豐田教學(xué)模式下《數(shù)控編程》教學(xué)環(huán)節(jié)及教學(xué)手段改革

楊志豐

摘 要：對(duì)于教學(xué)內(nèi)容、方法及手段進(jìn)行必要的改革，以適應(yīng)新時(shí)期數(shù)控專業(yè)的教學(xué)要求。

關(guān)鍵詞：數(shù)控 教學(xué) 改革

中圖分類號(hào)：G720 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）03（a）-0020-02

20世紀(jì)90年代，日本豐田汽車公司與金杯汽車股份有限公司共同出資，合作創(chuàng)辦的一所學(xué)校，即現(xiàn)在的沈陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車分院（遼寧豐田金杯技師學(xué)院、遼寧金杯高級(jí)技工學(xué)校）。學(xué)校是勞動(dòng)和社會(huì)保障部批準(zhǔn)的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)高級(jí)技工學(xué)校，是首批國(guó)家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校。

學(xué)校在教學(xué)的過(guò)程中采用豐田教學(xué)模式。這種源自日本豐田公司的下屬培訓(xùn)部門豐田工業(yè)學(xué)園的職業(yè)教育方法經(jīng)過(guò)在中國(guó)不斷地的運(yùn)行，從落地生根、發(fā)芽到茁壯成長(zhǎng)，在職業(yè)教育領(lǐng)域得到了非?？焖侔l(fā)展，為我國(guó)的職業(yè)教育做出了重要的貢獻(xiàn)。

《數(shù)控編程》是數(shù)控加工專業(yè)的核心課程之一。本學(xué)科不僅專業(yè)性質(zhì)要求高，而且技術(shù)性和實(shí)踐性非常強(qiáng)。傳統(tǒng)的《數(shù)控編程》課程是一門理論專業(yè)課，在授課過(guò)程中按照備課、復(fù)習(xí)舊課、導(dǎo)入新課、講授新課、課堂檢測(cè)、鞏固新課、課堂總結(jié)，最后進(jìn)行期末筆試考試等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行。整個(gè)過(guò)程是“教師教，學(xué)生學(xué)”（一言堂、滿堂灌）。對(duì)于學(xué)生的掌握和理解理論知識(shí)十分不利。為此要進(jìn)行《數(shù)控編程》教學(xué)環(huán)節(jié)及教學(xué)手段改革，迫在眉睫。

1 改革的指導(dǎo)思想、思路及原則

1.1 指導(dǎo)思想

為貫徹和落實(shí)全國(guó)教育工作會(huì)議精神和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，全面推進(jìn)校企合作人才培養(yǎng)，改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、豐田教學(xué)模式和評(píng)價(jià)模式，全面提升高素質(zhì)技能人才培養(yǎng)水平，不斷深化以校企合作、工學(xué)結(jié)合為核心的人才培養(yǎng)模式改革，不斷提高學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)數(shù)控技能人才需求的現(xiàn)狀。

1.2 改革思路

根據(jù)完善和發(fā)展豐田教學(xué)模式的要求，加強(qiáng)企業(yè)調(diào)研，提升高素質(zhì)、高技能人才培養(yǎng)的模式和方法，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，滿足社會(huì)的需求。

1.3 改革原則

讓學(xué)生成為教學(xué)的中心，全面提升學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)為原則。

2 改革的具體措施如下

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

按照豐田教學(xué)模式的“技能重訓(xùn)練、理論重應(yīng)用、人格重養(yǎng)成”理念，以培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)控加工的技能，走出校門就能上崗為目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容改革力求從實(shí)際應(yīng)用的需要出發(fā)，盡量減少枯燥、實(shí)用性不強(qiáng)的理論概念。課程內(nèi)容主要由數(shù)控機(jī)床加工程序編制基礎(chǔ)、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控車削編程、數(shù)控銑床編程、電火花和線切割機(jī)床編程、自動(dòng)編程系統(tǒng)六個(gè)模塊構(gòu)成，包括了加工工藝、刀具、材料的知識(shí)運(yùn)用，數(shù)控系統(tǒng)和編程方法的專業(yè)知識(shí)，在講授過(guò)程中，結(jié)合學(xué)生實(shí)習(xí)課題和學(xué)校數(shù)控機(jī)床的指令特點(diǎn)，將抽象的理論具體化，便于學(xué)生接受。

