數控加工多維教學策略的實施

丁小藝

（廣州市交通高級技工學校，廣東廣州510540）

數控加工技術這一課程，可以培養數控技術人員的理論和實踐的基礎，是高等院校尤其是高等職業院校機電技術專業和數控技術專業學生必修的專業課程。從現有的數控教學來看，由于不同院校的辦學條件參差不齊，大多數院校的數控教學，仍沒有擺脫傳統教學模式，還是以課堂講授為主、結合部分實踐的教學，缺乏理論教學和實驗、實踐教學的有機聯系；由于教學手段和課堂教學媒體的不足，造成數控教學效果和潛能沒有充分的發掘出來。隨著現代教育理論及計算機教育技術的快速發展，數控技術人才的培養及教學工作，也要與時俱進，緊隨現代教育教學技術的發展，為我國高質、高效地培養更多的數控技術人才，滿足數控加工技術人才的市場需求。

1 數控加工多維教學策略的內涵

數控加工課程的教學，涉及教師與學生、理論與實踐、教學與考評、教學內容與教學方法等多方面的、多層次因素，教學環節多，難度較大。因此教學策略的探索、研究與實踐工作，始終是數控加工教學工作的重要組成部分。

數控加工多維教學策略，是以現代教育教學理論為指導、以教學目標為綱領、以學生就業為導向、以優化教學為目標，將多媒體教學、仿真教學、現場指導教學、生產實踐教學等多種教學手段集于一體，構建數控教學情境、突出學生認知主體作用，完成數控加工課程理論教學、實驗教學、實踐教學、綜合考評以及技能鑒定一體化的教學策略。

2 教學的現狀分析

數控加工是一門綜合性、實踐性、應用性較強的課程，涉及理論教學、實驗教學、實踐教學，教學過程復雜，教學矛盾突出，教學任務繁重，教學難度較大，影響教學效率和教學效果的因素較多，在教學中存在的各種問題也比較多。

首先，在教學上強調了教師的主導作用，但未突出學生的主體作用，對學生的自主性學習、研究性學習缺乏環境的構建和能力的培養；而且數控編程與加工課程的教學過程，不僅是理論知識的傳授過程，也是學生綜合實踐技能的培養過程。因此，單純的課堂理論教學，無法滿足數控教學的要求和需要。

其次，筆者發現現有的數控教學過程中，理論教學和實踐教學環節嚴重脫節，缺乏有機結合的手段，學生在學習過程中，缺乏意義建構所需的情境；同時，教學過程中存在的教師難以描述、學生難以理解的教學難點和重點內容較多，教學難度較大。而且由于學習基礎和個性的差異，學生對課程的理論和實踐知識的理解和應用能力差別較大，學生在學業上的不均衡發展問題較為嚴重。

最后，由于該專業起步較晚，教學模式是各校各異，并且理論教學與實踐教學相脫節，實踐教學嚴重滯后于理論教學，理論與實踐相結合的時效性差。數控加工作為引進技術，伴隨著信息技術而高速發展，企業生產中不斷引進各種尖端數控設備，其數控加工工藝復雜，對操作者的技能提出了更高要求。而許多學校由于教育經費不足，實習工廠的設備落后，教學設備和設施得不到正常的補充和更新，已落后于我國工業的發展水平，導致學生的職業能力以及產品意識、質量意識、安全意識等職業素質差，難以滿足企業的需要。

3 數控加工多維教學策略的實施

3.1 理論與實際緊密聯系

數控加工的教學內容，涉及理論和實踐。在教學過程中，教師要更好地處理教學過程中的講與練、學與用、理性認識和感性認識的關系。因此，教師在教學中要以學習基礎知識為主導，從理論與實際的聯系上，去理解知識，注意運用知識分析問題和解決問題，讓學生達到學懂會用，學以致用。

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

另外，教師在打好學生理論基礎的同時，要認真總結、研究教學教法，在教學過程中精講多練、講練結合，才能將實踐教學理論和理論教學實踐緊密結合，才能更好地運用理論聯系實際教學原則。

3.2 合理運用CAI教學

隨著學習經歷、經驗和知識的不斷積累，以及認知能力的提高，人們在學習過程中的學習習慣和個性也在不斷的發展和成熟，逐漸形成獨立思考、自我調節的學習意識，尤其是高校學習階段的學生，更具有學習的自覺性、自控性以及對知識的加工能力、應用能力。

