模具專業《數控編程與操作》課改研究與實踐＊

郭偉民

河南職業技術學院（河南鄭州 450046）

1 引言

當前，高職模具設計與制造專業的學生進入社會后，從事模具制造、機械加工類工作的可能性更高一些。模具制造類企業的核心技術和重要支撐是數控加工技術，高職學生若不能掌握好這門技術，進入企業后就相當于“文盲”，無法勝任技術含量高的工作，經常被分配到動手操作的崗位，和中職生、高中生一樣工作，由此形成心理落差并走向辭職，最終有可能放棄從事本專業方面的工作。《數控編程與操作》是模具專業的學生接觸數控加工技術的入門課，在校期間若不能學好這門課，后續其他數控技術方面的課程也很難再學會，畢業選擇工作時就喪失了一個很大的技術優勢，甚至影響今后的職業生涯發展。基于上述認知，筆者在審視原教學方式的基礎上，以現代職業教育理論為指導，結合企業要求、學生狀態和學校實際情況，提出漸進式改革方案，通過教學方法的改進和學習內容的優化，以實現教學質量的提升。

2 原來的教學方式及其弊端

此前該課程的教學安排是先“理論”后“實訓”：先在教室進行72學時的理論知識學習，依據教材把數控加工工藝基礎知識和編程指令用法通講一遍；然后再進行60學時的實訓練習，這包含數控車削實訓和數控銑削實訓（各30學時），其中每種實訓再細化為熟悉機床基本操作、編程和對刀（各6學時）和加工練習（12學時）。

這種“理”、“實”分家的授課方式有幾個弊端：首先它無視學生“零基礎”的實際狀態，忽視了學生在沒有實踐經驗支撐的情況下、對有關抽象理論知識的接受能力是非常有限的這一客觀情況，學生在整個聽課過程會覺得很抽象，對有關工藝知識和指令的理解就非常有限，甚至完全不理解不會用；其次，這種授課方式割裂了有關技能知識的完整性和系統性，因為理論課上無法把包括隱性知識在內的知識體系完整地呈現出來，所以，學生充其量是對有關知識的顯性部分“略知一二”，在課堂上無法實現意義的建構，因而72個學時講下來，雖然“課時”完成了，知識點也面面俱到地講授了，但學生的學習效果卻不好，大部分學生因聽不懂而棄學、厭學；第三，等到上實訓課的時候，學生幾乎都忘記了曾經學過什么，也不知道該怎么做，這使得實訓教學任務很重，實訓教師基本上要重新教指令怎么用、程序怎么編、機床怎么操作等等，忙碌中安全隱患就會增多，久而久之，實訓教師就可能放棄編程方面的再教學，而是給學生提供一個可以安全運行的程序，讓學生在機床前把這個程序運行一遍，加工出輪廓即可，很顯然，這樣的實訓使學生僅僅練習了基本的機床操作技能，與培養目標的要求相去甚遠；第四，執教純理論課的教師很容易在教學過程中“形而上”，搞知識堆砌，脫離實際應用，因而學生很難編出實用的程序；最后，從素質教育的角度看，這種學習模式非常不利于培養數控加工技術所需要的嚴謹認真、勇于探索的工作作風，“理論灌輸”非常不利于培養學生的自學能力和鉆研精神。

那么，怎樣做才能讓學生學好這門課呢？筆者認為應從以下3點出發，提出新的教改方案：①一是學生的實際狀況：零基礎，無實際經驗；②二是該門課程的特點：邏輯性強，適合“做中學”；③三是工作崗位特點：復雜程度高，要求嚴，忌諱一知半解。

3 課程改革思路

培養理念上以學生為中心，著重培養學生的職業能力、繼續學習能力和解決問題的能力，不強調理論知識傳授了多少，強調能力培養。

課程目標上，在立德樹人的大方向下，幫助學生認識數控編程與操作的基本規律和特點；形成適合數控加工要求的學習方法，為今后職業生涯中的繼續學習奠定基礎；培養學生嚴謹認真、吃苦耐勞、勤于思考、勇于探索的工作作風。具體到每個學生的時候，學習目標彈性化，在引導的基礎上因材施教。