2.2 教學(xué)方法和手段改革

《數(shù)控編程》課程一般包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床兩種數(shù)控機(jī)床的編程與操作，通常涉及的數(shù)控系統(tǒng)有FANUC、SIEMENS、華中數(shù)控三個(gè)系統(tǒng)。先講授FANUC數(shù)控車（銑）力求穩(wěn)扎穩(wěn)打，熟練掌握，在此基礎(chǔ)上再學(xué)習(xí)數(shù)控銑（車）就相對(duì)輕松些。編程指令的學(xué)習(xí)以FANUC為主，兼顧華中和SIEMENS系統(tǒng)，做到一通百通，重點(diǎn)突出，主次分明。

具體采用教法如下：

（1）多媒體教學(xué)。

為體現(xiàn)豐田教學(xué)模式中“理論重應(yīng)用”，應(yīng)加大多媒體教學(xué)。將不易于理解的知識(shí)點(diǎn)、不利于說(shuō)明的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)多媒體的方式呈現(xiàn)給學(xué)生。一方面更加直觀、更易于理解；另一方面增大了信息量，提高課堂教學(xué)效果。對(duì)于多媒體教學(xué)的內(nèi)容上，不要以簡(jiǎn)單的圖片和文字為主，而應(yīng)加大動(dòng)畫和視頻的比重，加強(qiáng)PPT的可視性及加深學(xué)生的學(xué)習(xí)后的印象。充分利用多媒體教學(xué)手段，縮短了繪制課題等準(zhǔn)備時(shí)間，將課堂時(shí)間高效利用。但是也要講多媒體與板書進(jìn)行合理的分配。如果一味的使用多媒體教學(xué)，對(duì)于學(xué)生的吸引力就會(huì)逐漸下降，反而不會(huì)收到好的效果。

（2）實(shí)物教學(xué)法。

為體現(xiàn)豐田教學(xué)模式中“理論重應(yīng)用”，在教學(xué)過(guò)程中充分利用實(shí)物進(jìn)行教學(xué)。利用數(shù)控機(jī)床加工出產(chǎn)品、樣件作為教學(xué)載體，利用工具、量具、刃具等作為教具，讓學(xué)習(xí)者直接感受工廠的氣息，感受到所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用方向，使書本上一些隱性知識(shí)顯性化，幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解數(shù)控加工知識(shí)。

（3）采用一體化教學(xué)模式。

對(duì)《數(shù)控編程》進(jìn)行了理論實(shí)踐一體化教學(xué)的改革。改變了以往教學(xué)中用黑板當(dāng)數(shù)控機(jī)床操作面板、用練習(xí)本當(dāng)編程工具的教學(xué)方法，讓學(xué)生在真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境中體會(huì)編程、體驗(yàn)加工；增加學(xué)生的練習(xí)時(shí)間，提高學(xué)生對(duì)數(shù)控知識(shí)的理解。在學(xué)完理論知識(shí)后，立即銜接機(jī)床實(shí)際操作或仿真軟件加工課程，使書本上的知識(shí)、代碼，馬上能夠應(yīng)用、實(shí)踐，得到驗(yàn)證，加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解，也體現(xiàn)了豐田教學(xué)模式中“技能重訓(xùn)練”。

（4）實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)講授。

豐田教學(xué)模式中“技能重訓(xùn)練”，充分利用實(shí)習(xí)工廠的設(shè)備、工具、量具、夾具等硬件條件，在講授時(shí)，可以利用學(xué)校實(shí)習(xí)工廠的設(shè)備（車床、銑床、數(shù)控設(shè)備等）進(jìn)行講授時(shí)，改變了以往“一本書，一只筆，一塊黑板”原始教學(xué)手段。充分利用學(xué)校的硬件資源，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)“看得見、摸得著”。加強(qiáng)車床、數(shù)控車床，銑床、數(shù)控銑床等機(jī)床對(duì)比，提升學(xué)生的對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，便于學(xué)生消化、掌握理論知識(shí)。

（5）利用自動(dòng)編程軟件。

自動(dòng)編程也是數(shù)控技術(shù)中的一項(xiàng)技能。豐田教學(xué)模式中“技能重訓(xùn)練”也就要求要注重自動(dòng)編程的練習(xí)。在進(jìn)行自動(dòng)編程章節(jié)講授時(shí)，利用自動(dòng)編程實(shí)訓(xùn)室的自動(dòng)編程軟件進(jìn)行講解。在軟件的選擇上可以是CAXA，也可以是其他外國(guó)的大型軟件。老師在電腦上，利用軟件將課題演示一遍，學(xué)生們按照老師的操作步驟進(jìn)行練習(xí)操作，并在軟件中完成老師布置自動(dòng)編程的練習(xí)題和作用。在計(jì)算機(jī)完成后，有條件的院校應(yīng)該將程序傳輸?shù)綑C(jī)床中，進(jìn)行課題的加工，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于自動(dòng)編程的理解和掌握。

