《數(shù)控手工編程》課教學(xué)方法改革探究

趙學(xué)清 陳立

摘?要：傳統(tǒng)教學(xué)方式不再適應(yīng)當(dāng)今職業(yè)教育的對(duì)象，尤其是要求理實(shí)一體化的專業(yè)核心課程。多年來(lái)在《數(shù)控手工編程》課的授課方式和授課內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)方法和成績(jī)?cè)u(píng)定、對(duì)授課教師的要求等方面進(jìn)行的持續(xù)教學(xué)改革，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和保證教學(xué)目標(biāo)的完成起到了積極的推動(dòng)作用。本文闡述了該課程教學(xué)改革的探索過(guò)程及實(shí)施效果，指出了其不足及解決的辦法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程;教學(xué)方法;改革

《數(shù)控手工編程》這門課經(jīng)過(guò)了十幾年的教改探索，從單純的理論授課到現(xiàn)在的理實(shí)一體化教學(xué)，從教室上課到模擬仿真、到實(shí)際操作機(jī)床加工，從學(xué)生不想來(lái)上課到主動(dòng)要求加班練習(xí)、完不成任務(wù)就不走，改革一直是進(jìn)行時(shí)。

一、授課方式的改革

《數(shù)控手工編程》課的授課方式變化經(jīng)歷了三個(gè)階段：

第一階段：傳統(tǒng)教材+傳統(tǒng)教法。在教室中學(xué)習(xí)編程，先講解數(shù)控編程的G指令和M指令，再用這些指令編寫數(shù)控加工程序。學(xué)習(xí)結(jié)果是，學(xué)生記不住這些指令，或者記住了指令也不知道編寫這些程序是干什么的，學(xué)習(xí)積極性可想而知。每次給學(xué)生拿來(lái)紙和筆，苦口婆心地勸學(xué)生記住指令，學(xué)會(huì)編程，對(duì)以后的工作影響很大等等，但效果一直不理想，學(xué)到最后能編寫出程序的學(xué)生寥寥無(wú)幾。

第二階段：項(xiàng)目式教學(xué)+實(shí)際操作。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，設(shè)置了十個(gè)不同難度的項(xiàng)目（不同結(jié)構(gòu)的實(shí)際零件），以完成項(xiàng)目為目標(biāo)重新組合教學(xué)內(nèi)容，完成項(xiàng)目需要什么知識(shí)就學(xué)習(xí)什么知識(shí)，項(xiàng)目完成了，相關(guān)的編程知識(shí)也就掌握了。每一個(gè)項(xiàng)目的完成又設(shè)定了幾個(gè)任務(wù)，提前給學(xué)生下達(dá)任務(wù)清單，依據(jù)任務(wù)清單的要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)、小組討論、查閱資料，以小組為單位提交項(xiàng)目的完成情況，每一個(gè)項(xiàng)目最后都必須在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行實(shí)際加工，當(dāng)然這種形式的加工是在老師的指導(dǎo)下完成，甚至只能由老師演示完成。相比第一階段的學(xué)習(xí)，有實(shí)際操作機(jī)床加工零件的這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)成果能夠?qū)嵨锘瑢W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯改善，數(shù)控考工的合格率和優(yōu)良率，以及期末考試的通過(guò)率都有明顯提高。該項(xiàng)目還獲得了湖南省高職院校專業(yè)課教師說(shuō)課競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。

第三階段：項(xiàng)目式教學(xué)+仿真操作+職業(yè)技能鑒定。隨著教改的進(jìn)行和教學(xué)條件的成熟，《數(shù)控手工編程》課脫離了熟悉而枯燥的教室，改在仿真機(jī)房上課，隨時(shí)在數(shù)控仿真軟件上檢驗(yàn)自己所編寫的程序是否正確，并能進(jìn)行模擬加工及精度測(cè)量?？粗约旱膶W(xué)習(xí)成果得到了驗(yàn)證，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣極大地提高了，主動(dòng)學(xué)習(xí)，比學(xué)趕超。

