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任务驱动教学法在数控专业教学中的探索

摘要：专业课程教学模式与教学方法的改革是高等职业教育教学改革的重点之一。“以项目为引导，以任务为驱动”的教学方式对学生综合能力的提高起着十分重要，且正日益受职业教育界的普遍关注，本文以数控专业教学为例对此方法进行探索和思考。
关键词：任务驱动教学法；数控设备与编程；教学案例

按照教育家陶行知先生所倡导的“在学中做，在做中学”的教育理论，以具体的任务为学习动力或动机；以完成任务的过程为学习过程；以展示任务成果的方式来体现教学的成就，这样一种以“任务驱动”为主要形式的教学方法，走出了传统教学方法中注重学习的循序渐进和知识积累的老路子，其优势在于培养学生的创新能力和独立分析问题和解决问题的能力。
1 任务驱动教学方法在专业教学中应用的意义
普通教学方法是，教师讲解有关知识，学生理解并练习，通过测试反馈，再纠正，达到学习的目的。而“任务驱动”教学法是以任务为主线、教师为主导、学生为主体，将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中，学生通过对所提出的任务进行分析、讨论，明确它大体涉及哪些知识，并找出哪些是已学知识，哪些是新知识，学生在努力完成任务的过程中在老师的指导、帮助下找出解决问题的方法，进行自主学习，但此时对知识掌握可能还不很牢固，最后完成任务并总结经验、分析存在问题、提出困惑、讨论交流，从而实现对所学知识的掌握。

事实上它并不是简单的给出任务就了事，重要的是要让学生学会学习与分析、学会与人合作、学会总结与反思。职业教育是以培养高素质的技能型人才为目标的，因此在教学过程中要着力培养学生的动手能力、综合职业素质和创新能力。以数控技术应用专业《数控设备与编程》课程教学为例，本课程以培养学生熟练掌握数控设备的基本编程技能和数控设备操作加工的应用能力为目标，在教学过程中我们摆脱了“一支粉笔”、“满堂灌”、“填鸭式”等理论教学与实践教学培养脱节的教学方法，教师与学生的教与学都是贯穿完成一个具体的零件加工任务为主线，教师从课前准备、教学过程的组织安排到最后答疑解惑、归纳总结，充分体现教师的主导地位，学生从分组讨论、接受任务、分工合作、完成任务到分析得失、提出困惑，充分体现学生的主体地位，整个教学过程实现做学合一，以保证良好的教学效果。
2 任务驱动教学法的实施环节
在任务驱动教学法中任务提出以后，如何实施，才能完成预定的目标。实施过程的设计是非常重要的，其环节应该根据不同的学习内容和学生自身的因素来决定。在教学中的教学流程是这样的：
2.1课前准备、创设情景
课前准备包括准备相应的学习任务；为使学生能在一种与本节课教学内容一致的情景中学习，还必须进行相应场景的准备；考虑到学生组织、列表、归纳、小结的能力，必须准备各类规范性材料。
2.2布置任务、明确目标
在上述情境下，导入课前设计好的与当前学习主题密切相关的任务作为学习的中心内容，同时引出完成本任务需要的新的知识点。
2.3自主学习、完成任务
学生在分组完成任务的过程中若出现问题，为了培养其“自主学习”能力，可通过学生自主讨论、教师提供一定的帮助去解决问题。
这些自主学习能力包括：
（1）确定学习任务表的能力(学习任务表是指为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单，视学生的基础而定，此类表格也可由教师预先设计好)；
（2）获取有关资料的能力(知道从何处获取以及如何去获取所需的资料)；
（3）利用、评价有关资料的能力；
（4）协作学习，讨论、交流、分析问题、解决问题的能力。
2.4学生小结、反思成败
2.5教师总结、效果讲评
3 任务驱动教学法的教学案例
3.1课前准备
包括准备任务（课题）；教学情境准备；计算机、机床、工艺装备、工量具等教学设施的准备；完成任务过程中各类表格准备（学生基础较好时可由学生自行设计）。
3.2教学步骤
3.2.1布置任务
实训零件图如图1～图4，材料Al，坯料：Φ45mm×100mm。
　　　　　　　　