（6）利用數(shù)控仿真軟件教學(xué)。

很多的工科類院校的工程實(shí)踐中心的數(shù)控機(jī)床不能滿足學(xué)生的實(shí)習(xí)需求。充分利用數(shù)控仿真軟件來(lái)解決數(shù)控加工機(jī)床的人機(jī)比不足的現(xiàn)狀，即節(jié)約了成本，避免了加工危險(xiǎn)，又有效地提高了人機(jī)比，同時(shí)利用示教功能，也為教師指導(dǎo)學(xué)生、學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)都提供了便利條件，但是仿真軟件不能完全代替數(shù)控機(jī)床。在課程中，必須安排一定的機(jī)床實(shí)習(xí)課時(shí)，來(lái)提升學(xué)生對(duì)于機(jī)床操作的掌握。

（7）典型任務(wù)課題驅(qū)動(dòng)法。

豐田教學(xué)模式中“技能重訓(xùn)練”。如何去加強(qiáng)技能的訓(xùn)練。這就要求首先選擇合適的技能訓(xùn)練課題。在選擇典型任務(wù)課題時(shí)應(yīng)以國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)控專業(yè)中級(jí)工、高級(jí)工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為參考，結(jié)合企業(yè)調(diào)研的結(jié)果，加以編排。把企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新方法反映到典型任務(wù)課題驅(qū)動(dòng)中去。

在實(shí)踐階段，要布置典型任務(wù)課題，讓學(xué)生通過(guò)研究圖紙、分析工藝、確定加工路線和加工參數(shù)、然后進(jìn)行程序編制、程序輸入、仿真軟件進(jìn)行模擬加工，通過(guò)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行真實(shí)加工。而通過(guò)制作典型任務(wù)課題，全面提升學(xué)生的知識(shí)掌握。

（8）小組合作法。

在布置典型任務(wù)課題時(shí)，采用分組法進(jìn)行。在實(shí)習(xí)時(shí)，以小組為加工單位進(jìn)行實(shí)踐加工時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生互相幫助、互相學(xué)習(xí)、互相提高、加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，鍛煉綜合素質(zhì)，提升學(xué)習(xí)效果。

在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中采用角色輪換制，將每名學(xué)生的角色加以改變，例如可以安排組長(zhǎng)、操作者、質(zhì)檢員、準(zhǔn)備員等角色。不同的角色的管理權(quán)利、責(zé)任、義務(wù)都不同，在角色扮演中，灌輸豐田精益生產(chǎn)的管理理念，使不同的角色都能對(duì)豐田的管理理念有了解、掌握，體現(xiàn)了豐田教學(xué)模式中“人格重養(yǎng)成”。不同的角色扮演會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和潛能，這樣不單單學(xué)生的技術(shù)水平有了提高，而且鍛煉每名同學(xué)的綜合職業(yè)能力，增強(qiáng)了學(xué)生的素質(zhì)養(yǎng)成。將傳統(tǒng)教學(xué)老師為教學(xué)中心的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變成為了以學(xué)生為中心的教學(xué)方式。

（9）課程設(shè)計(jì)。

常規(guī)的數(shù)控理論教學(xué)中，沒(méi)有課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，教學(xué)效果僅僅能通過(guò)考試得到檢驗(yàn)。但是試卷對(duì)于學(xué)生知識(shí)的檢驗(yàn)是有限的。為了鍛煉學(xué)生們的綜合職業(yè)能力，應(yīng)在課程中加入課程設(shè)計(jì)的時(shí)間和課時(shí)。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，以小組為單位，進(jìn)行課題的設(shè)計(jì)、開發(fā)。廣泛利用互聯(lián)網(wǎng)及其他社會(huì)資源收集好的思路，利用CAD軟件進(jìn)行課題的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。利用CAM軟件和機(jī)床進(jìn)行課題的加工、制造，并完成對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書，反映了豐田教學(xué)模式中“理論重應(yīng)用”的要求。

