《數(shù)控編程》教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的策略

一、學生在應用數(shù)控編程技術中的問題

隨著現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，數(shù)控機床在我國得到廣泛的應用。數(shù)控機床是按照事先編制好的數(shù)控程序自動地對工件進行加工的高效自動化設備。對于數(shù)控專業(yè)的學生，在校以學習數(shù)控手工編程為主。然而，筆者發(fā)現(xiàn)許多中職學生編程中出現(xiàn)的一個普遍現(xiàn)象：圖形稍作修改便無從下手。編制的程序出現(xiàn)的一些問題具體表現(xiàn)在：程序參數(shù)設置不合理，或工藝安排欠妥，或程序呆板、不夠靈活，或加工費時、效率低下、工件質量不能保證，嚴重的則是影響到數(shù)控機床的安全性。

表面上看，這是中職學生缺乏可遷移能力、解決問題能力的表現(xiàn)。但筆者認為，這是絕大多數(shù)中職學生被動學習、技能應試現(xiàn)狀背后表現(xiàn)出來的“讀死書”、缺乏變通能力的結果。要想改變這一現(xiàn)狀，那么就有必要在教學過程中培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維，提高學生的學習主動性、提高學生問題解決的能力。

二、《數(shù)控編程》教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的思路

在《數(shù)控編程》教學中，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的方法和思路有很多，可以抓住幾個重點。一是激發(fā)學生學習的動機。要善于用教材因素激發(fā)學生產生創(chuàng)新思維的動機。二是引導學生多向思維。要善于激發(fā)學生進行正向、逆向、縱向、橫向等思維活動，把思維推向創(chuàng)新境界。三是讓學生形成超越性思維方式。要引導學生從一般常識中解脫出來，創(chuàng)造想象出有充分根據的合理的新形象，形成有超越性的思維方式。

三、《數(shù)控編程》教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的策略

近年來在《數(shù)控編程》教學中，筆者立足于職業(yè)本位，以任務為引領，以就業(yè)為導向，著力于激發(fā)學生學習動機、引導學生多向思維及超越思維，來培養(yǎng)學生編程技術創(chuàng)新，提高學生數(shù)控加工創(chuàng)新能力。

（一）創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

在《數(shù)控編程》教學中，筆者充分利用教具、教室、多媒體等手段進行形象化教學，注意啟發(fā)學生積極思考。把不容易理解的抽象化的概念，通過設計情景等方式，化抽象為具體，幫助學生掌握教學重點和難點。例如，見圖1，機床坐標系和工件坐標系的概念是整個編程教學的基礎，在初期的編程教學時，學生還沒有接觸過數(shù)控機床，難以理解機床坐標系，更不用說其位置和作用。為了解決這個問題，除了常規(guī)的教學方式，利用機床圖片外，還利用教室、教師和學生本身作為參考對象，把教室比作是一臺機床，把學生比作工件，學生坐在教室的每一個位置都可以看成是工件坐標系原點，讓學生覺得新的知識是如此的貼近，這一系列既陌生又熟悉的知識引起學生極大的興趣。他們能身臨其境去感受，去學習。利用學生的好奇心，鼓勵他們積極思考，認真探索，激發(fā)了學生學習的動機，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。

（二）精心設問，靈活編程，拓展創(chuàng)新思路

調動學生獨立思考問題的積極性，就能使學生學得深刻，想得靈活。教師充分利用這一點組織教學活動，作為教師，要活躍學生的思維，這樣往往能收到事半功倍的效果。例如在講到數(shù)控車床零件外輪廓粗加工編程指令時，可以先播放視頻演示，讓學生仔細觀察零件的粗加工過程，再提出問題：“是通過什么樣的加工路徑可以完成零件的粗加工？”再由教師進行詳細解讀每一種粗加工指令與參數(shù)，學生對照自己的思維過程，對指令參數(shù)也理解得深，記得牢。待幾種粗加工循環(huán)加工指令學習完成后，最后再次提出問題：“根據這幾種粗加工循環(huán)指令，如果你是機床的操作者，以保質、保量、高效率為前提條件，你會選擇哪種循環(huán)指令用來做粗加工？”。啟發(fā)學生通過他們已有的和新獲取的知識和經驗來判別不同指令間的利弊。在這些指令參數(shù)定義及運用過程中，學生學會了靈活選擇，靈活編程，學生的個性得到了發(fā)展，引導學生多向思維，拓展了創(chuàng)新思路。

（三）思路對比，同學互評，激發(fā)創(chuàng)新思維

在數(shù)控編程學習中，可以給學生一些綜合的零件編程訓練，如車床上帶螺紋的軸類零件加工、外圓與內孔的加工、配合件的加工，或是銑床上板類零件的兩面加工、凸凹件配合加工等。讓學生自己獨立思考，編寫加工程序，之后及時地引導學生深層思考?？梢宰寣W生對自己編寫的程序進行仿真加工，并自我闡述所編程序具有什么優(yōu)缺點，再讓其他同學對此作出評價。在編程的過程中，往往可以發(fā)現(xiàn)，因各人加工習慣的不同，對編程指令的理解及運用不同，工藝安排不同，編寫的程序也會有所不同。當有問題提出來，再讓他們成組討論比較，如何改進。最后在老師的指導下，學生通過比較自己編寫的程序及他人的編程方法，總結出最佳的程序與加工工序，為在機床的上操作理順了思路。通過思路對比，比較了程序及工藝，評議優(yōu)劣，讓學生形成超越性思維，激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維。

（四）項目引領，實物模擬，提高創(chuàng)新能力

在數(shù)控編程的教學過程中，如果只為編程知識而講，學生容易乏味，激不起興趣，在此情景下進行教學收不到好的效果，如果先給學生創(chuàng)設問題情景，引導學生進入情景之中，使學生在情景激發(fā)的興奮點上，尋求思路，大膽創(chuàng)新。如軸類零件加工編程教學中，可以展示一些生活中常見的軸類零件，讓學生以這些例子進行模擬編程。通過生活事例與實際生產相結合的方式，激發(fā)學生學習動機，殊途同歸，完成項目，引導學生多向思維，提高學生的自學能力、知識運用能力、對實際問題分析和解決的能力，引導學生進入創(chuàng)新的思維境界，完成創(chuàng)新編程，提高學生的創(chuàng)新能力。

通過對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，學生對《數(shù)控編程》課程的學習興趣明顯增加，學習效果也明顯提高。只要教師把握創(chuàng)新素質的培養(yǎng)目標，運用有效的教學方法和手段，讓學生從被動接受者轉化為主動體驗者和探索者，學生的創(chuàng)新思維就一定能得到提高。