淺談四步教學法與項目教學法在數控專業CAM課程教學中的應用
論文關鍵詞：四步教學法 項目教學法 課程教學 Mastercam
論文摘要：CAM課程作為中職數控人才培養課程體系的核心模塊，扎實的數控加工刀路編制能力、數控工藝設計能力和專業化的職業工作素養是CAM課程教學的目標。文章通過四步教學法、項目教學法在CAM課程教學的應用實踐，剖析了CAM課程教學的特點及兩種教學方法在教學中表現的互補性，為CAM課程的施教者在整合專業技能訓練與職業能力培養的教學方面提供了新的視角。
一、引言
我國中職教育是以培養適應生產第一線需要的技能型專門人才為根本任務， CAM技術是模具行業必須熟練掌握的核心技術之一。在具體的CAM技術教學活動中，新的教學方法不斷出現和引入，現在中職學校都熱衷于以能力培養為本位的教學法，那傳統教學方法應該拋棄，還是應該改良并繼續履行其使命，這是個值得思考的問題。
本校開設的CAM技術課程是《mastercam軟件應用與數控加工》，課程目標是掌握扎實的數控加工刀路編制能力，具備一定的數控工藝設計能力，具有機床實際操作技能，達到勞動部門考核的數控銑中級工的水平。采用的教材是筆者任副主編的《mastercamX2軟件應用與數控加工》（2010清華大學出版社）。整本教材章節是按項目課程展開，以實際生產的工作任務為主線，由淺入深，從簡單到復雜的一種由項目引導的課程形式。任何教學法都要與整個教學過程融合在一起，在基本知識培養階段，在筆者多年的教學經驗中，宜采用四步教學法，符合學生的認知規律，學習者對知識由認知到熟練的過渡。
二、四步教學法理論以及在Mastercam課堂教學中的實踐
四步教學法以對具體知識和技能的掌握作為主要教學目標，遵循學生認知事物的心理規律，學習者對知識由認知到熟練的過渡，在傳統教學方法的基礎上進行適度改良的新教法。其由四個教學環節組成：①引入。教師在這一環節主要有兩大任務，了解學生已具備的知識結構和專業水平等情況，展示新教學內容的實際功用，激發學生對新知識的學習興趣。②講解示范。教師要讓學生理解新知識的應用原理以及重難點，向學生示范設計步驟、講述涉及方法。③模仿。這一階段主要由學生進行學習活動，即按照教師的示范自己動手操作與設計。④總結練習。教師對整個教學活動進行歸納總結，對教學重點、難點進行反復講解。下面是四步教學法在課堂上教學實踐的一個案例。
編制印章零件的外形銑削加工刀具路徑（第三章第2節）。
1.復習導入
復習上節課的面銑加工刀路，接著播放外形銑削加工視頻，激發學生的學習興趣，提出具體的學習目標。根據視頻讓學生回答以下四個問題，將學生的注意力引導到學習課題中。
（1）進退刀方式。直線進刀還是圓弧進刀？
（2）外形輪廓加工方向是順時針還是逆時針？順銑還是逆銑？
（3）切削分層加工如何實現？
（4）底面外形輪廓切削深度是多少？
2.講解示范——采用啟發式教學
帶著四個導入問題，教會學生設置外形銑削的加工參數。在講解外形銑削的具體加工參數時，找出幾個同學提出自己的工藝參數，讓學生自己比較各種方案優劣，最后再綜合起來提出一個合理的工藝參數。
3.模仿
這一階段主要由學生進行學習活動，即按照教師的示范自己動手設置工藝參數。可采用傳、幫、帶的形式，讓學得慢的學生跟學得好的學生進行學習，互相促進，共同進步。
4.總結練習
老師對整個教學活動進行歸納總結，對教學重點、難點，進行反復講解。同時對一些學生的錯誤的參數設置進行點評，對錯誤加以糾正，因為別人出現的問題也能引起自己的注意。
四步教學法保留了傳統教學方法中教師講授占主導地位的傳統，教師在講課時會經常有意地將自己對解決某個問題的思路講解出來，讓學生從中學習、體會，從而在潤物于無聲之中對學生能力進行了培養，也有利于教師對課堂情況的把握。
三、項目教學法理論以及在Mastercam課堂教學中實踐
項目教學法融相關理論知識于感性認識的活動中，便于偏重形象思維的學生接受。該教學過程以任務引領的方式，在真實的工作情景中完成教學任務。項目教學的理論基礎以建構主義教學理論、情景學習理論和杜威的實用主義理論為支撐。學生利用解決實際問題的過程來完成信息資料的搜集和整理，進而實現當前學習內容與已有知識經驗的聯系和思考，達到解決問題的目的。下面是項目教學法在課堂上教學實踐的一個案例。
肥皂盒銅電極的數控編程加工（第十章第5節）。
1.項目任務的引入
本項目的重點是編制并講述肥皂盒銅電極的加工工藝，難點是肥皂盒銅電極加工刀具路徑的編制。先提出問題，引導學生自學相關知識。針對肥皂盒銅電極圖，提出下列引導問題。
（1）前模銅電極加工零點？
