“數(shù)控編程及操作”課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

丁 剛

（濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，河南 濟(jì)源459000）

0 前言

對(duì)于高職高專院校，培養(yǎng)人才是根本任務(wù)，當(dāng)今社會(huì)，科技日新月異，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度加快，新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷產(chǎn)生，相應(yīng)地，社會(huì)對(duì)人才的需求也必定不斷發(fā)生變化，所以為適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，教學(xué)改革非常必要?，F(xiàn)結(jié)合“數(shù)控編程及操作”課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐談下自己的體會(huì)。

1 教學(xué)改革的必要性

新的技術(shù)、工藝及生產(chǎn)設(shè)備的不斷出現(xiàn)帶來(lái)人才需求的不斷變化，要培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的人才，就必須加強(qiáng)教研教改，高職學(xué)生大部分對(duì)理論性強(qiáng)的內(nèi)容不感興趣，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法講授許多理論的教學(xué)方法，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。但高職學(xué)生們大多活潑好動(dòng)，喜歡動(dòng)手實(shí)踐，所以在教學(xué)中必須針對(duì)他們的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行改革，要通過(guò)教學(xué)改革讓他們?cè)敢鈱W(xué)，學(xué)得會(huì)。

2 教學(xué)改革的思路

筆者認(rèn)為圖1可以反映人才培養(yǎng)的基本運(yùn)作過(guò)程。首先，社會(huì)、企業(yè)需要各種類型的人才，并對(duì)不同崗位的人才有不同的能力需求，而學(xué)校為培養(yǎng)出符合社會(huì)要求的人才，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容安排、師資配備、教學(xué)設(shè)施準(zhǔn)備及教學(xué)手段等方面就必須有針對(duì)性，以培養(yǎng)出具備這些能力的人才，即所謂有的放矢。

人才從學(xué)校進(jìn)入社會(huì)后能否滿足社會(huì)需求，勝任崗位工作，就是對(duì)學(xué)校教學(xué)成果的檢驗(yàn)。同時(shí)隨著社會(huì)的發(fā)展，設(shè)備、工藝等的不斷變化，對(duì)人才需求是不斷動(dòng)態(tài)變化的，所以這種人才情況也應(yīng)及時(shí)反饋到學(xué)校，以能及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整適應(yīng)。基于這個(gè)思路，在“數(shù)控編程及操作”課程的教學(xué)中進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段改革。

圖1 人才培養(yǎng)過(guò)程

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)首先考慮人才培養(yǎng)目標(biāo)及社會(huì)需求?？梢哉f(shuō)課程內(nèi)容的安排就是為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的，離開(kāi)了培養(yǎng)目標(biāo)的課程設(shè)置是沒(méi)有依據(jù)的。所以，在安排數(shù)控編程及操作課程的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)調(diào)研情況，安排了實(shí)用的內(nèi)容。

另外，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中教學(xué)內(nèi)容的選擇和安排還應(yīng)考慮到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、各個(gè)知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)的銜接融合、如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等因素[1]。引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到喜歡學(xué)、學(xué)得會(huì)、學(xué)得順的狀態(tài)。

比如在“數(shù)控編程及操作”課程的數(shù)控車削部分教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)的教材一般是先安排加工工藝，然后是編程指令，最后安排一些綜合實(shí)例。但這種安排方法，工藝知識(shí)和編程指令不能很好地結(jié)合，學(xué)生感覺(jué)到一些工藝知識(shí)是些概念及理論性的東西，比較空洞，不感興趣。另外如果一開(kāi)始就以圖2上方所示的幾個(gè)零件為教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生講解車削編程的各種指令及工藝安排，則學(xué)生會(huì)感覺(jué)很復(fù)雜，一下子需要面對(duì)大量的程序指令和刀具、裝夾等工藝問(wèn)題，很可能會(huì)因?yàn)椴荒芎芎玫馗瞎?jié)奏而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

圖2 零件形體的分解組合

考慮到復(fù)雜的物體都可視為若干個(gè)基本形體按不同形式組合而成，圖2上方所示的零件盡管形狀各異，但其實(shí)都可以分解成圓柱面、錐面、圓弧面、環(huán)槽面、螺紋、非圓曲線等幾何要素，如果這些幾何要素的編程加工方法都掌握了，那么再來(lái)面對(duì)復(fù)雜零件的編程加工就會(huì)水到渠成了。所以在教學(xué)過(guò)程中采用表1所示的由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由分解到綜合的模塊化的教學(xué)模式來(lái)安排教學(xué)，每個(gè)任務(wù)中的教學(xué)素材難度合適，并能和編程指令、軟件及機(jī)床操作有機(jī)結(jié)合[2]。這樣，編程指令及工藝知識(shí)不是一股腦兒地呈現(xiàn)，而是隨著教學(xué)素材的變化逐步加入進(jìn)來(lái)，學(xué)生就能夠逐步掌握，能夠?qū)W得會(huì)、學(xué)得順。

表1 數(shù)控車削學(xué)習(xí)任務(wù)表

2.2 教學(xué)手段改革

“數(shù)控編程及操作”是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，涉及到的具體操作方法、安全規(guī)范及工藝知識(shí)較多，所以對(duì)于本課程采用理實(shí)一體化的教學(xué)手段，授課都采用理論講解加教師的現(xiàn)場(chǎng)操作演示加學(xué)生親自動(dòng)手操作練習(xí)的教學(xué)方法。