二、授課內(nèi)容的改革

重組教學(xué)內(nèi)容，以本層次學(xué)習(xí)夠用為主，分層次教學(xué)。對(duì)于大多數(shù)同學(xué)來(lái)說(shuō)，完成項(xiàng)目時(shí)用到什么就講什么，少講理論，多做練習(xí)。目前高職院校學(xué)生，尤其是初中起點(diǎn)的五年制高職生，基礎(chǔ)知識(shí)普遍掌握比較欠缺，他們不喜歡聽(tīng)理論知識(shí)講解，但是愿意動(dòng)手做，電腦操作能力強(qiáng)。所以編程的學(xué)習(xí)必須開(kāi)門見(jiàn)山，單刀直入，從第一次課開(kāi)始，直接用編程解決普通機(jī)床難以加工的零件。例如一個(gè)由幾段圓弧構(gòu)成的手柄零件，如果在普通車床上加工，或者需要靠模，或者需要成型刀具，而在數(shù)控車床上，只需要G02和G03這兩個(gè)圓弧插補(bǔ)指令是能輕松完成加工。這一對(duì)比立即引起了學(xué)生的關(guān)注。

學(xué)習(xí)理論知識(shí)是循序漸進(jìn)的，不能一次教授太多。介紹到某個(gè)指令，就使用這個(gè)指令編制一段加工程序，馬上在仿真軟件上進(jìn)行仿真驗(yàn)證。如果仿真加工時(shí)出了問(wèn)題，再去找解決問(wèn)題的方法，倒逼學(xué)生反過(guò)來(lái)再看書，鉆透理論，學(xué)生變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果一定不錯(cuò)。對(duì)于學(xué)習(xí)能力有余力的同學(xué)，則增加任務(wù)的深度和廣度，提出更高階的要求，同時(shí)將仿真加工延伸至實(shí)際機(jī)床操作加工，并優(yōu)先推薦參加各類技能競(jìng)賽的培訓(xùn)，滿足這一層次學(xué)生的學(xué)習(xí)提升愿望。

三、學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改革

線上線下混合教學(xué)，課程思政貫穿始終。充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)、班級(jí)QQ群、微信群、各類直播軟件等，將教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、授課課件、授課視頻、動(dòng)畫演示、學(xué)生作業(yè)、試題庫(kù)、答疑解惑、拓展內(nèi)容等所有的課程內(nèi)容及參考資料上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上。課前老師下發(fā)任務(wù)單，學(xué)生以小組為單位或者學(xué)生個(gè)人獨(dú)立完成相關(guān)知識(shí)的課前學(xué)習(xí)，并按要求提交作品。課上學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)情況匯報(bào)、討論，老師點(diǎn)評(píng)作品、梳理知識(shí)、解答疑問(wèn)，師生共同完成作品評(píng)價(jià)。課后學(xué)生提交反饋、學(xué)習(xí)心得，不同層次的學(xué)生完成不同深度的拓展內(nèi)容。學(xué)生主要知識(shí)的學(xué)習(xí)由課上改在課下，由被動(dòng)接收改為主動(dòng)探究，變老師要教為學(xué)生想學(xué)，在老師的全程指導(dǎo)和監(jiān)控下，學(xué)生完成了自主學(xué)習(xí)、選擇性學(xué)習(xí)。

學(xué)生完成任務(wù)時(shí)大多采用分組學(xué)習(xí)法，在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，小組成員相互配合完成任務(wù)，團(tuán)隊(duì)合作精神得到了培養(yǎng)。為防止組長(zhǎng)一個(gè)人承擔(dān)所有工作，在保證小組成員相對(duì)固定的情況下，每次隨機(jī)指定組長(zhǎng)，讓每位同學(xué)都有鍛煉的機(jī)會(huì)。學(xué)習(xí)階段后期，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，確定一幫一教學(xué)組合，將接受能力強(qiáng)的同學(xué)和學(xué)習(xí)困難戶結(jié)成對(duì)子，精準(zhǔn)輔導(dǎo)。為弘揚(yáng)樂(lè)于助人、有熱情、敢擔(dān)當(dāng)、努力向上、不畏困難等學(xué)習(xí)正氣，對(duì)組長(zhǎng)、一幫一的幫助者、學(xué)習(xí)進(jìn)步大的同學(xué)在平時(shí)成績(jī)上適當(dāng)加分。