學習內容以國家職業技能鑒定標準為指導，充分契合企業工作過程和崗位要求，以工作任務為中心組織內容，并做出初步規劃：以先易后難、循序漸進為原則，通過“做中學”，借助情景和條件的變化，引導學生領悟和反思，在不斷鞏固基本技能的過程中逐漸提升學習難度。具體來說，擬把教學內容分為“數控車削編程與加工”和“數控銑削編程與加工”兩部分。其中“車削”分為“數控車床的認識與操作”、“簡單指令的編程與加工”、“單一固定循環指令的編程與加工”、“復合固定循環指令的編程與加工”和“宏程序的編程與加工”五個模塊，依次進行；“銑削”分為“數控銑床的認識與操作”、“外輪廓的編程與加工”、“孔的編程與加工”、“槽的編程與加工”、“對稱輪廓的編程與加工”和“宏程序的編程與加工”。如果條件允許，再追加“基于加工中心的配合件的編程與加工”等內容。

教學形式采用邊學邊做的理實一體化形式。5～8人為一組，每組設組長和“小先生”各一名，其中擔任“小先生”的同學既當學生又當老師，專司學習上的“領、幫、帶”。設立學習小組有兩個目的：便于教師組織管理，解決教師少學生多、機床前講課受眾有限的問題；再就是通過角色轉換來鍛煉學生的愛心和耐心、語言表達能力、團結協作精神等素質，并促進思考、加深對有關知識點的理解。

考核方式采用過程評價與結果評價相結合，突出編程能力的培養，強調參與學習過程的重要性，強調個人努力程度和綜合素質的提升。

4 課改實踐過程中的新情況

結合學校實際情況，調整了理實一體化教學形式。由于傳統的實訓課已經排滿了教學周，占盡了實訓設備，原計劃的理實一體化上課不得不改成白天先在教室學習知識（4學時），等晚上實訓室空出來后再去實踐2學時，每周如此；而且為了符合有關管理規定，有關安排不得不提前固定下來，這多少影響了中后期因學情而需要調整的靈活度。盡管如此，這種邊學邊應用的學習方式還是大受歡迎，幾乎每次實訓都要或多或少地延長上課時間。

適應學情，放緩進度，突出對“編程方法”的學習。經過兩周的學習，發現操作數控機床的復雜程度，遠超大部分學生的預期，他們需要一個適應、熟悉的過程；而程序的結構和內在邏輯關系，更讓大部分學生難以適應，難以入手。故適應學生的情況，隨即放緩了講解知識的進度，突出了對“怎么編程”的講解。

采用靈活多樣的教學策略，努力保證教學效果。理論課堂上采取“小步走，慢講、精講”的策略，由易到難，力爭不放棄每一個同學，并鼓勵大家課堂提問，亦鼓勵其他同學嘗試解答。課下布置難度程度不同的編程作業，并借助微信或QQ，分層分類輔導。針對少數“拒絕學習”的同學，及早給他們明確了最低學習要求；而對于學習進步快的同學，則以鼓勵和引導為主，通過指引方向、提供學習資料并提倡自學，漸漸培養起濃厚的學習興趣。隨著學習的深入，在掌握了編程方法之后，興趣的重要性越來越明顯：很多學生自學了很多指令，甚至完成了原本看似不可能的學習任務。

小組學習在實訓環節作用明顯。在明確而嚴格的要求下，班長、學習委員、各組長和小先生相當負責任，基本實現自主管理（時間的分配與、刀具和量具的收發、機床的使用與維護），組員之間互幫互助，分享學習體會，有良性競爭，每次下課時打掃衛生的小組都很積極，沒有推諉現象。

盡可能把素質教育融入整個教學環節。理論課上強調思辨能力、學習方法和語言表達能力；實訓環節強調誠信、嚴謹認真、自律和自我管理意識、互助和奉獻精神等；課下有意識培養學生的自主學習能力、獨立思考和解決問題的能力等；還有一點雖然沒強調，但幾乎每個學生都很自覺地用行動或語言表達了他們的尊師愛師之情。

