准备、加工中的刀具选择、数控程序编制、程序效验、模拟仿真、首件试切、加工后的质量分析及程序调整优化,通过系列引导式、填空式的工作页,方便了学生学习工艺知识,通过流程化过程学习及内容填写,也极大地提升了学生的工艺制定能力。
2.制作课程资源库,为学生自主学习提供保障
在编写《数控车加工技术》教材与工作页的同时,我们还制作了精品课程资源库。该课程资源既可以提供给任课教师作为教学资源,也全部开放给学生,帮助学生在课上、课外自主学习,或是在实操过程中,忘记某个知识点、技能点时,可以及时调用资源,迅速解决问题。最终达到助学助教的作用,极大地提升了教学效率和教学质量。资源库提供了数控车削加工原理动画、数控指令动画2D和数控指令动画3D、项目化车削加工案例动画、虚拟仿真数控加工案例动画、6个企业实际生产件相关加工视频和CAXA数控车软件应用教学动画。
学生在专业方面的成长一定是遵循从“生手”——“熟手”的过程,在最初的“生手”阶段,模仿是必不可少的。如表2所示。
表2 虚拟仿真数控加工案例动画
3.建设精品课程的过程,正是教师专业成长的过程
建设《机械零件数控车床加工》精品课程的过程中,教师被赋予了更多的职责,除传道、授业、解惑外,教师还是学生学习过程的引导者、指导者和监督者,教师教学能力得到提高,课堂控制能力和课堂突发事件的应变能力有了长足的进步,对新的教学理念有了更深入的理解。课程建设中引入微课的制作,大大提升了教师的信息技术水平,教学手段更丰富。通过课程建设和课程辐射,我校数控专业的教学团队中涌现出了一批优秀的教师,教师个人业绩硕果累累。
数控专业教研组现有教师9人,高级职称2人,中级职称4人,高级职称达22%以上,中级以上职称近50%,其中专业带头人项旭东老师先后3次获区政府嘉奖,并获“南粤优秀教师”、百千万广州职教首批名师培养、黄埔区优秀教育工作者等称号。
《机械零件数控车加工》课程全面培养了专业教师和优化了专业教师结构比例,通过行业考察、学习、培训及下厂开展短期、长期或脱产实践等手段培养专业学术带头人、专业骨干教师,重点提高了青年教师的专业理论教学水平和职业技能水平,通过聘请行业专家、企业能工巧匠来校指导专业建设发展,提高了专业教师的教学水平和技能水平。本精品课程建设了一支产学结合、业务能力和教学水平较高的双师素质专业教学团队,“双师型”教师比例达100%。科组中青年教师均具有专业对口的技师以上的职业资格技能证书。其中,青年教师张炜于2010年被选为第16届亚运会传递火炬手,青年教师钟远明于2011年获评“广州市青年岗位能手”,青年教师汪佑思分别于2015年获评“广州市技术能手”、2011年获评“深圳市技术能手”。
除在国家、省市教师技能大赛、教师说课大赛中获多个一等奖之外,教师的理论水平不断提升,近年来共主编、参编公开发行专业教材5本,并获得多项个人荣誉。
“蓝墨云班课”APP既能解决手机进课堂的问题,如点名、签到、分享、讨论、记录等,还能够让《机械零件数控车床加工》精品课程的资源库直接在课堂屏幕上或学生手机上显示,极大地方便了本课程资源库的使用,提高了教学效能。
“蓝墨云班课”把课堂教学与手机移动终端有效结合起来,使手机变成了学习工具,助力课堂效果显著提升。新形式的课堂,如何将课程延伸到移动端,通过智能手机来自主学习,突破时间、地域的限制,是新形式课堂的必由之路,为此,在《机械零件数控车床加工》课程中,我们采用了“蓝墨云班课”APP移动互联网平台进行移动互联网的学习。在课程建设中,制作了大量的视频文件及丰富的文档资源,通过课前完善的准备,将学习视频、课件等丰富的教学资源提前上传至云班课,学生通过手机客户端即可登录,方便快捷。对于上传的学习资料,学生可以随时随地进行学习,此软件对每个学生的学习过程进行记录、统计,并能实时更新,我们对其数据进行深度的挖掘,对经验值较少的学生进行分析,从中可以迅速判断学生的学习情况。为识别学习自主能力较低的学生提供了依据。借助该技术手段,我们可以对自主学习能力较差的学生进行学业的超前预警,并且对于教师深度辅导学生学习有着重大意义。
“蓝墨云班课”APP的运用,使得教学设计活动可以贯穿课前、课中、课后。实现教学活动的师生有效连接,真正解决了实施翻转课堂、混合式教学等新型教学法时可能出现的问题,提高了《机械零件数控车床加工》精品课程的教学效能。总之,《机械零件数控车床加工》精品课程建设促进了师生的共同成长。