數控車床編程與操作一體化教學探索

張宣升

摘要：針對《數控車床編程與操作》課程教學模式單一的不足，學院提出了基于CDIO思想和課程教學的新模式。探索了由理論加實踐的傳統教學模式轉化為教、學、做一體化的新模式，實現了學生由被動接受教育到自主學習、創新的轉變。

關鍵詞：CDIO；一體化教學；教學模式；數控車床

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-4437（2013）04-0043-03

一體化教學，就是整理融合教學環節，把培養學生的職業能力，理論與實踐相結合的教學過程作為一個整體考慮，通過制定教學計劃與大綱，構建職業能力整體培養目標體系，通過各個教學環節的落實來保證整體目標的實現。一體化教學旨在提高學生的綜合素質，采用理論與實踐相結合的方法。教師和企業人員共同制定教學內容、教學方法與進度，使學生能將所學的理論知識及時消化吸收。

一、傳統教學模式分析

由于專業技術的不斷發展，人才培養的標準不斷提高，校企合作不斷深入。原有課程方案設置不能更好的適合校企合作、工學結合，教學內容需進一步整合。現代數控技術集機械制造、計算機控制、傳感檢測、信息技術和光電等技術于一體，其發展趨勢表現為數控設備的“高速、精確、復合化”和數控系統的“開放、智能、網絡化”。大部分職業院校的數控技術專業在課程設置和教學內容上不能很好的結合企業的崗位需求，課程設置不能很好的體現工學結合，教學內容滯后數控技術的發展，導致理論教學不能更好的滿足實際教學，學生所學知識、技能不能及時的滿足生產實際的要求。

二、SP-CDIO一體化教學

我校在吸收，總結了幾種一體化教學模式后，根據高職教育的特點，提出了“基于專業技能培養和職業素養形成的SP-CDIO”人才培養模式。SP-CDIO是技能（Skill），素養（Professionalism），構思（conceive），設計（Design），實施（Implement），運作（Operate）英文的縮寫，對國際CDIO模式的創新，強調技能和素養。

，CDIO是近年來受到重視的一種一體化教學模式。CDIO以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。CDIO的理念不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。

CDIO強調工程教育的預期成果，詳述個人的、人際的、產品（系統）建造的學習成果。個人學習成果主要指學生個體的認知和感性發展，如工程推理和問題解決能力、實踐中積累知識的能力、系統思維能力、創造性思維能力、批判性思維能力和職業道德；人際的學習成果是指關注個人和團體的互動，如團隊合作、領導能力和溝通交流；產品（系統）建造的學習成果是指關注在企業、行業和社會環境中構思、設計、實現、運作產品（系統）的能力。可以看出，CDIO強調的是從個體能力到綜合能力的培養體系，而無論是個體能力還是綜合能力的培養都離不開基礎知識的積累，特別是綜合能力更需要學生具有寬廣的基礎知識；再結合我國高等職業教育的專業教學特點，我們以基于通識教育的寬口徑專業教育為出發點，著眼于為學生未來的個性發展和柔性化培養打下堅實的基礎；按照學科融合和交叉的思想確定教學計劃、課程體系，明確課程與知識、能力、態度培養之間的關系，從而建立了較為完整的專業教育知識體系。

三、SP-CDIO教學模式探索

通過分析可知，SP-CDIO教學模式正好解決了傳統教學中的不足，抓住了企業的需求以及學生學習的心里。從而更好的完成對學生專業能力、方法能力、知識能力、團隊協作能力、交流能力、領導能力、企業文化認知能力的培養。

（一）實施條件

我校數控車間現有數控車床21臺，其中，發那科系統9臺、西門子系統1臺、華中系統11臺，多媒體教室一個，數控仿真室一個，實訓指導教師5人，能同時容納100人進行實訓操作練習。