5 課改體會

（1）激發興趣，用興趣引領學習很重要。前8周幾乎都是在強化基礎上做功課，并沒有急于提高難度或加快進度，特意給出時間和空間，通過教師、組長和小先生的傳、幫、帶，把更多的同學引上路，盡量減少掉隊人數，有意識地逐步培養學習興趣。所以到收尾階段，才有了參與人多且積極性高的局面。在完成指定的學習任務之后，允許學生自主選擇形狀獨立加工，沒想到這種“放任”產生了意想不到的“遍地開花”：29人中居然有21人加工出了外形精致可愛且有加工技術難度的產品，這是教改前期絕對想不到的事情，很值得總結一下：首先精致的輪廓吸引了學生，接下來就會很積極地想辦法實現，這個過程里面包含著對加工工藝、編程、刀具選擇和裝夾方法等的思考、試行和糾錯等一系列思想和行為，是一個很有價值的學習體驗過程，而最后的成功則增強了學生的自信和對學習的強烈興趣。

（2）教會學習方法比掌握知識更重要。在短短10周的學習過程中，教師一直強調基礎要扎實，學會學習方法比掌握多少指令更重要。事實證明這樣做是對的，比如在教學過程中，鑒于學情，放慢了進度，所以像內孔加工、鏡像指令和宏程序等都沒有時間在課堂上講授；但最后的結果表明，一旦交會他們學習方法，這些知識根本不用老師再說，學生自己邊學邊干就拿下了，這表明他的學習能力變強了，而且頗有自豪感，表現得陽光、自信、自覺、勤奮和熱情等。

（3）知識點少而精，優先考慮所學知識和技能的基礎性、通用性和實用性，強調學生在學習過程中的意義建構。把學習內容分成必修和提升兩部分，讓學生結合自身情況選擇。每個教學單元都以理論夠用、在應用中內化有關知識和觀念、鍛煉綜合職業能力、重視學習效果為原則進行組織。

（4）教學要尊重學習規律。在了解高職學生特點和該門課程的特點的基礎上，無論是調整學習內容還是改變教學方式，實際上都是遵從了認知規律、技術技能人才成長規律等。

（5）把素質教育融入專業學習過程，也是本次課改的一個努力點。但由于時間倉促、經驗不足等原因，實施前未就此列出詳細計劃，故在教改過程中主要依托教師的17年企業相關工作經歷來勾勒素質教育要點，通過教學組織管理來強化具有共性的素質教育的效果，以就事論事的方式來解決學生個體的具體素質問題。概括起來有以下幾點體會：只有結合工作崗位談素質要求，學生才會信服；只有教師身體力行，學生看到了標桿、自然會模仿。

（6）學習效果明顯提高。對比近10年的學生表現，以前能做到自己編程自己加工的學生通常不超過10%，而這次教改中能做到的人數則占到70%以上；而且對數控技術技能的掌握程度明顯不一樣，以前只能加工一個簡單地外輪廓，這次則加工了螺紋、孔軸配合件，實現了宏程序、主程序和子程序的混合嵌套等；以前是機床閑置等人來，這次是機床明顯不夠用。從最后的考核結果看，一個班里達到優秀和良好程度的占六成。

（7）教師的作用很關鍵。這樣上課對教師的要求是比較高的，需要他對數控技術（編程、工藝、設備）理論知識、數控設備（車、銑）的實際操作和現代職業教育理念都有較高程度的把握才可，把各有所長的教師組建成教學團隊也是個值得考慮的辦法。

6 進一步完善優化

時間分配有待優化。這種在不同場所和不同時間段分別進行理論學習與實訓操作的學習形式暫時難以改變，這種情形下應考慮在學習編程理論之前，先安排幾節課讓學生適應、熟悉機床的基本操作，學會對刀為止，這樣編出程序來才可能在機床上及時應用。再有就是應增加實訓練習時間，但這方面受到實訓場地和其它課程的影響。

通過學生帶動學生的學習方式有待進一步優化，目前存在個別小先生自己不是很明白，或講不明白的現象，影響了組員的學習勁頭。