浅谈项目教学法在《数控技术》教学中的实践
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摘要：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。
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0100-02
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。