数控加工多维教学策略的实施

丁小艺

（广州市交通高级技工学校，广东广州510540）

数控加工技术这一课程，可以培养数控技术人员的理论和实践的基础，是高等院校尤其是高等职业院校机电技术专业和数控技术专业学生必修的专业课程。从现有的数控教学来看，由于不同院校的办学条件参差不齐，大多数院校的数控教学，仍没有摆脱传统教学模式，还是以课堂讲授为主、结合部分实践的教学，缺乏理论教学和实验、实践教学的有机联系；由于教学手段和课堂教学媒体的不足，造成数控教学效果和潜能没有充分的发掘出来。随着现代教育理论及计算机教育技术的快速发展，数控技术人才的培养及教学工作，也要与时俱进，紧随现代教育教学技术的发展，为我国高质、高效地培养更多的数控技术人才，满足数控加工技术人才的市场需求。

1 数控加工多维教学策略的内涵

数控加工课程的教学，涉及教师与学生、理论与实践、教学与考评、教学内容与教学方法等多方面的、多层次因素，教学环节多，难度较大。因此教学策略的探索、研究与实践工作，始终是数控加工教学工作的重要组成部分。

数控加工多维教学策略，是以现代教育教学理论为指导、以教学目标为纲领、以学生就业为导向、以优化教学为目标，将多媒体教学、仿真教学、现场指导教学、生产实践教学等多种教学手段集于一体，构建数控教学情境、突出学生认知主体作用，完成数控加工课程理论教学、实验教学、实践教学、综合考评以及技能鉴定一体化的教学策略。

2 教学的现状分析

数控加工是一门综合性、实践性、应用性较强的课程，涉及理论教学、实验教学、实践教学，教学过程复杂，教学矛盾突出，教学任务繁重，教学难度较大，影响教学效率和教学效果的因素较多，在教学中存在的各种问题也比较多。

首先，在教学上强调了教师的主导作用，但未突出学生的主体作用，对学生的自主性学习、研究性学习缺乏环境的构建和能力的培养；而且数控编程与加工课程的教学过程，不仅是理论知识的传授过程，也是学生综合实践技能的培养过程。因此，单纯的课堂理论教学，无法满足数控教学的要求和需要。

其次，笔者发现现有的数控教学过程中，理论教学和实践教学环节严重脱节，缺乏有机结合的手段，学生在学习过程中，缺乏意义建构所需的情境；同时，教学过程中存在的教师难以描述、学生难以理解的教学难点和重点内容较多，教学难度较大。而且由于学习基础和个性的差异，学生对课程的理论和实践知识的理解和应用能力差别较大，学生在学业上的不均衡发展问题较为严重。

最后，由于该专业起步较晚，教学模式是各校各异，并且理论教学与实践教学相脱节，实践教学严重滞后于理论教学，理论与实践相结合的时效性差。数控加工作为引进技术，伴随着信息技术而高速发展，企业生产中不断引进各种尖端数控设备，其数控加工工艺复杂，对操作者的技能提出了更高要求。而许多学校由于教育经费不足，实习工厂的设备落后，教学设备和设施得不到正常的补充和更新，已落后于我国工业的发展水平，导致学生的职业能力以及产品意识、质量意识、安全意识等职业素质差，难以满足企业的需要。

3 数控加工多维教学策略的实施

3.1 理论与实际紧密联系

数控加工的教学内容，涉及理论和实践。在教学过程中，教师要更好地处理教学过程中的讲与练、学与用、理性认识和感性认识的关系。因此，教师在教学中要以学习基础知识为主导，从理论与实际的联系上，去理解知识，注意运用知识分析问题和解决问题，让学生达到学懂会用，学以致用。

理论联系实际的基础，是理论知识，没有理论基础就谈不上联系实际，这对数控加工课程的教学工作来说尤为如此。教师要在重视数控编程、数值计算方法等理论知识传授的同时，通过对学生的指导，使他们积极地、独立地、创造性地进行操作实践、课题研究、生产加工等形式多样的实践活动，培养学生将数控加工基础理论和实践理论知识运用实际的能力，才能真正地在教学过程中做到理论联系实际。

另外，教师在打好学生理论基础的同时，要认真总结、研究教学教法，在教学过程中精讲多练、讲练结合，才能将实践教学理论和理论教学实践紧密结合，才能更好地运用理论联系实际教学原则。

3.2 合理运用CAI教学

随着学习经历、经验和知识的不断积累，以及认知能力的提高，人们在学习过程中的学习习惯和个性也在不断的发展和成熟，逐渐形成独立思考、自我调节的学习意识，尤其是高校学习阶段的学生，更具有学习的自觉性、自控性以及对知识的加工能力、应用能力。

根据学生的学习特点及其变化趋势，教师可以更有针对地设计和构建教学策略，在数控加工教学中合理运用CAI方式，以充分发挥学生的认知主体作用。CAI教学软件是以计算机技术为平台搭建起来的用于教学的工具，而计算机本身具有存储空间大、运算速度快、传播速度快，表现能力强等特点。因此，多媒体教学系统所能承载的教学信息，要远远超过普通的教学课本，而且这些多媒体信息具有集成性、实时性、交互性、多样性、再现性等特点，学生可以通过文本信息、图像信息、声音信息、扩大和丰富自己的知识面，这些教学信息资源在教学过程中的充分利用，克服了以往数控加工教学中教师不停说、不停写的满堂灌的弊病，可以将数控教学内容中的理论、实验、实践教学集成在课堂教学环境中，使教师能更合理地设计课堂教学结构。

