數(shù)控加工多維教學(xué)策略的實施

丁小藝

（廣州市交通高級技工學(xué)校，廣東廣州510540）

數(shù)控加工技術(shù)這一課程，可以培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)人員的理論和實踐的基礎(chǔ)，是高等院校尤其是高等職業(yè)院校機電技術(shù)專業(yè)和數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)課程。從現(xiàn)有的數(shù)控教學(xué)來看，由于不同院校的辦學(xué)條件參差不齊，大多數(shù)院校的數(shù)控教學(xué)，仍沒有擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式，還是以課堂講授為主、結(jié)合部分實踐的教學(xué)，缺乏理論教學(xué)和實驗、實踐教學(xué)的有機聯(lián)系；由于教學(xué)手段和課堂教學(xué)媒體的不足，造成數(shù)控教學(xué)效果和潛能沒有充分的發(fā)掘出來。隨著現(xiàn)代教育理論及計算機教育技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)及教學(xué)工作，也要與時俱進，緊隨現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為我國高質(zhì)、高效地培養(yǎng)更多的數(shù)控技術(shù)人才，滿足數(shù)控加工技術(shù)人才的市場需求。

1 數(shù)控加工多維教學(xué)策略的內(nèi)涵

數(shù)控加工課程的教學(xué)，涉及教師與學(xué)生、理論與實踐、教學(xué)與考評、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法等多方面的、多層次因素，教學(xué)環(huán)節(jié)多，難度較大。因此教學(xué)策略的探索、研究與實踐工作，始終是數(shù)控加工教學(xué)工作的重要組成部分。

數(shù)控加工多維教學(xué)策略，是以現(xiàn)代教育教學(xué)理論為指導(dǎo)、以教學(xué)目標(biāo)為綱領(lǐng)、以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向、以優(yōu)化教學(xué)為目標(biāo)，將多媒體教學(xué)、仿真教學(xué)、現(xiàn)場指導(dǎo)教學(xué)、生產(chǎn)實踐教學(xué)等多種教學(xué)手段集于一體，構(gòu)建數(shù)控教學(xué)情境、突出學(xué)生認知主體作用，完成數(shù)控加工課程理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)、綜合考評以及技能鑒定一體化的教學(xué)策略。

2 教學(xué)的現(xiàn)狀分析

數(shù)控加工是一門綜合性、實踐性、應(yīng)用性較強的課程，涉及理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)，教學(xué)過程復(fù)雜，教學(xué)矛盾突出，教學(xué)任務(wù)繁重，教學(xué)難度較大，影響教學(xué)效率和教學(xué)效果的因素較多，在教學(xué)中存在的各種問題也比較多。

首先，在教學(xué)上強調(diào)了教師的主導(dǎo)作用，但未突出學(xué)生的主體作用，對學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)缺乏環(huán)境的構(gòu)建和能力的培養(yǎng)；而且數(shù)控編程與加工課程的教學(xué)過程，不僅是理論知識的傳授過程，也是學(xué)生綜合實踐技能的培養(yǎng)過程。因此，單純的課堂理論教學(xué)，無法滿足數(shù)控教學(xué)的要求和需要。

其次，筆者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的數(shù)控教學(xué)過程中，理論教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)嚴重脫節(jié)，缺乏有機結(jié)合的手段，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，缺乏意義建構(gòu)所需的情境；同時，教學(xué)過程中存在的教師難以描述、學(xué)生難以理解的教學(xué)難點和重點內(nèi)容較多，教學(xué)難度較大。而且由于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和個性的差異，學(xué)生對課程的理論和實踐知識的理解和應(yīng)用能力差別較大，學(xué)生在學(xué)業(yè)上的不均衡發(fā)展問題較為嚴重。

最后，由于該專業(yè)起步較晚，教學(xué)模式是各校各異，并且理論教學(xué)與實踐教學(xué)相脫節(jié)，實踐教學(xué)嚴重滯后于理論教學(xué)，理論與實踐相結(jié)合的時效性差。數(shù)控加工作為引進技術(shù)，伴隨著信息技術(shù)而高速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)中不斷引進各種尖端數(shù)控設(shè)備，其數(shù)控加工工藝復(fù)雜，對操作者的技能提出了更高要求。而許多學(xué)校由于教育經(jīng)費不足，實習(xí)工廠的設(shè)備落后，教學(xué)設(shè)備和設(shè)施得不到正常的補充和更新，已落后于我國工業(yè)的發(fā)展水平，導(dǎo)致學(xué)生的職業(yè)能力以及產(chǎn)品意識、質(zhì)量意識、安全意識等職業(yè)素質(zhì)差，難以滿足企業(yè)的需要。