（10）畢業(yè)設(shè)計(jì)。

對(duì)于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生，在最后半個(gè)學(xué)期應(yīng)開展畢業(yè)設(shè)計(jì)，梳理學(xué)生們學(xué)過(guò)的知識(shí)，提升綜合職業(yè)能力?？梢酝瓿梢恍?shí)用性較強(qiáng)的課題，如開發(fā)、制造一些簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床、設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床夾具等任務(wù)。通過(guò)制造簡(jiǎn)易機(jī)床設(shè)備、制作復(fù)雜的零件等對(duì)于數(shù)控專業(yè)學(xué)生三年的學(xué)習(xí)進(jìn)行綜合的檢驗(yàn)，提升了學(xué)生的課程設(shè)計(jì)能力，體現(xiàn)了“理論重應(yīng)用”的豐田教學(xué)模式要求。

2.3 考核方法改革

通過(guò)合理的考核方法改革來(lái)檢驗(yàn)豐田教學(xué)模式下的人才培養(yǎng)。

（1）單一考核向綜合考核轉(zhuǎn)變。

改變以往一張?jiān)嚲矶ㄇさ木置妫緦W(xué)期期末考試成績(jī)分三個(gè)組成部分。第一部分平時(shí)成績(jī)40%。這部分注重平時(shí)的考核，包括出勤、上課聽講狀態(tài)、作業(yè)完成情況、實(shí)習(xí)課操作情況等；第二部分實(shí)操考試30%，教師在最后一次實(shí)操課上布置考試內(nèi)容，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)抽簽作答，現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分；第三部分理論考試30%，教師綜合本學(xué)期內(nèi)容出一套試題，由學(xué)校統(tǒng)一安排考試時(shí)間。這樣能對(duì)學(xué)生本學(xué)科的學(xué)習(xí)情況給出正確、科學(xué)的評(píng)價(jià)。

（2）工件考核向過(guò)程考核轉(zhuǎn)變。

在實(shí)習(xí)考核時(shí)，每一周的成績(jī)由以往的以工件質(zhì)量考核，改為實(shí)習(xí)操作、實(shí)習(xí)筆記、課堂表現(xiàn)、安全生產(chǎn)等綜合考核，注重過(guò)程考核，不單單以課題的質(zhì)量高低作為學(xué)生實(shí)習(xí)課成績(jī)的打分依據(jù)，使學(xué)生的實(shí)訓(xùn)課成績(jī)反應(yīng)出整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程的情況，將學(xué)習(xí)的重心從只注意單一的課題加工，轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合的職業(yè)能力養(yǎng)成。

2.4 加強(qiáng)素質(zhì)教育及綜合能力培養(yǎng)

為實(shí)現(xiàn)豐田教學(xué)模式中的“人格中養(yǎng)成”，在實(shí)踐課過(guò)程中，以小組為單位，分配加工任務(wù)，讓每組指派小組成員完成老師的提問(wèn)，給小組成員展示的機(jī)會(huì)，鍛煉每個(gè)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，組織能力、專業(yè)知識(shí)、其他能力等。

在理論課過(guò)程中，也要多于學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生們提出問(wèn)題、老師引導(dǎo)、學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)習(xí)們勤于思考、解決問(wèn)題的能力。

在布置作業(yè)時(shí)，要求學(xué)生做一些的課題設(shè)計(jì)、開發(fā)作業(yè)。這種作業(yè)要求學(xué)生去繪制一張完整的零件圖，這要求學(xué)生對(duì)于制圖、公差、金屬材料等專業(yè)課都要理解掌握，是一個(gè)多學(xué)科、基礎(chǔ)性、綜合性檢驗(yàn)，以此來(lái)提升學(xué)生們的興趣，促使學(xué)生熱愛專業(yè)、努力鉆研，提升其主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。

總之，為使豐田教學(xué)模式的“技能重訓(xùn)練、理論重應(yīng)用、人格重養(yǎng)成”理念得到支撐，為使豐田教學(xué)模式得到發(fā)展，要對(duì)《數(shù)控編程》課程進(jìn)行必要的教學(xué)改革。在《數(shù)控編程》課程教學(xué)改革過(guò)程中，教師應(yīng)努力學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能，加強(qiáng)機(jī)床操作加工練習(xí)，不斷提升、完善自己，同時(shí)關(guān)注學(xué)生興趣的啟發(fā)與引導(dǎo)，注重學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)，精心設(shè)計(jì)典型任務(wù)課題，努力提高數(shù)控編程課程一體化教學(xué)程度，充分挖掘?qū)W生獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，以適應(yīng)企業(yè)對(duì)高素質(zhì)數(shù)控技能型人才的需求。