CAI多媒体教学软件，可以实现强大的人机交互能力，设计出良好的交互界面。一方面便于教师实现教学环境的转换、教学手段和教学策略的多样化，便于教师在数控加工教学过程中综合发挥多种教学手段的作用；另一方面，可以为学生提供人机交互的学习环境，充分调动学生学习的主动性，发挥学生认识主体的作用，实现数控加工教学的提高学生综合技能的教学目标。

3.3 真正做到以学生为主体

学生在教学过程中，是学习的主人，教师要作用于学生，在方向、内容、方法等方面给学生以引导。在数控加工的教学过程中，教师只有充分发挥和调动学生学习的积极性和自觉性，引导学生动手动脑，让他们在自主学习和问题研讨的过程中，主动发现和解决数控加工的难点和关键技术，才能使学生消化知识、掌握技能。

在学期开始时，教师可以将授课计划发给学生，让学生知道本学期的学习内容和教学进度，同时给学术布置课题让他们自行研究。

在教学中，则部分采用以学生为中心的课堂教学方式，结合一些多媒体的教学方法，进行编程知识的教学，并加强实验、实训环节。在这些环节中，老师可以要求每位同学完成指定的实验，并完成实验报告。

实验的教学方式采用传、帮、带的形式，第一批由老师讲解并演示，以后的几批同学均由他们上一组中的同学进行带教，而老师只在一旁作指导。这种方式可以使学生获得更多的参与机会，从而发现的问题也更多，学到的实践知识也更丰富。另外，由于每个学生都存在学习能力和认知水平的差异，如果不及时了解学生的学习情况，有针对地实施个别教学方案，往往会使差异较大的学生产生厌学情绪，加重学生学业的差距，形成恶性循环，给教学工作带来很大的困难。

在数控加工课程的教学过程中，教师要要真正做到以学生为本。考虑到每个学生的个体差异，因材施教，保证每个学生因教成才，既要保证机械类专业必需掌握的基本知识、基本技能和拓宽知识面的教学要求，又要设置适应机类、近机类、非机类专业需要的模块实习教学，要采取不同的教学要求和有弹性的实习时间，满足各专业人才培养的要求，使各个方向的学生都能更好的适应社会的需要。

3.4 发挥小组合作教学的作用

在教学中，可以采取以数控加工的实际问题为中心，在教师的指导下，让学生通过自主研究和协作交流的形式，在数控加工情境中综合运用所学知识来探索和研究问题。

比如在数控加工工艺设计教学中，设计的问题要求学生根据零件的尺寸和加工技术要求，以及数控机床标配的附件工具，完成以下各项设计和试验工作：数控设备的选用，毛坯尺寸的确定，加工工艺的合理确定；刀具的选择，工件装卡方案的确定，夹具的选择；根据数控加工设备的工艺系统刚度，刀具材料及耐用度，毛坯材料的加工性能，通过试验确定优化的切削用量及相关工艺参数等等。

教师根据学生的学习情况，按照异质方法以5人编制分组，每个学习小组设置一名组长，负责召集组员和组织讨论等事宣。研究课题公布后，教师要安排并指导各组针对课题进行初步讨论，指导复杂零件的工艺分析方法，引导他们发现问题的关键和解决的主要途径，鼓励学生发挥学习和知识构建的主动性，通过各种学习和信息资源的利用寻求问题解决的方案、验证和支持自己的观点。然后让学生在自主研究的基础上，将自己对问题的研究结论和理论依据进行相互交流和沟通，对存在的分歧进行讨论，最终达成共识，通过学生的交流、协作，使他们的研究成果共享，形成学习个体的优势互补。

在分组研究的基础上，学习小组将所设计的工艺方案付诸实施，通过加工实践验证其科学性和可行性，提出方案的整改意见，并反复实践研究，直至完成设计和加工任务。

最后，教师根据各组设计和实践研究的进度，适时安排各组之间进行讨论，让各组将设计方案和试验数据在班级公开陈述。通过组间交流、讨论取长补短，教师根据各组的设计方案和试验结果作出的评述和成绩评定。

通过这种小组合作的教学策略，各组进行研究成果的交流，学生可以深入分析各自研究过程中存在的问题，寻找原因，及时总结，加强对原有知识的学习和理解，优化问题研究的方法和途径。

4 结束语

如何培养大量优秀的数控技术应用人才，以满足社会的需求，是摆在专业教育工作者面前艰巨而繁重的任务。随着计算机科学、信息技术的迅速发展，传统的制造业已发生了显著的变化，发达国家正进行由传统的制造技术向现代制造技术的转变，并提出了全新的制造模式。数控加工技术将逐步引航现代机械制造业的发展。作为教育工作者，数控加工专业的教师，应该致力于研究更为合理高效的教学策略，培养出有综合素质的高质量人才。

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[2]韩雅茹.当代德国职业教育教学与管理[M].天津：天津社会科学院出版社，2003.

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