3 數(shù)控加工多維教學(xué)策略的實施

3.1 理論與實際緊密聯(lián)系

數(shù)控加工的教學(xué)內(nèi)容，涉及理論和實踐。在教學(xué)過程中，教師要更好地處理教學(xué)過程中的講與練、學(xué)與用、理性認識和感性認識的關(guān)系。因此，教師在教學(xué)中要以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識為主導(dǎo)，從理論與實際的聯(lián)系上，去理解知識，注意運用知識分析問題和解決問題，讓學(xué)生達到學(xué)懂會用，學(xué)以致用。

理論聯(lián)系實際的基礎(chǔ)，是理論知識，沒有理論基礎(chǔ)就談不上聯(lián)系實際，這對數(shù)控加工課程的教學(xué)工作來說尤為如此。教師要在重視數(shù)控編程、數(shù)值計算方法等理論知識傳授的同時，通過對學(xué)生的指導(dǎo)，使他們積極地、獨立地、創(chuàng)造性地進行操作實踐、課題研究、生產(chǎn)加工等形式多樣的實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生將數(shù)控加工基礎(chǔ)理論和實踐理論知識運用實際的能力，才能真正地在教學(xué)過程中做到理論聯(lián)系實際。

另外，教師在打好學(xué)生理論基礎(chǔ)的同時，要認真總結(jié)、研究教學(xué)教法，在教學(xué)過程中精講多練、講練結(jié)合，才能將實踐教學(xué)理論和理論教學(xué)實踐緊密結(jié)合，才能更好地運用理論聯(lián)系實際教學(xué)原則。

3.2 合理運用CAI教學(xué)

隨著學(xué)習(xí)經(jīng)歷、經(jīng)驗和知識的不斷積累，以及認知能力的提高，人們在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)習(xí)慣和個性也在不斷的發(fā)展和成熟，逐漸形成獨立思考、自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)意識，尤其是高校學(xué)習(xí)階段的學(xué)生，更具有學(xué)習(xí)的自覺性、自控性以及對知識的加工能力、應(yīng)用能力。

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點及其變化趨勢，教師可以更有針對地設(shè)計和構(gòu)建教學(xué)策略，在數(shù)控加工教學(xué)中合理運用CAI方式，以充分發(fā)揮學(xué)生的認知主體作用。CAI教學(xué)軟件是以計算機技術(shù)為平臺搭建起來的用于教學(xué)的工具，而計算機本身具有存儲空間大、運算速度快、傳播速度快，表現(xiàn)能力強等特點。因此，多媒體教學(xué)系統(tǒng)所能承載的教學(xué)信息，要遠遠超過普通的教學(xué)課本，而且這些多媒體信息具有集成性、實時性、交互性、多樣性、再現(xiàn)性等特點，學(xué)生可以通過文本信息、圖像信息、聲音信息、擴大和豐富自己的知識面，這些教學(xué)信息資源在教學(xué)過程中的充分利用，克服了以往數(shù)控加工教學(xué)中教師不停說、不停寫的滿堂灌的弊病，可以將數(shù)控教學(xué)內(nèi)容中的理論、實驗、實踐教學(xué)集成在課堂教學(xué)環(huán)境中，使教師能更合理地設(shè)計課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。

CAI多媒體教學(xué)軟件，可以實現(xiàn)強大的人機交互能力，設(shè)計出良好的交互界面。一方面便于教師實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的轉(zhuǎn)換、教學(xué)手段和教學(xué)策略的多樣化，便于教師在數(shù)控加工教學(xué)過程中綜合發(fā)揮多種教學(xué)手段的作用；另一方面，可以為學(xué)生提供人機交互的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，發(fā)揮學(xué)生認識主體的作用，實現(xiàn)數(shù)控加工教學(xué)的提高學(xué)生綜合技能的教學(xué)目標(biāo)。

3.3 真正做到以學(xué)生為主體

學(xué)生在教學(xué)過程中，是學(xué)習(xí)的主人，教師要作用于學(xué)生，在方向、內(nèi)容、方法等方面給學(xué)生以引導(dǎo)。在數(shù)控加工的教學(xué)過程中，教師只有充分發(fā)揮和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性，引導(dǎo)學(xué)生動手動腦，讓他們在自主學(xué)習(xí)和問題研討的過程中，主動發(fā)現(xiàn)和解決數(shù)控加工的難點和關(guān)鍵技術(shù)，才能使學(xué)生消化知識、掌握技能。

在學(xué)期開始時，教師可以將授課計劃發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生知道本學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進度，同時給學(xué)術(shù)布置課題讓他們自行研究。

在教學(xué)中，則部分采用以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)方式，結(jié)合一些多媒體的教學(xué)方法，進行編程知識的教學(xué)，并加強實驗、實訓(xùn)環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中，老師可以要求每位同學(xué)完成指定的實驗，并完成實驗報告。

