《金属切削原理与刀具》课程实践性教学初探

关键词：共识高技能素质教育

高等职业教育发展到今天, 其教育体系和教育理念日臻成熟。大家越来越达成这样的共识:当代社会需要的是素质高、综合能力强的高技能人才, 高等职业教育目的是为生产、服务、技术和管理第一线培养具有较高科学知识水平, 又有较强从业能力、职业意识及专项技能的高素质劳动者。而我院作为一所以机械、电气专业为主打专业的工科院校, 其教学目标, 课程设置, 成果评价, 都与学生的动手实践能力分不开。也就是说, 我们的教学是否能克服“重分析、轻综合、重理论、轻实践”的现象, 是否能把“理论联系实践”这一理念融入到日常教学中, 对于学生综合素质的培养至关重要。

作为职业教育的直接参与者, 我在连续教授《金属切削原理与刀具》课程3年后, 对于如何推行理论联系实践的教学理念有了些肤浅的认识。

1 刀具课纯理论化教学带来的问题

三年前第一次拿到《金属切削原理与刀具》课本的时候, 正如书名一样, 我把这门课定位在“原理”上, 无论是刀具参考系、刀具角度, 还是金属切削过程, 切屑形成规律, 乃至切削液的配方和比例, 无一不面面俱到。讲到刀具部分时, 我当时的考虑是反正很多东西实习老师也要讲, 我就侧重讲些和他们不一样的东西。比如成形车刀的角度换算, 铰刀的公差设计等。一学期下来, 学生们的反映是这门课很难, 也很空, 不知道学了些什么, 自然也就不愿学, 更不用谈什么指导实践了。看到自己辛苦备课, 认真讲授却未有预期的效果, 有些难过之余, 我考虑是否应该改变教学方法, 重新定位。

由自己的教学实践反映出的问题是理论与实践的脱节, 即是传统的教学观念和理论影响的结果。传统的学科理论学习的指导思想是学科知识论, 其隐含的假设是:所有的知识都是有用的;职业能力即知识的运用, 所以知识的传授要先行, 知识要有系统性、完整性;学校应能传授职业所需的一切知识;只要理论知识过硬, 获得职业能力就很容易。学科知识论指导下的高职教育, 要求教学按学科的逻辑结构排列, 教学的内容与社会现实的需要相冲突, 实践课是理论课的演绎和附庸, 理论学习与实践学习的分离甚至冲突现象比较严重。传统学科知识论体系下的高职实践教学依然摆脱不了实践对理论的依附, 摆脱不了对学习的忽视。我国高职教育的人才培养方案一般按文化基础课、专业基础课、专业课 (含实习) 分别安排在前期、中期和后期讲授。这种安排具有明显的“从理论到实践”的倾向, 沿袭了普通高校的一般做法。在学习过程中, 先学枯燥、抽象的理论, 然后开展具体的实践, 对实践的理论思考在前, 作为思考对象的实践在后, 脱离了职业活动的过程。

美国著名的教育学家杜威非常反对人为地把知识割裂开来、分门别类地进行教学的方法, 他认为这样会使学生的知识支离破碎, 主张以职业“主题”为轴心, 进而按知识逻辑不断展开, 用职业来吸纳并整合学习内容。针对传统的行与知的割裂和纯“知识”学科, 他强调了“知行统一”和“行”的重要性, “如果实验科学的进步有所表明, 那就是除非作为‘做’的产物, 否则就没有所谓真正的知识和有效的理解”。以职业的逻辑建立的知识结构与学科体系有着本质上的不同。因此, 对于高等职业教育而言, 打破学科界限调整知识的知行结构就在所难免。从应答“怎样做”“为什么这样做”之类的问题入手, 按职业的逻辑来选择和组合学习知识。杜威的观点使我们找到了理论与实践结合的基本取向, 即以职业活动为起点来设计教学。

