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1、引导式教学培养数控创新型人才的实践研究【摘要】在传统实习教学模式中，以示范模仿的教学占据着主要地位。这些教学方法对于单纯的技能传授无疑是有效的，但是这样培养出来的人才往往缺乏创新意识，最多算是操作型人才。学生毕业后往往首岗适应，多岗适应的能力较差。引导式教学为培养学生的独立分析工作能力提供了操作性极强的工具，注重实践性教学环节，突出职业能力的培养，强调理论联系实际。 【关键词】引导式教学；创新型人才；企业生产设计流程一、由现行数控人才状况导入据调查，从事机械行业一线技术工人绝大部分操作内容只局限于某一部分，转岗做其他事情又需要一段时间的培训，工人缺乏全面发展的能力和创新精神。举个例子说数控车工
2、人只会操作数控车床，机床出现了问题就不知道怎么办了。学校对2012届机电部毕业生共300人在企业适应情况作了跟踪调查，结果如下：图表 1从数据可以看出，毕业生首岗适应较好，但多岗迁移能力较差。所以职业学校培养人才的观念应该转变一下：操作型向创新型的转变，即以技能训练为基础开拓学生的创新能力。那么，实现这一转变的方法是什么呢？答案就是改变教学模式。二、引导式教学理论引导式教学法是德国奔驰汽车公司在20世纪70年代初，为提高学生的独立工作能力而开发的一种行为引导的教学方法，是一种借助专门的教学文件，通过工作计划和自行控制工作过程等手段，引导学生独立学习和工作方式的教学方法。引导式教学法与传统教学法
3、不同，具有以下特点：1、注重理实一体化教学。学生需要按照给定的引导问题，学习掌握解决实际问题所需要的理论知识，建立具体的理论与实践的对应关系。2、引导式教学系统地培养学生的计划能力。市场经济的变化发展，要求技术工人对技术更新有较强的适应性和灵活性。在生产领域里，对产品的重大决策，不仅是产品的设计过程，而且也发生在产品的加工过程中。这就要求学生在学校学习过程中注重培养独立分析能力、工作计划和决策的能力。企业引导式教学的流程建立如下：图表2三、引导式教学在数控实训中的实施下面以项目载体“兵的加工”为例，探索引导式教学在数控实训中的实施过程。一）引导获取信息利用课余时间，引导学生自主学习获取信息即解
4、决“应该做什么”的问题。充分利用课余时间，学生学习并研究老师提供的加工任务引导文，由教师那儿得到的资料，如零件图、材料表等。任务引领图纸展示，以项目“兵”为载体，学生在规定的时间内拟定加工方案，然后再实施加工校验方案的科学性，体现了理论联系实际。技术要求：未注公差按IT14，表面粗糙度Ra1.6图1. 项目实物 图2。项目图纸构建问题框架，以问题为引领，引导学生获取信息。以下是问题引领：问题引导单 自主学习 学习结果图表3答案不是老师直接告诉学生，而是学生在学习能力范围内，根据教师提供的学习资源，独立自主分析思考，有困难在老师帮助下完成的。学习资源多元化，可以是机械设计手册或网络资源共享等，其
5、中网络资源可以使学生回家也可学习。二）引导制定计划课中学习分析，培养创新能力制定计划即“解决应怎样干”的问题。其内容包括：1. 制定分步加工的工作计划。2. 确定所需的设备和工具。3. 确定质量控制体系。4. 完成计划的时间要求。兵的加工中需要制定一些工艺文件包括：加工工序卡、数控加工程序单、质量控制指标体系。把这些文件进行集中整理，形成计划书。图3。计划书样本三）引导作出决定课中培养学生的重大决策能力作出决定即“确定加工方法及设备”。以学生制定的工作计划和质量监控单为依据，学生与学生、学生与教师进行讨论，并最终作出实施生产加工工艺流程的决定。这一环节教师应起主导作用，检验计划的可行性。决定的
6、因素主要有以下几个方面：1. 毛坯的决定根据图纸要求，毛坯尺寸确定为长80mm（考虑装夹要求），直径为40mm.考虑材料价格经济性，选择45钢。2. 工艺路线的决定根据其表面加工方法及加工顺序的原则，各小组确定零件加工的工艺路线，然后小组讨论其科学性，模式如下：工序1：车右端面，打中心孔，车外圆工步1 夹毛坯外圆，车端面，打好中心孔。工步2 粗车外圆工步3 精车外圆3. 测量工具及刀具的决定-树立质量意识，科学选择工量具测量工具选择：外径测量用螺旋千分尺，长度测量用游标卡尺，圆弧样板。表面粗糙度用对比样块。刀具选择：兵的外形是复杂成形面，直径变化又大又小，考虑干涉情况，应选择刀尖角较小35菱形
