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淺談四步教學(xué)法與項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控專業(yè)CAM課程教學(xué)中的應(yīng)用
論文關(guān)鍵詞：四步教學(xué)法 項(xiàng)目教學(xué)法 課程教學(xué) Mastercam
論文摘要：CAM課程作為中職數(shù)控人才培養(yǎng)課程體系的核心模塊，扎實(shí)的數(shù)控加工刀路編制能力、數(shù)控工藝設(shè)計(jì)能力和專業(yè)化的職業(yè)工作素養(yǎng)是CAM課程教學(xué)的目標(biāo)。文章通過(guò)四步教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法在CAM課程教學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐，剖析了CAM課程教學(xué)的特點(diǎn)及兩種教學(xué)方法在教學(xué)中表現(xiàn)的互補(bǔ)性，為CAM課程的施教者在整合專業(yè)技能訓(xùn)練與職業(yè)能力培養(yǎng)的教學(xué)方面提供了新的視角。
一、引言
我國(guó)中職教育是以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)第一線需要的技能型專門人才為根本任務(wù)， CAM技術(shù)是模具行業(yè)必須熟練掌握的核心技術(shù)之一。在具體的CAM技術(shù)教學(xué)活動(dòng)中，新的教學(xué)方法不斷出現(xiàn)和引入，現(xiàn)在中職學(xué)校都熱衷于以能力培養(yǎng)為本位的教學(xué)法，那傳統(tǒng)教學(xué)方法應(yīng)該拋棄，還是應(yīng)該改良并繼續(xù)履行其使命，這是個(gè)值得思考的問(wèn)題。
本校開設(shè)的CAM技術(shù)課程是《mastercam軟件應(yīng)用與數(shù)控加工》，課程目標(biāo)是掌握扎實(shí)的數(shù)控加工刀路編制能力，具備一定的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)能力，具有機(jī)床實(shí)際操作技能，達(dá)到勞動(dòng)部門考核的數(shù)控銑中級(jí)工的水平。采用的教材是筆者任副主編的《mastercamX2軟件應(yīng)用與數(shù)控加工》（2010清華大學(xué)出版社）。整本教材章節(jié)是按項(xiàng)目課程展開，以實(shí)際生產(chǎn)的工作任務(wù)為主線，由淺入深，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的一種由項(xiàng)目引導(dǎo)的課程形式。任何教學(xué)法都要與整個(gè)教學(xué)過(guò)程融合在一起，在基本知識(shí)培養(yǎng)階段，在筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中，宜采用四步教學(xué)法，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)由認(rèn)知到熟練的過(guò)渡。
二、四步教學(xué)法理論以及在Mastercam課堂教學(xué)中的實(shí)踐
四步教學(xué)法以對(duì)具體知識(shí)和技能的掌握作為主要教學(xué)目標(biāo)，遵循學(xué)生認(rèn)知事物的心理規(guī)律，學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)由認(rèn)知到熟練的過(guò)渡，在傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行適度改良的新教法。其由四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)組成：①引入。教師在這一環(huán)節(jié)主要有兩大任務(wù)，了解學(xué)生已具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)水平等情況，展示新教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際功用，激發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。②講解示范。教師要讓學(xué)生理解新知識(shí)的應(yīng)用原理以及重難點(diǎn)，向?qū)W生示范設(shè)計(jì)步驟、講述涉及方法。③模仿。這一階段主要由學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，即按照教師的示范自己動(dòng)手操作與設(shè)計(jì)。④總結(jié)練習(xí)。教師對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)講解。下面是四步教學(xué)法在課堂上教學(xué)實(shí)踐的一個(gè)案例。
編制印章零件的外形銑削加工刀具路徑（第三章第2節(jié)）。
1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入
復(fù)習(xí)上節(jié)課的面銑加工刀路，接著播放外形銑削加工視頻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提出具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。根據(jù)視頻讓學(xué)生回答以下四個(gè)問(wèn)題，將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到學(xué)習(xí)課題中。
�。�1）進(jìn)退刀方式。直線進(jìn)刀還是圓弧進(jìn)刀？
�。�2）外形輪廓加工方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針？順銑還是逆銑？
（3）切削分層加工如何實(shí)現(xiàn)？
�。�4）底面外形輪廓切削深度是多少？