四、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式的改革

形成性考核和過(guò)程考核相結(jié)合。傳統(tǒng)的考試方法，期末一張?jiān)嚲恚袛?、選擇、簡(jiǎn)答、編程什么題型都有，一些同學(xué)是靠著連蒙帶猜完成前面的幾道題，編程不會(huì)做的很多。改革之后的期末考試采用理論答題加仿真操作相結(jié)合的形式，仿真操作考試題目就是專業(yè)技能抽查的題庫(kù)，但每位同學(xué)的題目都不一樣，考試時(shí)只給出零件圖，需要學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)模擬加工出零件并測(cè)量，根據(jù)仿真操作過(guò)程和零件尺寸得到成績(jī)。這就要求學(xué)生必須熟練掌握編程和仿真操作?？荚嚪謨纱芜M(jìn)行，一次考數(shù)控車床的仿真加工，一次考數(shù)控銑床的仿真加工。

過(guò)程考核不是一次考試定終生，要兼顧學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)能力，保證學(xué)生成績(jī)分布的合理性。學(xué)生每完成一個(gè)任務(wù)記錄一個(gè)成績(jī)，可以是記錄完成的時(shí)間，也可以記錄完成的名次，任務(wù)完成不了就不能進(jìn)行后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這樣學(xué)生就有壓力了，因?yàn)橹苯佑涗浽诔煽?jī)冊(cè)上的成績(jī)每天都看得到，哪一組完成項(xiàng)目用時(shí)短，誰(shuí)的零件精度保證得好，關(guān)乎成績(jī)，更關(guān)乎顏面。于是就出現(xiàn)了學(xué)生做不完就不走，主動(dòng)在課間、中午和早晚自習(xí)時(shí)間加班的情況，以前老師催著學(xué)生去學(xué)，現(xiàn)在學(xué)生主動(dòng)要求加班去做。

評(píng)價(jià)者不再只是老師，而是包括個(gè)人自評(píng)、小組內(nèi)互評(píng)、組間互評(píng)、教師評(píng)價(jià)、專家評(píng)價(jià)等多種形式，設(shè)定不同的權(quán)重決定形成性成績(jī)。

五、教師工作態(tài)度的改革

理實(shí)一體化課程對(duì)授課老師的要求很高，一方面要能旁征博引、深入淺出地講解各知識(shí)點(diǎn)，另一方面必須能眼觀六路、耳聽(tīng)八方，熟練解決隨時(shí)出現(xiàn)的五花八門的程序和仿真狀況，還要抽出時(shí)間和精力照顧到那些不能主動(dòng)學(xué)習(xí)的同學(xué)。學(xué)生沒(méi)有問(wèn)題時(shí)擔(dān)心他們沒(méi)聽(tīng)懂，學(xué)生問(wèn)題多了又應(yīng)接不暇，一節(jié)課下來(lái)腿跑酸了，嗓子啞了，是體力、腦力、耐力的多重考驗(yàn)。

一是要耐心。如果一個(gè)班有40位同學(xué)，那么就要做好一個(gè)內(nèi)容可能重復(fù)講解30遍的準(zhǔn)備。每講一遍篩選出還沒(méi)學(xué)會(huì)的同學(xué)再一一講解，同時(shí)還要掌握每一位同學(xué)的學(xué)習(xí)狀況，摸清楚哪位同學(xué)到底是哪一部分還沒(méi)有弄懂，一對(duì)一、手把手輔導(dǎo)。學(xué)生之間的幫助也很重要，一對(duì)一教學(xué)方法的實(shí)施不只體現(xiàn)在課程的學(xué)習(xí)上，還促進(jìn)了師生之間、同學(xué)之間的感情交流，增進(jìn)了他們之間的友情，提高了團(tuán)隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。學(xué)生感覺(jué)到，學(xué)不學(xué)得好編程不是個(gè)人的事，而是全班同學(xué)的事。但是硬骨頭（學(xué)習(xí)特別困難的同學(xué)）還是要老師自己來(lái)。