7、车刀或圆弧R刀。不同的要求，不同的形状选择正确的测量工具及刀具也是培养学生的决策能力的体现。4.加工程序的决定程序的正确性是数控加工的重要保障，所以加工之前应确保完全正确。可以借助仿真软件或通过机床的模拟加工过程进行检验。图4. FANUC OiT操作面板仿真流程：设置刀具设置毛坯对刀仿真加工。检验完成后，确定程序内容。培养学生严谨的作风。四）实施计划实践操作中检验成果实施计划即“加工零件”。按照工作计划，以小组分工方式实施计划，学生独立完成零件的加工。每小组3人，分工明确，先一人主加工，另两人作为助手观察记录，后进行岗位轮换，避免学生在加工流程中的学习偏面性，同时也培养了学生团队合作意识。为
8、了保证计划的顺利进行，确保学生独立加工的安全性、规范性，最大程度减少损失，实施计划分以下几步进行。加工计划实施流程1. 视频感受。通过视频展示加工过程，学生观察思考，感知正确的加工过程。为下一步技能训练打好基础。2. 教师示范。教师示范过程中讲解正确的加工方法和测量技术。3. 学生模仿。教师现场获取教学信息，强调加工注意事项并强化安全操作意识。4. 实操加工。本环节是计划实施的真正开始，也是体现以学生为主体，教师为主导的教学理念 。实操加工过程五）控制引导思维分析改进，是创新能力形成的关键控制即回答是否完全满足零件要求的问题。学生根据已制定好的质量监控单，对劳动生产过程和产品进行质量监控并填入
9、相应的表格。这些措施用于实现以下学习目标：1. 重视和评价产品或劳动过程的质量。2. 对自己的工作成绩进行评估。3. 认识错误或发生错误的根源。这一环节主要是学生测量零件，用合理的量具正确的方法进行测量，学会正确处理数据，做出判断。同时运用专业理论知识进行分析，当然在老师的引领、启发下完成的，是创造性培养的最佳时机。只有对做过的事情学会分析、研究才有可能创新。产生废品的知识链接（学习资源提供）表面粗糙度偏大的原因可能有：刀具刀尖磨损，背吃刀量过大，进给速度过大等。工件夹伤或夹紧变形的原因可能有：在装夹时用力过大，工件夹歪，零件表面和卡盘表面不干净等。形位公差超差的原因可能有：二次装夹时未校平，
10、机床精度影响等等。尺寸精度超差的原因可能有：机床精度影响，卡盘定心精度，刀具磨损，切削参数设置不合理等等。六）评定下次做得更好项目评审也重在过程性评价，特别是学生在过程中参与程度，学生的团队协作意识，创新精神，实践能力的形成要给予充分的评价。以下是多层次评价流程：A、学生自评 学会反思每组选出代表，对本组产品进行论证说明。重点从方案设计、材料选择、加工工艺安排、加工方法、刀具选择、切削用量、产品的加工质量、成本核算等方面来进行阐述。教师建议学生就如何使用刀补保证尺寸精度讨论。B、小组互评 团队力量根据各组完成情况，各组间分别对彼此加工方案提出意见和建议。在激烈的讨论过程中，可以加深学生对知识的
11、理解和运用能力。C、教师评价体现综合对整个项目实施过程进行综合评价。重点是肯定同学们的成绩，以增加同学们学习的热情和兴趣，同时要根据整个项目实施过程中的问题，同学们知识运用上的一些不足以及同学们对突发事件的应对和解决能力进行评析，提高同学们综合运用知识的能力。评选出在项目实施过程中表现优秀的小组和同学进行表扬。三、 引导式教学的实施成效引导教学作为长期目标是培养学生的创新能力，以适应日益变化的工业技术。本学校采用这种教学法刚在起步阶段，虽然有一定的难度，但也看到了一些成效，主要有以下一些方面。1.学生能自己制作一些简易夹具。在数控加工过程中，一般的零件由于形状简单，用卡盘装夹足够。但是对于形状
12、复杂的零件，加上长度有限，装夹十分困难。以加工奖杯为例说明制作夹具的过程与方法。体现了学生也有能力进行创新工艺。图5.奖杯工艺分析：零件形状复杂，装夹困难。毛坯长度仅有106毫米，用一般方法没有办法。可以采用以下办法实施加工。结构改进采用自制夹具加工奖杯学生自制螺纹芯棒夹具既解决了装夹问题，同时也解决了形位误差的问题。2.学生能写计划书。以往学生只知道做，而不去考虑写规范性文件。做到哪，算哪，这不是很好的职业素养。现在实施了引导文教学后，能在加工前准备计划，加工后又能修改计划，做到有文件可依、可查。这是与企业生产设计接轨的，为学生以后工作养成了良好的职业素养。3.学生在创新比赛中获奖。有我校夏
13、冬同学制作的半圆自动切割机获杭州市创新比赛一等奖。他的成果给企业带来利益。用他的话来说，只要看到有不合理的结构，他都要去改进创新，提高更大的效益。还有一些同学设计的定位教学圆规，也是基于创新能力培养的结果。四、 几点反思职高学生学习主动性还是有限的，在分析这一环节会遇到很大挑战。这完全靠老师怎么去激发学生的兴趣了，怎么去引导学生了。包括有效的项目载体，有效的教学手段等等。不过，人才培养模式从基于操作性向创新型转变作为导向永远是正确的，我们一定要坚持到底。“首岗适应，多岗迁移”是对学生的负责。只有这样，人才会创新，企业才会发展，国家才会富强。参考文献1.活动导向教学与实践.浙江科学技术出版社.2007.122.车床编程与加工技术.高等教育出版社.2010.8