2.講解示范——采用啟發(fā)式教學(xué)
帶著四個(gè)導(dǎo)入問(wèn)題，教會(huì)學(xué)生設(shè)置外形銑削的加工參數(shù)。在講解外形銑削的具體加工參數(shù)時(shí)，找出幾個(gè)同學(xué)提出自己的工藝參數(shù)，讓學(xué)生自己比較各種方案優(yōu)劣，最后再綜合起來(lái)提出一個(gè)合理的工藝參數(shù)。
3.模仿
這一階段主要由學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，即按照教師的示范自己動(dòng)手設(shè)置工藝參數(shù)�？刹捎脗�、幫、帶的形式，讓學(xué)得慢的學(xué)生跟學(xué)得好的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)，共同進(jìn)步。
4.總結(jié)練習(xí)
老師對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，進(jìn)行反復(fù)講解。同時(shí)對(duì)一些學(xué)生的錯(cuò)誤的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)錯(cuò)誤加以糾正，因?yàn)閯e人出現(xiàn)的問(wèn)題也能引起自己的注意。
四步教學(xué)法保留了傳統(tǒng)教學(xué)方法中教師講授占主導(dǎo)地位的傳統(tǒng)，教師在講課時(shí)會(huì)經(jīng)常有意地將自己對(duì)解決某個(gè)問(wèn)題的思路講解出來(lái)，讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)、體會(huì)，從而在潤(rùn)物于無(wú)聲之中對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行了培養(yǎng)，也有利于教師對(duì)課堂情況的把握。
三、項(xiàng)目教學(xué)法理論以及在Mastercam課堂教學(xué)中實(shí)踐
項(xiàng)目教學(xué)法融相關(guān)理論知識(shí)于感性認(rèn)識(shí)的活動(dòng)中，便于偏重形象思維的學(xué)生接受。該教學(xué)過(guò)程以任務(wù)引領(lǐng)的方式，在真實(shí)的工作情景中完成教學(xué)任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)的理論基礎(chǔ)以建構(gòu)主義教學(xué)理論、情景學(xué)習(xí)理論和杜威的實(shí)用主義理論為支撐。學(xué)生利用解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程來(lái)完成信息資料的搜集和整理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系和思考，達(dá)到解決問(wèn)題的目的。下面是項(xiàng)目教學(xué)法在課堂上教學(xué)實(shí)踐的一個(gè)案例。
肥皂盒銅電極的數(shù)控編程加工（第十章第5節(jié)）。
1.項(xiàng)目任務(wù)的引入
本項(xiàng)目的重點(diǎn)是編制并講述肥皂盒銅電極的加工工藝，難點(diǎn)是肥皂盒銅電極加工刀具路徑的編制。先提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)相關(guān)知識(shí)。針對(duì)肥皂盒銅電極圖，提出下列引導(dǎo)問(wèn)題。
�。�1）前模銅電極加工零點(diǎn)？
（2）材料為ABS 時(shí)，縮水率？
�。�3）“避空位”的深度？
�。�4）“分中位” 的大小和高度？
（5）肥皂盒銅電極精加工方法？
（6）怎樣設(shè)置肥皂盒銅電極精加工余量？
2.學(xué)生以組為單位，解決上述問(wèn)題
組織學(xué)生分組
3.討論制定加工工藝
要求每組推選組長(zhǎng)，討論完成肥皂盒銅電極加工工藝方案，并派人講述方案。通過(guò)小組討論，共同完成加工工藝的制定，可以充分調(diào)動(dòng)同學(xué)的積極性。
4.肥皂盒銅電極加工編程的實(shí)施
通過(guò)編程實(shí)操，可以提高同學(xué)們的動(dòng)手能力。討論出來(lái)的工藝仍然是理論性的，只有在編程實(shí)踐過(guò)程中，才能檢驗(yàn)原來(lái)設(shè)想的正確性。同學(xué)們真正掌握了銅電極加工的具體實(shí)操步驟，反過(guò)來(lái)可對(duì)加工工藝進(jìn)行修正，這樣達(dá)到了舉一反三的作用。
5.檢查和評(píng)估
通過(guò)檢查表，讓學(xué)生、組長(zhǎng)、教師對(duì)每一步的結(jié)果進(jìn)行檢查和評(píng)估。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，學(xué)生通過(guò)對(duì)自己的完成狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也是對(duì)自己已完成的步驟的一個(gè)回顧和總結(jié)。
項(xiàng)目教學(xué)其實(shí)就是讓學(xué)生通過(guò)合法的邊緣性參與來(lái)實(shí)現(xiàn)獲得強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)要“以經(jīng)驗(yàn)和活動(dòng)為中心”，強(qiáng)調(diào)在“做中學(xué)”。Mastercam課程的主要任務(wù)就是圍繞數(shù)控專業(yè)的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，讓學(xué)生掌握數(shù)控加工的知識(shí)要點(diǎn)和基本技能。項(xiàng)目教學(xué)法給予學(xué)生是一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的成就感，從而避免了“只見樹木，不見森林”的教學(xué)模式給學(xué)生帶來(lái)的滿頭霧水和一臉茫然的結(jié)局。
四、兩種教學(xué)法的互補(bǔ)