實驗的教學(xué)方式采用傳、幫、帶的形式，第一批由老師講解并演示，以后的幾批同學(xué)均由他們上一組中的同學(xué)進行帶教，而老師只在一旁作指導(dǎo)。這種方式可以使學(xué)生獲得更多的參與機會，從而發(fā)現(xiàn)的問題也更多，學(xué)到的實踐知識也更豐富。另外，由于每個學(xué)生都存在學(xué)習(xí)能力和認知水平的差異，如果不及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對地實施個別教學(xué)方案，往往會使差異較大的學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，加重學(xué)生學(xué)業(yè)的差距，形成惡性循環(huán)，給教學(xué)工作帶來很大的困難。

在數(shù)控加工課程的教學(xué)過程中，教師要要真正做到以學(xué)生為本?？紤]到每個學(xué)生的個體差異，因材施教，保證每個學(xué)生因教成才，既要保證機械類專業(yè)必需掌握的基本知識、基本技能和拓寬知識面的教學(xué)要求，又要設(shè)置適應(yīng)機類、近機類、非機類專業(yè)需要的模塊實習(xí)教學(xué)，要采取不同的教學(xué)要求和有彈性的實習(xí)時間，滿足各專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，使各個方向的學(xué)生都能更好的適應(yīng)社會的需要。

3.4 發(fā)揮小組合作教學(xué)的作用

在教學(xué)中，可以采取以數(shù)控加工的實際問題為中心，在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生通過自主研究和協(xié)作交流的形式，在數(shù)控加工情境中綜合運用所學(xué)知識來探索和研究問題。

比如在數(shù)控加工工藝設(shè)計教學(xué)中，設(shè)計的問題要求學(xué)生根據(jù)零件的尺寸和加工技術(shù)要求，以及數(shù)控機床標(biāo)配的附件工具，完成以下各項設(shè)計和試驗工作：數(shù)控設(shè)備的選用，毛坯尺寸的確定，加工工藝的合理確定；刀具的選擇，工件裝卡方案的確定，夾具的選擇；根據(jù)數(shù)控加工設(shè)備的工藝系統(tǒng)剛度，刀具材料及耐用度，毛坯材料的加工性能，通過試驗確定優(yōu)化的切削用量及相關(guān)工藝參數(shù)等等。

教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，按照異質(zhì)方法以5人編制分組，每個學(xué)習(xí)小組設(shè)置一名組長，負責(zé)召集組員和組織討論等事宣。研究課題公布后，教師要安排并指導(dǎo)各組針對課題進行初步討論，指導(dǎo)復(fù)雜零件的工藝分析方法，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵和解決的主要途徑，鼓勵學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)和知識構(gòu)建的主動性，通過各種學(xué)習(xí)和信息資源的利用尋求問題解決的方案、驗證和支持自己的觀點。然后讓學(xué)生在自主研究的基礎(chǔ)上，將自己對問題的研究結(jié)論和理論依據(jù)進行相互交流和溝通，對存在的分歧進行討論，最終達成共識，通過學(xué)生的交流、協(xié)作，使他們的研究成果共享，形成學(xué)習(xí)個體的優(yōu)勢互補。

在分組研究的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)小組將所設(shè)計的工藝方案付諸實施，通過加工實踐驗證其科學(xué)性和可行性，提出方案的整改意見，并反復(fù)實踐研究，直至完成設(shè)計和加工任務(wù)。

最后，教師根據(jù)各組設(shè)計和實踐研究的進度，適時安排各組之間進行討論，讓各組將設(shè)計方案和試驗數(shù)據(jù)在班級公開陳述。通過組間交流、討論取長補短，教師根據(jù)各組的設(shè)計方案和試驗結(jié)果作出的評述和成績評定。

通過這種小組合作的教學(xué)策略，各組進行研究成果的交流，學(xué)生可以深入分析各自研究過程中存在的問題，尋找原因，及時總結(jié)，加強對原有知識的學(xué)習(xí)和理解，優(yōu)化問題研究的方法和途徑。

4 結(jié)束語

如何培養(yǎng)大量優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才，以滿足社會的需求，是擺在專業(yè)教育工作者面前艱巨而繁重的任務(wù)。隨著計算機科學(xué)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已發(fā)生了顯著的變化，發(fā)達國家正進行由傳統(tǒng)的制造技術(shù)向現(xiàn)代制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變，并提出了全新的制造模式。數(shù)控加工技術(shù)將逐步引航現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展。作為教育工作者，數(shù)控加工專業(yè)的教師，應(yīng)該致力于研究更為合理高效的教學(xué)策略，培養(yǎng)出有綜合素質(zhì)的高質(zhì)量人才。

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