在这个理论指导下, 高职生的定位是既掌握相应层次的文化基础知识与相应的专业技术理论, 又具备很强的技术应用能力、现场操作技能和素质。实践教学是实施专业整体教学方案中的重要环节, 在教学计划中应占较大比重。实践教学体系应遵循职业技术教育循序渐进的规律, 从简单到复杂, 从一般到先进、从单一到综合, 使学生逐步掌握适应岗位要求的职业技能, 具备本专业要求的综合实践能力与素质。

2 刀具课实践性教学的的探索

在近两年的教学实践中, 我着重从培养学生的实践能力, 也就是解决问题的能力入手。只有学生解决问题的能力提高了, 他们才能在日后的生产中独当一面。结合理论联系实践的教学理念, 尝试了如下教学方法。

2.1 讨论教学模式

目前, 无论学生还是老师都更习惯于老师讲, 学生听的单动模式。课堂上学生的活动至多是回答提问, 上黑板做题等。这样一方面限制了学生主动思维, 另一方面也无形中培养了学生的惰性和依赖心理。因为老师提出某个问题之后总归是要讲答案的, 等着就是了。为了解决这种情况, 我尝试了讨论课教学模式。即讲完某一章节后安排一次讨论课, 讨论的题目是所学内容的深入与综合, 在课本上找不到现成的答案。题目列到黑板上以后, 先让学生思考, 也可以讨论, 然后上讲台。他可以挑选一道准备的最为充分的题目给同学们讲解。讲完之后其他人有不同意见同样可以各抒己见, 同学们讲完后最后再由教师总结。第一次这样上课的时候学生非常拘谨, 不好意思上讲台, 经过老师的反复鼓励, 才有比较积极活跃的同学上去。后来就好的多了。在讲“切屑变形”的时候, 学生对于“切屑形态能否反映切屑变形”争论的十分激烈。一部分学生认为不同形态的切屑如“带状切屑”、“节状切屑”的厚度是不同的, 切屑厚度正是反映切屑变形系数的因素;另一部分学生则认为“切屑形态”和“切屑变形”是两个性质的问题, 没有必然联系。这个问题如果上课时提出来, 再由教师解答, 肯定不会像现在这样引起学生的注意。经过这样的讨论, 学生普遍反映对此记忆深刻, 掌握较好。可见, 学生作为教学的主体之一, 主观能动性一旦发挥, 其效果不容小觑。

近几年, 我们已经认同学生在教学过程中的主体地位。既然如此, 就应该使“理论教学”体现出学生的实践性。同时, 在高职教学实践中, “理论教学”和“实践教学”总是交织在一起。学生既可以在“实践教学”中学习到理论, 又可以在“理论教学”中学到实践技能。而且, 有些教学活动, 如“理论教学”中联系实际部分的分析、讨论, 或为解决理论问题需要的实验等, 不能归属于“理论教学”。同样, “实践教学”中的概括总结、上升为理论的部分, 不能归属于“实践教学”。其实, 学生在学习理论的过程中运用事实材料证明理论和运用理论思考现实中的具体问题, 都是理论和实践的结合, 因而都是实践教学的环节。也只有这样, 理论教学才具有现实意义, 才能尽可能避免培养出只会说不会干的学生。

