数控加工教学中任务驱动法的应用

　　任务驱动教学法致力于培养学生的创新能力、独立分析问题能力以及解决问题的能力，是一种比较新颖的教学法。在中职学生中，教师通过采用任务驱动法，可以帮助学生在学习一定基础知识和基本技能后，由简入难、循序渐进地完成知识系统的建立。通过逐步实现任务，学生巩固已学知识，发现新的问题，掌握新的方法，激发学生的学习兴趣，让课堂变得生动流畅，教师与学生和谐配合完成任务更是让学生有了满足感、成就感，为今后的理论和技能学习提供了良好的心理基础。
　　任务驱动教学法一般以任务为主导，教师为引导，学生为主体，设置四个环节：分析任务、创造条件、实施任务、评价任务。教师要精心设计任务，认真备课，数控专业教师要提前把任务实际加工一次，计算好时间，设计好提问，提供好所用工具，既要符合现阶段学生的认知能力，又要结合已学的知识体系，还要创设足够的问题学习新知识内容，激发学生学习兴趣。本文以一组实例，讲述任务驱动教学法的流程设计。
　　一、	任务设计
　　1.任务设计要具有适合性
　　具体指，适合现阶段学生特点、学生知识结构，适合教学条件如场地、工具机器，适合教学时间，适合整体教学要求。
　　2.任务设计要有趣味性
　　具体是指能带动大部分学生主动学习，开拓与探索，如下所述任务。
　　工作任务描述：学校机械制造系接到一个象棋生产制作订单，生产主管部门将加工任务交给数控加工车间生产，件数：一套，工期为3天，生产主管部门与数控加工车间签订加工合同，任务完成后提交成品件及检验报告。
　　3.任务要具有现实性
　　任务中大部分内容要符合学生能力范围，不能太多的未知知识，也不能有太难的问题致使任务进行不下去。如本任务加工中需要有计算机辅助设计，需要使用CAXA制造工程师之类的软件进行辅编程，但不能出现计算机维修、机床维修等内容，教师要提前把计算机和机床调试好。
　　4.任务设计要有确定实现目标
　　如本任务的学习目标有：能正确分析图纸，制定加工内容；能正确选定机床；能正确进行刀具选择、进行工艺制定与评价；能正确进行工件装夹与定位；能正确进刃磨白钢尖刀、麻花钻；能正确使用百分表找正形位公差；能在安全操作的前提下，正确对刀及零件加工；能进行检验误差分析；能做出工作总结与评价。
　　5.任務设计完整合理
　　任务设计还要一环扣一环，流畅的执行。设计好任务后，教师要认真备课，实际操作加工一次，设计好时间，设计好问题，提供好工具量具卡具，切削液、图纸、计算机、CAXA制造工程师软件、书籍、资料、纸笔，必要时做好课件。
　　二、工作流程设计
　　1.呈现任务
　　这个象棋加工任务，不是一个题目也不是一个知识点，而是一个完整的有实际应用的物体，具有开放性。课堂上，教师可以设置一个情景，比如接受外来人员任务，讨论是否能够接受任务，给出工期。确定组名，分发图纸给每个学生组，确定组长，记录人员，填写工作页人员，保管人员等后讨论、回答关键要素，并在教师辅导下，向客户做出回答。教师在以课件形式引导学生分析图纸，确定机床、夹具、刀具、工艺划分等。然后分组承担一部分任务，如本例中象棋圆弧部分和切断部分由数控车床完成；端面及两端面的平行度保证由普车完成，设置找正方法为新学习内容，教师讲解百分表使用方法；刻字工艺由加工中心完成，教师设置在CAXA制造工程师中生成字的程序为新学习内容，结合已经学习的CAXA知识讲解刻字程序的生成。然后小组开始讨论，选取机床，到达指定机床准备工作，各实习辅导教师配合。
　　2.实施任务
　　各组拿到教师的任务单，选择机床后，小组讨论工艺，与指导教师商讨并最终确定加工工艺，领取材料、工具量具，按照图纸编程，指导教师随时督查，输入程序后模拟或半空运行，符合后，装夹刀具、工件，对刀并验证对刀正确性。
　　中职学生个性是活泼好动，各组要协调合作，培养合作精神，每个组员都调动起来，发挥自己的特长，任务驱动法和小组活动法能很好地促进学生的探究性。教师之前设置的问题，通过工作页传递给学生，学生边学习还要学会验证后总结。设置问题可参考如下。
　　第一道工序：普车工序。可以设问：选用刀具是什么？如何磨刀？百分表的使用注意事项？
　　第二道工序：数车工序。可以设问：中间高两侧低的凸圆弧用的循环指令是什么？切断刀的磨刀方法？
　　第三道工序：加工工序。可以设问：加工中心上选用至今8的钻头，根据刀具选用，CAXA制造工程师中，生成字的程序选用何种加工方法？程序生成后需要做哪些修改？圆形零件在加工中心上装夹方法？寻边器对刀过程注意事项有哪些？Z方向建立长度补偿方法？找正时敲击工件所用工具是什么？不能用什么？生成字的程序选用何种加工方法？
　　工作页还要包括完成任务的设计计划，步骤与成果记录，成功失败原因分析，各任务执行分工情况，安全提示，维护维修记录等。
　　任务的分析与实施是由学生主导，教师不可以代劳。学生在教师的鼓励与引导下通过分析关键要素，建立小目标，查阅书籍等资料寻找相关知识，得出解决方案。例如教师在数车编程和装夹过程中进行引导，分析数车循环指令哪些是只可以用于X方向坐标递增，哪些是既可以用于X方向坐标递增，又可以用于X方向坐标有变化时，选择正确的指令，并通过学生逐个排除不可行的模拟可行的运行，确定最终的程序。在对刀后，学生是否进行了坐标系验证，如果没有，教师为了安全起见，提醒学生进行验证。
　　3.成果展示与评价
　　成果展示分为阶段展示与最终展示。每一阶段，小组汇报情况并展示成果，提出待解决问题，必要时重新设计工艺重新加工。最终展示，由最后一道工序组展示，并总结前几道工序给最后一道工序带来的便利与遗留的不足对最后工序的影响。总结后，得出自己的工艺是否最佳工艺，提出改进要求，教师一同分析后，寻找更佳方法。
　　评价分为自评、小组评价与教师评价。评价的过程更是对学生做出系统性的总结，为今后学习奠定基础，为学生学习指导方向。教师总结各组表现，对更有利于工艺的知识点做补充。评选出优胜学生及小组。
　　值得一提的是，任务驱动法与小组法结合效果显著。小组教学由于人数少，教师的示范性更能引起学生关注，学生的观察效果更好，能将教学环节落到实处，实习指导教师能兼顾到每位学生的情况，每位学生都能积极参与，主动学习。从动手实践中，学生体会真切，树立敢于动手、有信心完成任务的心态。
　　现代教育资源多样化，为教学提供了多种手段，课件中使用图片、视频、动画，结合上数控仿真软件，教师可以根据需要选择恰当的手段与技术。当然，这些都需要教师努力提高自身素质，学习新的知识和技能，促进专业发展，保持好的心态，保持教学热情，调动学生的学习热情。
　　总之，职教教师在教学中，尤其是针对像数控加工这类技能型的学习任务，要建立有效合理有趣的任务，有效控制教学过程，这样能达到良好的教学效果，完成教学目标。 （作者单位：山西机械高级技工学校）