在教學(xué)方法應(yīng)用上，四步教學(xué)法在基本知識(shí)和基本技能的授課中，往往效果顯著。教師先講解，學(xué)生根據(jù)教師的講解和示范自己動(dòng)手練習(xí)，課堂效果見效快，可有效節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間。在綜合知識(shí)的訓(xùn)練項(xiàng)目上，選用項(xiàng)目教學(xué)法是合理和適用的。項(xiàng)目教學(xué)法，訓(xùn)練的是學(xué)生在已有的基礎(chǔ)水平上進(jìn)行一些新的知識(shí)探究，以及綜合運(yùn)用知識(shí)能力；其是以能力培養(yǎng)為本位的，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的自我探究能力。
1.在教學(xué)模式上的互補(bǔ)
首先，在教學(xué)內(nèi)容編排上，四步教學(xué)法有利于教師在教授某項(xiàng)具體知識(shí)或技能方面組織教學(xué)，項(xiàng)目教學(xué)法是運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)整合教學(xué)內(nèi)容來(lái)開展教學(xué)，教師是從一個(gè)較高的高度來(lái)處理教學(xué)內(nèi)容。從課程教學(xué)內(nèi)容內(nèi)部來(lái)看，四步教學(xué)法應(yīng)用于基本知識(shí)和基本理論的學(xué)習(xí)，項(xiàng)目教學(xué)法則應(yīng)用于綜合知識(shí)的學(xué)習(xí)與融合，主要訓(xùn)練綜合知識(shí)的運(yùn)用能力，注重對(duì)知識(shí)的自我學(xué)習(xí)與探究能力，更有利于學(xué)生自我潛力的挖掘。其次，在課堂組織形式方面，四步教學(xué)法采取以教師為核心的課堂講授教學(xué)模式，先講后練，講練結(jié)合，但長(zhǎng)久使用單一的教學(xué)模式較易使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣降低。項(xiàng)目教學(xué)法是以學(xué)生為核心的探究教學(xué)模式，注重師生的互動(dòng)。二者的結(jié)合可以豐富課堂教學(xué)組織模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和成就感。
2.教學(xué)效果上的互補(bǔ)
這兩種教學(xué)法在教學(xué)效果上可以起到互補(bǔ)的作用。四步教學(xué)法教學(xué)效果在短期較明顯，通過(guò)教師的講解，學(xué)生能快速掌握本堂課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，能迅速建立起學(xué)習(xí)成就感。項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果更注重能力的培養(yǎng)。這需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練和積累。在課程教學(xué)實(shí)踐中，四步教學(xué)法較依靠于教師的講授，在被動(dòng)接受知識(shí)的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)對(duì)問(wèn)題缺乏主動(dòng)思考。項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn)是能力培養(yǎng)，因?yàn)樵陧?xiàng)目教學(xué)中，每個(gè)學(xué)生會(huì)根據(jù)自身的知識(shí)與技能，會(huì)給出不同的解決任務(wù)的策略與方案，學(xué)生通過(guò)探究行動(dòng)學(xué)會(huì)實(shí)踐知識(shí)、合作能力和創(chuàng)新能力等。但是，在Mastercam加工課程中畢竟存在一些比較深?yuàn)W的、經(jīng)驗(yàn)型的知識(shí)，單純依靠項(xiàng)目教學(xué)法開展教學(xué)，靠學(xué)生自己去摸索，未必能取得好的教學(xué)效果。而四步教學(xué)法正好可以彌補(bǔ)其不足之處，二者相輔相成，能收到最佳的教學(xué)效果。
五、結(jié)論
任何教學(xué)法都是為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)，跟教學(xué)過(guò)程緊緊融合在一起。Mastercam加工課程的教學(xué)主要有基礎(chǔ)知識(shí)和綜合知識(shí)應(yīng)用能力兩個(gè)培養(yǎng)階段�；A(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)階段是學(xué)習(xí)者對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知到掌握運(yùn)用的過(guò)程。綜合知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)階段主要是對(duì)學(xué)生整體知識(shí)的運(yùn)用能力與職業(yè)能力的培養(yǎng)。在Mastercam教學(xué)中應(yīng)注意兩方面平衡的把握：一是編制刀路技能培養(yǎng)目標(biāo)要定位準(zhǔn)確，課堂教學(xué)不僅是注重單項(xiàng)知識(shí)的講解與訓(xùn)練，更要有整體知識(shí)的運(yùn)用訓(xùn)練和解決問(wèn)題的思維訓(xùn)練；二是專業(yè)技能教學(xué)要為職業(yè)關(guān)鍵能力培養(yǎng)服務(wù)，以企業(yè)的工作模式來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)組織形式，在教學(xué)設(shè)計(jì)上把握整體知識(shí)與單項(xiàng)知識(shí)的關(guān)系，靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法與手段優(yōu)化教學(xué)。
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