2.2 开放的期中考试

期中考试作为阶段性考试, 其目的在于检查学生前一阶段所学知识的掌握情况, 以利于查疑补缺, 承前启后。实际上, 这可以作为期中考试的一个目标, 有了这个目标, 我们就可以思考可以通过哪些方式进一步提高学生能力, 进而达到指导实践的目的。这种带有目标的评价有利于学生主动性、创造性的发展, 目标教学的基本特征就是把教学目标与教学评价相结合, 强调反馈与矫正的及时性和有效性, 由于目标分类与表达克服了以往教学目的含糊性、抽象性, 增强了客观性、科学性和外显性, 使得目标评价可测量性或准确性大为提高, 有利于学生实现自我评价。加上教师矫正、反馈及时性, 从而激发学生学习兴趣与主动性。学生的非智力因素在学习活动中也得到发展, 如主动地发现问题解决问题能力、应用信息的能力等等。于是在教学中, 我尝试将期中考试的方式做了一些改变:由原来的闭卷考察记忆为主改为开卷、考察分析综合为主。试卷设计为少识记、多理解性题目, 在规定时间内, 学生可以查阅手边所有资料, 但不允许讨论、抄袭。同时, 在设计考试题目的时候, 刻意与生产实习结合, 如“某厂近期生产的产品出现较大质量问题, 如‘犁沟’、鳞刺、振纹, 分析可能的原因并找出解决方案。”由于上述现象是生产中常出现的问题, 通过查找答案, 学生可以亲自寻找解决办法, 日后碰到类似问题, 也不至于无从下手。在这种考试场景下, 各个层次的学生都能根据自己的情况做出反映自己水平的答卷。学习基础扎实的学生会通过自身知识的积累做的很完善, 底子稍差的学生也能主动解决一些问题, 无形中督促他们的进步。在试卷的评价过程中, 更重视学生的分析综合情况, 而不要求与答案的丝毫不差。

2.3 多样化的教学手段

在传统的教学观念中, 实践教学是理论教学的延伸和扩展, 是在课堂之外直接经验的学习, 其主要形式是进行社会调查、生产见习、参观、服务活动、毕业实习、毕业设计等等。

其实, 这些只是实践教学的一部分, 更确切地说, 只是社会实践教学。而且只有那些有教学计划、在教师的指导下从事的社会实践活动才属于社会实践教学的范畴。广义的实践教学包括理论实践教学和社会实践教学。而理论实践教学就存在于学校课堂教学之中。由于各种条件的限制, 安排学生参加社会实践是很有限的 (尤其是非专业课) 。我们可以充分利用学校的教学资源, 通过教师和学生两个方面的途径, 把社会现实中的事例“拿”到课堂上, 模拟社会实践的情景来开展实践教学, 在教学中, 我尽量创造一切利于实践的条件, 例如利用在多媒体教室上课的机会采用灵活的授课方式:理论性强的, 用课件;刀具实物或教具用展台展示;理解性强或需要作图演算的用黑板一步步讲解;演示性的内容播放教学光盘。特别是教学光盘的播放引起了学生极大的兴趣。讲车刀角度, 讲刀具刃磨, 讲特种加工, 用再生动的语言也只是一种抽象的表述, 而教学光盘把实际的生产状态原本呈现, 学生看的既有兴趣, 印象又深刻。多种教学手段的应用不仅可以各尽其用, 还可以通过形式的转换使学生觉得不单调, 时刻保持新鲜的状态。在课堂上看操作性的教学片, 通过多媒体、课件进行的实践教学等让学生思考、分析、解决模拟的问题, 既是课堂教学的根本目的, 又是学生参加社会实践的前期准备。

2.4 情景教学

认知建构主义强调“应使学习在与现实情景相类似的情境中发生”, 这对职高专业课教学有着重要的指导意义。南宋教育学家陆九渊说过:“为学患无疑, 疑则有进”。的确, “疑”是思维创新的基础, 陶行知先生就曾说过“发明千千万, 起点在一问, 禽兽不如人, 过在不会问”。

