数控车削工学一体化教室建设案例

    摘要：我校机械加工技术专业抓住建设国家中等职业教育改革发展示范学校的契机，在数控车削工学一体化教学方面做了一些探索和实践。本专业主要从一体化教学环境和一体化教学模式两个方面进行数控车削工学一体化教室建设，建立一个可进行现场教学的工学一体化教室，确保“教、学、做合一”、“工学结合”的教学改革顺利进行；探索出一种更为合适的教学模式，充分发挥一体化教室的功效，这种教学模式要充分体现学生的主体作用，把“要学生学”转变为“学生要学”，要把课堂还给学生，真正实现“教、学、做合一”。

    关键词：工学结合  教学做合一  五环一体教学法

2011年6月，我校国家中等职业教育改革发展示范学校建设项目立项建设，机械加工技术作为重点建设专业，在数控车削工学一体化教学方面做了一些探索和实践。

一、实施背景

由于本专业学生较多，现有数控车削实训教学的实训条件、模式难以满足教学目标要求，具体表现在以下几个方面：

1.设备数量少，学生实际操作机床的时间很少

我校目前有15台数控车床，但是，机械加工技术专业和数控技术应用专业的学生较多，学生拥有的实际机床操作训练的时间就非常有限，粗略估计，实际分配到每个学生实际操作数控机床的时间往往只有几天。

2.“数控仿真+机床实操”的数控实训模式存在缺陷

现在我校的数控实训教学基本采用“数控仿真+数控机床实操”的模式，其优势在于，数控仿真可以使学生得到较多的模拟操作训练，使学生对数控编程、数控加工有初步的印象。但是，数控仿真存在一个缺陷：无法让学生对数控加工工艺建立正确的概念。

3.一体化教学环境急需改善

近年来，职业学校的教学改革可谓是风起云涌，概念、方法很多，其核心思想是要将教、学、做融合，实现“做中学、学中做，做中教、教中做”。当前我校的做法是将教室搬到实训工厂中去，在现场进行教学与实训，实现“做中学、学中做”，问题是，现场的教学设备不足，自主学习不好组织；现场噪音很大，现场教学开展困难。

二、建设目标

数控车削工学一体化教室项目的建设，最主要的目的是解决一体化教学环境、教学模式中存在的诸多问题，本项目完成后，要完成以下几个目标：

1.建立一个可进行现场教学的工学一体化教室，确保“教、学、做合一”、“工学结合”的教学改革顺利进行。该教室要有足够工位的实习设备，且噪音不能过大，以防影响教学的正常开展；同时还要有相应的教学区，布局要合理，既能满足老师对重点知识的讲解，又能让学生的分组讨论轻松开展。

2.探索出一种更为合适的教学模式，充分发挥一体化教室的功效。这种教学模式要充分体现学生的主体作用，把“要学生学”转变为“学生要学”，要把课堂还给学生，真正实现“教、学、做合一”。

3.编写出一本体现出项目教学、适合一体化教学的《数控车削编程》教材。该教材应遵循技能训练的基本规律，把数控车削编程与操作重新划分为几个项目，在每个项目里，要按“学生先做—教师归纳—师生互动—学生再做—总结讨论”这几个环节，来安排相应的教学内容，要让学生的自主学习得到充分体现！

三、建设过程

这项工作不仅仅涉及到教学模式的改革、工学一体化教材的编写，还需进行设备的更新，因此，必须校企合作，共同完成。

1.寻找合作伙伴。我们积极寻找国内生产小机床的厂家，并于2012年初成功与上海厚载智技有限公司接触洽谈，初步达成合作意向。

2.强化环境建设。我们申报添置小机床，组建数控车一体化教室，于2012年4月，在上海厚载公司的帮助下，建立了一个以八台小数控车床为主体的工学一体化教室。随后，我们与上海厚载智技公司合作，共同编写了《数控车削编程》一体化教材。