图1 实训任务一　　　　　　　　　　 图2 实训任务二　　

　　　　　　　　　　
图3 实训任务三　　　　　　　　　　 图4 实训任务四
3.2.2教师引导、新知识点的传授
通过对任务的点评，引出需要用到的知识点。
3.2.3任务的实施过程
以四个小组为单位分别完成各自的任务。
各小组根据指定的任务，由组长带领全组成员完成图样分析，工艺分析，分配各成员的工作，这些工作包括数据处理、程序编制、程序校验、仿真加工、修整程序、刀具选择、刃磨、安装工件、加工工件、测量、记录、修正等，必须做到全组每位学生均有负责的一个或多个子任务，在任务完成的过程中保证人人参与。
在此过程中学生要进行的工作有：
（1）分工（按以下各项工作进行分工）；
（2）工艺准备：工艺处理、数学处理、加工程序的编制和校验；
（3）加工准备：刀具的选择、刃磨、安装、正确使用数控车床及附件；
（4）编制程序和校验程序；
（5）仿真加工及程序修整；
（6）机械加工；
（7）质量检测与评价。
3.3课堂小结
3.3.1小组总结
由各小组学生组织讨论、分析在完成任务过程中的经验与出现的问题、解决的方法，没能解决的问题提出来请教师解答或供大家探讨。
3.3.2教师评议
对整个教学过程的情况进行总结、评价，答疑解惑。
3.4完成任务过程中配套的各类表格（学生基础较好时，可自行设计）
（1）实训目的
（2）实训设备
（3）操作任务表
表1 操作任务表
项　　目 姓　　名 备　　注
工、量具清单　　
刀具卡　　
工序和操作卡　　
程序卡　　
模拟仿真　　
准备工作　　
零件加工　　
操作记录表　　
检测表　　

（4）工、量具清单
表2 工、量具清单
序 号 名 称 规　　格 数 量 备　　注

（5）刀具卡
表3 刀具卡
实训课题 零件名称 零件图形
序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径 数量 加工表面 备　　注

（6）工序和操作卡
表4 工序和操作卡
材料 零件图号 系统 工序号
操作序号 工步内容
（走刀路线） G功能 T刀具 切削用量
转速S
r/min 进给速度F
mm/min 切削深度
mm
主程序

（7）程序卡
表5 程序卡
数控车床
程序卡 编程原点 编写日期
零件名称 零件图号 材料
车床型号 夹具名称 实训车间
程序号 编程系统
序号 程　　 序 简要说明

（8）操作记录表
表6 操作记录表
步 骤 分 析 备 注

（9）检测表
表7 检测表
学生姓名：　　　　　　 班级：　　　　　　 学号：　　　　　　时间：
零件名称 零件图号
检测项目 考核内容 配分 评分标准 自检结果 检测结果 得分
1　　　　　　
2　　　　　　
总评分

3.5布置课后任务
4 总结与思考
实践证明这样的教学方法对学生的综合能力的提高是有益的，首先是每位学生都独立承担一项或多项具体的子任务，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的自主意识、工作责任心以及分析问题、解决问题的能力，如若编制的程序出现了问题，模拟仿真时就会发现，学生就会要设法解决；对刀出现了问题，不能加工零件或加工出的零件不合格，学生就会寻找原因，研究对策；与工厂相仿的教学情境，培养了学生的动手能力和规范作业能力，有助于形成良好的职业意识；自我检验评价培养了学生熟练使用常用量具的能力和质量意识；分工合作培养了学生的组织能力和团队精神；自我归纳总结培养了学生的创新能力和反思能力。同时，调查结果显示，学生也认识到在完成任务的过程中随机处理能力、加工工艺能力均能得到一定的锻炼。这些都使任务驱动教学法成为职业学校多数教师钟情及探索追求的新领域。但在实践中我们还应注意以下几点：（1）学校要投入相当的资金，配套的设备与软件，以创设理论与实践一体的教学环境；（2）对任课教师要求较高，既要有较强的机械加工工艺能力、编程能力还要有较强的数控设备操作能力；（3）为使任务具有系统性、延续性，要抓好项目化的教材建设；（4）由于学生分组后分工明确，为防止学生单项发展造成综合能力的削弱，执行各任务时的分工应注意有所交叉；（5）有些大型的任务要提前调整教学课时安排。


参考文献：
[1]机电技术应用专业委员会．机电技术应用会刊[J].北京:2005 .
[2]杨建明.数控加工工艺与编程[M].北京：北京理工大学出版社,2006.
[3]关雄飞．数控加工技术综合实训[M].北京：机械工业出版社，2006.