根據學生的學習特點及其變化趨勢，教師可以更有針對地設計和構建教學策略，在數控加工教學中合理運用CAI方式，以充分發揮學生的認知主體作用。CAI教學軟件是以計算機技術為平臺搭建起來的用于教學的工具，而計算機本身具有存儲空間大、運算速度快、傳播速度快，表現能力強等特點。因此，多媒體教學系統所能承載的教學信息，要遠遠超過普通的教學課本，而且這些多媒體信息具有集成性、實時性、交互性、多樣性、再現性等特點，學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，這些教學信息資源在教學過程中的充分利用，克服了以往數控加工教學中教師不停說、不停寫的滿堂灌的弊病，可以將數控教學內容中的理論、實驗、實踐教學集成在課堂教學環境中，使教師能更合理地設計課堂教學結構。

CAI多媒體教學軟件，可以實現強大的人機交互能力，設計出良好的交互界面。一方面便于教師實現教學環境的轉換、教學手段和教學策略的多樣化，便于教師在數控加工教學過程中綜合發揮多種教學手段的作用；另一方面，可以為學生提供人機交互的學習環境，充分調動學生學習的主動性，發揮學生認識主體的作用，實現數控加工教學的提高學生綜合技能的教學目標。

3.3 真正做到以學生為主體

學生在教學過程中，是學習的主人，教師要作用于學生，在方向、內容、方法等方面給學生以引導。在數控加工的教學過程中，教師只有充分發揮和調動學生學習的積極性和自覺性，引導學生動手動腦，讓他們在自主學習和問題研討的過程中，主動發現和解決數控加工的難點和關鍵技術，才能使學生消化知識、掌握技能。

在學期開始時，教師可以將授課計劃發給學生，讓學生知道本學期的學習內容和教學進度，同時給學術布置課題讓他們自行研究。

在教學中，則部分采用以學生為中心的課堂教學方式，結合一些多媒體的教學方法，進行編程知識的教學，并加強實驗、實訓環節。在這些環節中，老師可以要求每位同學完成指定的實驗，并完成實驗報告。

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

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

3.4 發揮小組合作教學的作用

在教學中，可以采取以數控加工的實際問題為中心，在教師的指導下，讓學生通過自主研究和協作交流的形式，在數控加工情境中綜合運用所學知識來探索和研究問題。

比如在數控加工工藝設計教學中，設計的問題要求學生根據零件的尺寸和加工技術要求，以及數控機床標配的附件工具，完成以下各項設計和試驗工作：數控設備的選用，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；根據數控加工設備的工藝系統剛度，刀具材料及耐用度，毛坯材料的加工性能，通過試驗確定優化的切削用量及相關工藝參數等等。

教師根據學生的學習情況，按照異質方法以5人編制分組，每個學習小組設置一名組長，負責召集組員和組織討論等事宣。研究課題公布后，教師要安排并指導各組針對課題進行初步討論，指導復雜零件的工藝分析方法，引導他們發現問題的關鍵和解決的主要途徑，鼓勵學生發揮學習和知識構建的主動性，通過各種學習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。然后讓學生在自主研究的基礎上，將自己對問題的研究結論和理論依據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，通過學生的交流、協作，使他們的研究成果共享，形成學習個體的優勢互補。

在分組研究的基礎上，學習小組將所設計的工藝方案付諸實施，通過加工實踐驗證其科學性和可行性，提出方案的整改意見，并反復實踐研究，直至完成設計和加工任務。

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

通過這種小組合作的教學策略，各組進行研究成果的交流，學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，加強對原有知識的學習和理解，優化問題研究的方法和途徑。

4 結束語

如何培養大量優秀的數控技術應用人才，以滿足社會的需求，是擺在專業教育工作者面前艱巨而繁重的任務。隨著計算機科學、信息技術的迅速發展，傳統的制造業已發生了顯著的變化，發達國家正進行由傳統的制造技術向現代制造技術的轉變，并提出了全新的制造模式。數控加工技術將逐步引航現代機械制造業的發展。作為教育工作者，數控加工專業的教師，應該致力于研究更為合理高效的教學策略，培養出有綜合素質的高質量人才。

[1]趙志群.職業教育與培訓學習新概念[M].北京：科學出版社，2003.

[2]韓雅茹.當代德國職業教育教學與管理[M].天津：天津社會科學院出版社，2003.

[3]黃克孝，嚴雪怡.職教課程改革研究[M].北京：科學普及出版社，1997.