3.合作教学改革。还与上海厚载共同探索教学模式的改革，借鉴该公司王吉连总经理提出的“行动导向的AITUD（爱它得）教学法”，我们提出了“五环一体教学法”，并在《数控车削编程》这门课的教学中应用并检验这种教学法。在我们的要求下，上海厚载公司派出技术支持部经理程建忠高级技师，协助我校专业教师做好“数控车项目”的一体化教学。

下面仅以其中《阶梯轴编程与加工》这个项目为例，讲解“五环一体教学法”的具体实施步骤：

第一环：引导操作

学生首先熟悉该项目“任务引导”部分的教学内容，按其操作步骤完成操作：将该任务的数控程序手工输入数控系统—完成校对—仿真模拟—自动运行—最后完成零件的加工；即让学生先做、先体验任务的操作与知识应用结果。

第二环：知识导入

学生虽然通过操作完成工件的加工，但是对数控程序还是一窍不通，可成功的喜悦会激发学生主动探索程序的奥秘；这样，老师就可以因势利导，帮助学生通过解读程序的方式引导出知识点。

第三环：师生互动

知识点总结出来后，先让学生试着通过体验操作中的要领，来总结该知识点的作用、内容，然后针对较难的知识点，教师再重点讲解。

第四环：应用训练

学完知识点后，老师要求学生画出刀具轨迹、提取加工工艺参数，从多角度来理解程序内涵。

再让学生自主完成应用训练任务的工艺编制、编程、加工、测量与评价，真正体现学生的自主学习。

第五环：总结讨论

在这个知识单元学习结束后设计一个“主题讨论”环节，对所学知识进行系统化总结、培养学生的关键能力。

四、初步成效

1.建成一个数控车削工学一体化教室

在上海厚载公司的帮助下，我校在机加工实训车间建立了一个以八台小型数控车床为主体的工学一体化教室。

2.建设成本低、使用及维护成本低，更有利于保证学生的实操工位和实操时间

由于设备价格相对较低，有限的投入资金更容易保证教学与实训工位；由于使用成本低，学校才能放开让学生使用，学生的实训时间才更容易保证。我校工学一体化教室的使用，使学生的机床实操时间大大增加。

3.教学组织形式灵活，更易实现项目教学和“做中学、学中做”，更便于激发学生的学习热情

由于一体化专业教室既配备了可以用于实训的机床，又配备了教学区域，可以使教学的组织形式更为丰富，既可以采用传统的教学形式如“老师讲、学生听”的形式，也可以采用分组教学、分组讨论的教学形式，也可以随时上机实训，而且，可以很方便地实施各种教学形式之间的切换。

4.与实训基地的配合使用，可重构循序渐进的机械加工能力培养体系，形成一种易复制、易推广的一体化教学环境建设模式

一体化专业教室与实训基地的作用和定位不重叠，一体化专业教室主要用于入门阶段和基础技能训练阶段的教、学、做平台，而实训基地则作为提高阶段、综合技能训练阶段和生产型实训的教学做平台。

因此，基于小型机床构建的一体化专业教室与实训基地在教学实训中可以合理发挥其作用，重构形成循序渐进的机械加工能力培养体系，也使得一体化教学的操作性大大增强。

五、体会与思考

以小型机床为载体的工学一体化教室，为中职学生实习带来了极大的方便，能让更多的学生实现“做中学”，充分体现了“工学结合”的教育理念。而且，这个项目适应性非常强，对于经济相对困难的学校来说，既能以较少的投入改善实训条件，解决生存问题，又能同步实施一体化教学问题，实施弱势超越战略；而对于经济相对宽裕的学校来说，既能有效地开展一体化教学，并尽快向多专业复制，又能使所节约资金投向高端设备，进一步提升学校层次。

当然，在教学中，比起让学生动手来，我们发现让学生“开口”、“动笔”则比较困难，即让学生填写工序单、画刀具轨迹图等。今后在本项目实施过程中，还要重点解决此类问题，让工学一体化教室发挥出应有的作用。