數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)基地在數(shù)控機(jī)床布置區(qū)的旁邊就是數(shù)控CAD/CAM機(jī)房加多媒體教室，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要隨時(shí)切換教學(xué)場(chǎng)景，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇理論講解或加工軟件仿真或數(shù)控機(jī)床實(shí)操訓(xùn)練的教學(xué)手段，這對(duì)于理實(shí)一體化教學(xué)的教學(xué)效果的取得是很有幫助的。

在教學(xué)中應(yīng)積極采用現(xiàn)代教育技術(shù)及手段，在學(xué)生操作機(jī)床前充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)控編程加工仿真軟件進(jìn)行大量的編程及操作訓(xùn)練，仿真軟件完全模擬實(shí)際機(jī)床的功能及操作，這樣便可提高學(xué)生編程及操作的水平和熟練度，為后續(xù)的實(shí)際機(jī)床編程及操作提供良好準(zhǔn)備[2]。

3 教學(xué)的組織與實(shí)施

教學(xué)實(shí)施，即指教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)過(guò)程，是教師根據(jù)一定的社會(huì)要求和學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，借助一定的教學(xué)條件，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)認(rèn)識(shí)教學(xué)內(nèi)容從而認(rèn)識(shí)客觀世界，并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展自身的過(guò)程。教學(xué)實(shí)施對(duì)教學(xué)目的的達(dá)成是至關(guān)重要的。

3.1 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)因材施教，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)及教學(xué)目標(biāo)合理采用講授法、討論法、現(xiàn)場(chǎng)操作演示法、練習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等教學(xué)方法[3]。

如在“數(shù)控編程及操作”課程的理實(shí)一體化教學(xué)過(guò)程中，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要靈活采用多種教學(xué)方法。在講到數(shù)控編程基礎(chǔ)部分的“數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)直接帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)實(shí)在在的機(jī)床前，通過(guò)教師的現(xiàn)場(chǎng)操作講解結(jié)合學(xué)生的親自動(dòng)手操作練習(xí)，學(xué)生會(huì)很快很好地理解“數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系”，相反的，如果在教室里進(jìn)行教學(xué)，任憑老師的手舞足蹈的比劃加滔滔不絕、口干舌燥的描述，也不能達(dá)到好的教學(xué)效果，類似于企圖通過(guò)語(yǔ)言加比劃去教會(huì)一個(gè)沒(méi)有接觸過(guò)汽車的人學(xué)會(huì)汽車駕駛。而學(xué)生對(duì)“數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系”知識(shí)點(diǎn)的理解對(duì)于后續(xù)的“數(shù)控編程指令”的教學(xué)是非常重要的。

在學(xué)生對(duì)“數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系”知識(shí)點(diǎn)有了很好的理解之后，后續(xù)的“數(shù)控編程指令”的教學(xué)則可以順利地采用講授法、計(jì)算機(jī)仿真法、分組練習(xí)法等方法進(jìn)行了。否則，后續(xù)教學(xué)也會(huì)沒(méi)有效果、難以進(jìn)行。

3.2 教學(xué)素材選擇

為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生喜歡學(xué)，可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容安排一些合適的有趣的練習(xí)圖形讓學(xué)生進(jìn)行編程加工，如圖3所示的小酒杯、小葫蘆、糖葫蘆等，也可讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，設(shè)計(jì)一些自己喜歡的個(gè)性化的練習(xí)圖形進(jìn)行編程加工，教學(xué)實(shí)踐表明這樣可以提升學(xué)生的成就感，學(xué)習(xí)積極性會(huì)越來(lái)越高。

圖3 部分趣味練習(xí)作品

3.3 教學(xué)過(guò)程的組織

分組教學(xué)有助于養(yǎng)成學(xué)生的合作互助的習(xí)慣，有利于后進(jìn)生的轉(zhuǎn)化，也有利于優(yōu)等生的更好提高?？梢灾付ɑ蛎裰鬟x舉小組長(zhǎng)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中小組成員要人人參與，相互協(xié)調(diào)幫助。比如大家可以一起討論一個(gè)零件的工藝方案、在操作機(jī)床及編程時(shí)可以相互提醒監(jiān)督以避免錯(cuò)誤發(fā)生等（提醒監(jiān)督別人的同時(shí)對(duì)自己也是復(fù)習(xí)鞏固提高的過(guò)程）。這樣知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)就在相互交流討論的思維碰撞中融入學(xué)生的能力之中了。另外，可以采用小組之間相互交流及競(jìng)賽的方式，對(duì)于表現(xiàn)好的小組及時(shí)給予表?yè)P(yáng)鼓勵(lì)，號(hào)召大家向他們學(xué)習(xí)。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中充滿激情和成就感，學(xué)習(xí)效果自然會(huì)得到提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)教學(xué)改革及實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)循序漸進(jìn)的項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容比較適應(yīng)，對(duì)自己動(dòng)手編程加工自己喜歡的小工件很感興趣，學(xué)習(xí)積極性很高，能較好地掌握數(shù)控加工的編程方法及機(jī)床操作技能。對(duì)于高職高專院校，培養(yǎng)人才是根本任務(wù)，教學(xué)工作是中心工作，教學(xué)改革是各項(xiàng)改革的核心。在專業(yè)教學(xué)中，一定要堅(jiān)持堅(jiān)持教研教改，進(jìn)行合理的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，這樣才能不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。