在课堂上, 为了让学生直观理解本课程的意义, 每讲到相关问题, 我都会设计相应的情景, 带领学生考虑解决的办法。例如, 讲完第四章“已加工表面质量”以后, 我提了这样一个问题:“假如你是车间的生产骨干, 一天, 车间领导对你说, 能不能想办法把我们的产品的表面质量再提高一下, 你会想出哪些方案来呢?”;讲完刀具几何参数选用之后, 给学生设计的情景是“在实际生产中改进刀具切削性能的方法”;讲切削液时, 设计的题目是“采用不同刀具材料 (如高速钢、硬质合金、陶瓷) 切削应如何选用切削液”;讲切削用量选用时, 直接给出一个工件的尺寸、精度要求, 刀具, 材料条件, 让学生作为真正的设计人员设计切削用量。这样, 学生亲身体会了设计的过程, 参与了计算查表, 远比只听老师讲解深刻。上述教学方法的使用, 使学生明确了解了本课程在生产中的地位和作用, 把抽象的问题具体化, 理论的问题实际化, 被动的问题主动化, 最大可能激起他们学习的兴趣, 最终达到“学以致用”的目的。

综上所述, 创设有效的“问题情境”应遵循以下原则:一是符合学生认知规律的提问, 这类问题由浅入深, 重在培养学生思维的条理性, 及学习的自信心。二是设计能刺激信息重组的提问。提问设计, 不仅应着眼于提高学生知识的“存储量”, 更应培养他们能驾驭知识的“流量”、“变量”, 从而达到知识存储的增加。三是设计能激发丰富想象的提问。通过这样的提问, 激发学生的认知冲动, 引导其主动参与到探究原因, 建构新知的过程中。

3 刀具课一体化教学展望

其实, 理论联系实践的教学理念实施只是培养高素质技能人才的初级阶段, 多渠道构建一体化教学模式才是我们的最终目标。刀具课可以和机械制图、机械原理、机械零件、机床、工艺等课程, 联系成一个有机的整体, 从一两个班的试点起步, 让理论课的教学围绕解决具体问题展开, 这其中牵扯到哪门学科的知识就去重点学习, 整个学习过程可以描述为“学习—实践—问题—再学习—再实践”的循环。这就是所谓的“实践性教学”。在实践教学方面, 应逐步形成教学、科研、生产与培训“四位一体”的教学机制, 有效促进产、学、研相结合。具体到刀具课相关设想有以下几种。

3.1 广泛开展针对刀具的生产、教研、科研活动

目前, 我们的生产实习侧重与对产品零件的生产加工, 针对的刀具的改进, 科研尚处于空白。我们可以人为的创造条件, 让学生面对刀具磨损、角度不合理、切屑控制等具体问题, 让他们自己思考、动手实践应如何处理。达到理论服务实践的目的。同时, 还可以通过学院、机械技术研究所, 启动对外的生产加工业务, 如刀具的C A D/C A M技术开发与服务、模具设计与制造、数控加工等, 锻炼教师和学生。

3.2 构建一体化模拟实训教室

众所周知, 德国的制造业处于世界领先地位, 他们的教学模式就是在一间教室里理论学习和实践操作同步进行, 学生可以把理论知识随时转化为实践技能。我们是否可以借鉴这种方法, 在模拟实训教室里完成多媒体教学, 实践操作的过程。比如, 讲完车刀的角度之后, 让学生观看教学片学习如何刃磨、测量, 再在实践工作台上亲自操作, 完成对车刀角度这个知识模块的掌握。

以上是我对刀具课理论联系实践教学理念和开展实践性教学的总结和体会, “师者, 所以传道、授业、解惑也”, 学生想要有更好的发展, 只有在基础课程学好的基础上, 建构起自己合理的知识结构和体系, 锻炼出过硬的操作技能, 才有可能在将来的工作和学习中独当一面, 解决未知的问题。常规教学提供了基础知识的平台, 我们就更应寻找机会充分发展学生能力, 提高他们的综合素质。从长远角度看, 这必将是一个深远而长期的课题, 值得投入更多经历研究琢磨。

摘要：通过分析《金属切削原理与刀具》常规教学的不足, 寻找理论与实践相结合教学方法的重要性, 必要性和具体措施, 并对一体化教学提出展望。做为与生产实践联系密切的课程, 只有全面贯彻实践性教学的思路, 才能使学生学以至用, 最终提高综合素质。

关键词：金属切削原理与刀具,理论,实践,结合