（2）材料為ABS 時，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）怎樣設置肥皂盒銅電極精加工余量？
2.學生以組為單位，解決上述問題
組織學生分組
3.討論制定加工工藝
要求每組推選組長，討論完成肥皂盒銅電極加工工藝方案，并派人講述方案。通過小組討論，共同完成加工工藝的制定，可以充分調動同學的積極性。
4.肥皂盒銅電極加工編程的實施
通過編程實操，可以提高同學們的動手能力。討論出來的工藝仍然是理論性的，只有在編程實踐過程中，才能檢驗原來設想的正確性。同學們真正掌握了銅電極加工的具體實操步驟，反過來可對加工工藝進行修正，這樣達到了舉一反三的作用。
5.檢查和評估
通過檢查表，讓學生、組長、教師對每一步的結果進行檢查和評估。在規定時間內，學生通過對自己的完成狀況進行評價，同時也是對自己已完成的步驟的一個回顧和總結。
項目教學其實就是讓學生通過合法的邊緣性參與來實現獲得強調學習要“以經驗和活動為中心”，強調在“做中學”。Mastercam課程的主要任務就是圍繞數控專業的教學培養目標，讓學生掌握數控加工的知識要點和基本技能。項目教學法給予學生是一個個項目的成就感，從而避免了“只見樹木，不見森林”的教學模式給學生帶來的滿頭霧水和一臉茫然的結局。
四、兩種教學法的互補
在教學方法應用上，四步教學法在基本知識和基本技能的授課中，往往效果顯著。教師先講解，學生根據教師的講解和示范自己動手練習，課堂效果見效快，可有效節省課堂教學時間。在綜合知識的訓練項目上，選用項目教學法是合理和適用的。項目教學法，訓練的是學生在已有的基礎水平上進行一些新的知識探究，以及綜合運用知識能力；其是以能力培養為本位的，培養學生知識的自我探究能力。
1.在教學模式上的互補
首先，在教學內容編排上，四步教學法有利于教師在教授某項具體知識或技能方面組織教學，項目教學法是運用系統的觀點整合教學內容來開展教學，教師是從一個較高的高度來處理教學內容。從課程教學內容內部來看，四步教學法應用于基本知識和基本理論的學習，項目教學法則應用于綜合知識的學習與融合，主要訓練綜合知識的運用能力，注重對知識的自我學習與探究能力，更有利于學生自我潛力的挖掘。其次，在課堂組織形式方面，四步教學法采取以教師為核心的課堂講授教學模式，先講后練，講練結合，但長久使用單一的教學模式較易使學生的學習興趣降低。項目教學法是以學生為核心的探究教學模式，注重師生的互動。二者的結合可以豐富課堂教學組織模式，激發學生的學習興趣，增加學生的學習主動性和成就感。
2.教學效果上的互補
這兩種教學法在教學效果上可以起到互補的作用。四步教學法教學效果在短期較明顯，通過教師的講解，學生能快速掌握本堂課的教學重點和難點，能迅速建立起學習成就感。項目教學法的教學效果更注重能力的培養。這需要經過長時間的訓練和積累。在課程教學實踐中，四步教學法較依靠于教師的講授，在被動接受知識的過程中，學生會對問題缺乏主動思考。項目教學法的教學目標重點是能力培養，因為在項目教學中，每個學生會根據自身的知識與技能，會給出不同的解決任務的策略與方案，學生通過探究行動學會實踐知識、合作能力和創新能力等。但是，在Mastercam加工課程中畢竟存在一些比較深奧的、經驗型的知識，單純依靠項目教學法開展教學，靠學生自己去摸索，未必能取得好的教學效果。而四步教學法正好可以彌補其不足之處，二者相輔相成，能收到最佳的教學效果。
五、結論
任何教學法都是為教學內容服務，跟教學過程緊緊融合在一起。Mastercam加工課程的教學主要有基礎知識和綜合知識應用能力兩個培養階段。基礎知識培養階段是學習者對基礎知識的認知到掌握運用的過程。綜合知識應用能力培養階段主要是對學生整體知識的運用能力與職業能力的培養。在Mastercam教學中應注意兩方面平衡的把握：一是編制刀路技能培養目標要定位準確，課堂教學不僅是注重單項知識的講解與訓練，更要有整體知識的運用訓練和解決問題的思維訓練；二是專業技能教學要為職業關鍵能力培養服務，以企業的工作模式來設計教學組織形式，在教學設計上把握整體知識與單項知識的關系，靈活應用各種教學方法與手段優化教學。
參考文獻：
黃誠駒，熊 怡. 模具專業關鍵職業能力培養初探—項目教學法的實踐[J]. 中國職業技術教育，2007（30）：39—40.
梁日紅. 項目教學法在模具設計與制造專業教學中的應用[J]. 荊門職業技術學院學報，2007（12）： 86—88.
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