（二）教學組織過程

教學過程的組織直接影響教學效果，項目的組織過程如圖1所示：

1 引出項目，制定任務

根據課程目標，制定教學項目。這一環節的目的是讓學生知道“做什么”，即明確學習目標和任務。為了能激發學生的學習興趣、喚起學生注意、引導學生思維，最好要通過設置合理的教學情境來引出項目。設置的教學情境要與教學內容相關，與學生的學習、生活經歷和職業要求相關。創設情境的素材可以是一個零件、一只元器件、一組數據、一項實驗或一張圖表，可以是文本的也可以是視頻的，可以由教師口述也可以由多媒體播出。引出項目后應適時以恰當的形式告之學生具體而明確的學習目標和任務。

2 制定方案，確定步驟

根據教學目標，制定具體教學方案。這一環節的目的是讓學生知道“怎么做”，明確完成項目的操作步驟。通過學生思考和討論后確定完成項目的方案和步驟。這就是一個在教師的引導下學生運用已有的知識、技能、方法去探究新知識，、了解新技能、尋求新方法、培養新能力的分析問題的過程。通過學生自主制訂和不斷完善一套或幾套解決方案，使學生對完成項目的操作步驟和注意事項做到胸有成竹。

3 小組合作，方案實施

這一環節的目的是讓學生在“做中學”，即讓學生在實際操作中獲取知識、習得技能、提高能力。這既是一個實施方案的過程也是一個驗證方案的過程，是學生運用新知識、新技能、新方法去解決問題的過程。在這過程中要讓學生有收獲、有體會、有感悟，感受知識、技能、方法的力量，體會勞動的艱辛、成功的愉悅和合作的樂趣。這一環節要以小組合作的形式開展，要以“同組異質，異組同質”的原則分組，要注意組內成員的角色輪換，要加強合作意識和能力的指導。

4 檢查評價，完善方案

這一環節的目的是優化學生所得，即通過小組內、小組間的相互檢查和評價，來優化完成項目的方案，達到優化學生所掌握的新知識、新技能、新方法的目的。在這環節教師要引導學生對各個操作步驟進行討論和檢查，對態度和方法、過程和結果進行反思和評價，以其發掘優點、發現缺點、查漏補缺，不斷完善完成項目的方案，更加明確各個操作步驟的要求。

5 鞏固訓練，總結提高

這一環節的目的是促進知識和技能的遷移，即通過相似項目或同一項目的重復訓練，對整個項目實施情況的總結和評價，使學生能梳理知識結構，切實掌握技能和方法，靈活地運用新知識、新技能、新方法解決同類問題。在這一過程中要讓學生自主選擇薄弱環節進行鞏固訓練，并在學生自我總結的基礎上由教師進行總結性評價。評價要注重激勵性，注重過程和態度。

6 主干課程考證

為提高學生的實踐應用能力，促進就業，提高他們在社會上的競爭力，將主干課程與考證相結合。這首先有賴于主干課程任課教師對于課程很好地把握，采用理論實踐一體化教學方法來充分調動學生的學習興趣和考證積極性；其次。學院、任課教師和班主任三方面要共同營造良好的學習和考證氛圍，這對于推進學生的考證熱情也有積極的作用。

（三）項目評價

項目評價采取過程評價。評價的內容，一是對項目活動成果評價，如計劃合理性，項目完成情況及產品的質量等；二是對學生項目活動中表現情況評價，如小組合作參與意識，合作精神，創新性等方面，通過評價有利于學生的全面發展。

學生通過自我評價，既可以介紹自己成功的經驗，供他人借鑒，又可發現自己的不足之處，主動學習。另外也可以激發學生合作學習的興趣和團隊協作完成一個項目任務的能力。教師評價對課堂教學起著導向作用。學生在項目實施過程中會存在各式各樣的問題，教師在評價時要引出問題的所在并引導學生解決問題。教師對學生的評價，既要關注學生知識與技能的理解和掌握，更要關注他們的情感與態度的形成和發展。

四、總結

本文主要分析了SP-CDIO一體化教學模式，并把這種模式應用在《數控車床編程與操作》課程中，受到了學生的一致好評。通過吸收國際先進的教學模式，結合我國的現實情況，把教、學、做融為一體。調動學生的創新思維，更好的達到教學效果，培養出符合工廠要求的應用型人才。