二是要更耐心。有位五年制的同學(xué)，學(xué)習(xí)態(tài)度很好，但是每天學(xué)習(xí)的內(nèi)容在當(dāng)天能會(huì)做，第二天就全部忘掉，還得重新教。他自己也戲稱自己“每天自動(dòng)清零”。所以幾乎是每天上課老師都要單獨(dú)給他把前面的內(nèi)容再輔導(dǎo)一遍，就這樣反復(fù)訓(xùn)練，最后他順利通過(guò)了考試。還有些同學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)在是太弱了，三角函數(shù)不會(huì)，勾股定理不會(huì)，連坐標(biāo)的計(jì)算都不清楚。這些學(xué)生需要老師更耐心地手把手教，通常是老師坐中間，左右各有一位學(xué)生，每人一臺(tái)電腦，老師操作一步，他倆學(xué)做一步，這樣的效果最好。如果一次多教幾個(gè)學(xué)生，就會(huì)有人溜號(hào)。就這樣逐步縮小沒(méi)學(xué)會(huì)學(xué)生的圈子，各個(gè)擊破，加班加點(diǎn)練習(xí)，以考代練，最后能讓更多的同學(xué)通過(guò)考試。

六、現(xiàn)狀和弊端的解決方法

現(xiàn)在的《數(shù)控手工編程》課幾乎成了學(xué)生最愿意學(xué)的一門專業(yè)課，學(xué)生課前興趣高、學(xué)習(xí)積極，課上發(fā)言、搶答積極，登記成績(jī)積極，幫助同學(xué)也積極，因?yàn)闊嵝膸椭鷦e人會(huì)在平時(shí)成績(jī)中加分。

但是這種授課和學(xué)習(xí)方式也有不足之處，即知識(shí)不系統(tǒng)。仿真加工用得著的學(xué)生就愿意學(xué)，就能記住，用得不多的指令內(nèi)容他們就缺乏關(guān)注，導(dǎo)致基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，知識(shí)的應(yīng)用和應(yīng)變能力不強(qiáng)。

應(yīng)對(duì)方法是，在仿真加工的同時(shí)，穿插基礎(chǔ)知識(shí)的練習(xí)，一是利用課堂練習(xí)環(huán)節(jié)。在信息化教學(xué)平臺(tái)上設(shè)置一些題目，利用搶答、隨機(jī)搖號(hào)、投票等方式花式提問(wèn)，在活動(dòng)中掌握基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。二是利用仿真專周的答辯環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的情況提出不同難度的問(wèn)題，促使學(xué)生回過(guò)頭來(lái)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)。三是對(duì)學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生提出更高的要求，引導(dǎo)他們自學(xué)周邊的專業(yè)知識(shí)，擴(kuò)充知識(shí)面。

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革探索，我們總結(jié)了一些帶有普遍性的教學(xué)規(guī)律，指導(dǎo)教學(xué)工作，提高學(xué)生考試的優(yōu)良率和專業(yè)素質(zhì)，提高數(shù)控職業(yè)技能鑒定的通過(guò)率和技能抽查的合格率。有93.6%的數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生認(rèn)為《數(shù)控手工編程》課是其在校印象最深的一門課，88.4%的學(xué)生認(rèn)為《數(shù)控手工編程》課是在校期間學(xué)得最好的一門專業(yè)課。學(xué)生有興趣學(xué)，老師也愿意去教，這才是教與學(xué)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙學(xué)清.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在數(shù)控編程與操作課程中的應(yīng)用[C].2011無(wú)錫職教教師論壇論文集：《機(jī)械職業(yè)教育》編輯部，2012：180-182.

[2]趙學(xué)清，李秀蘭，陳立.探索《數(shù)控手工編程》課程的教學(xué)組織方法[J].科技視界，2016（21）：170.

[3]趙學(xué)清，歐陽(yáng)海菲，李秀蘭.《數(shù)控加工程序編制》課程考核體系的建立[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2010，25（03）：138-139.

作者簡(jiǎn)介：趙學(xué)清（1967—?），女，漢族，河北昌黎人，本科，張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，副教授，研究方向：數(shù)控技術(shù)、液壓技術(shù);陳立（1978—?），男，漢族，湖南懷化人，碩士，副教授，研究方向：鋁合金成型。