数控车床编程与操作一体化教学探索

张宣升

摘要：针对《数控车床编程与操作》课程教学模式单一的不足，学院提出了基于CDIO思想和课程教学的新模式。探索了由理论加实践的传统教学模式转化为教、学、做一体化的新模式，实现了学生由被动接受教育到自主学习、创新的转变。

关键词：CDIO；一体化教学；教学模式；数控车床

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-4437（2013）04-0043-03

一体化教学，就是整理融合教学环节，把培养学生的职业能力，理论与实践相结合的教学过程作为一个整体考虑，通过制定教学计划与大纲，构建职业能力整体培养目标体系，通过各个教学环节的落实来保证整体目标的实现。一体化教学旨在提高学生的综合素质，采用理论与实践相结合的方法。教师和企业人员共同制定教学内容、教学方法与进度，使学生能将所学的理论知识及时消化吸收。

一、传统教学模式分析

由于专业技术的不断发展，人才培养的标准不断提高，校企合作不断深入。原有课程方案设置不能更好的适合校企合作、工学结合，教学内容需进一步整合。现代数控技术集机械制造、计算机控制、传感检测、信息技术和光电等技术于一体，其发展趋势表现为数控设备的“高速、精确、复合化”和数控系统的“开放、智能、网络化”。大部分职业院校的数控技术专业在课程设置和教学内容上不能很好的结合企业的岗位需求，课程设置不能很好的体现工学结合，教学内容滞后数控技术的发展，导致理论教学不能更好的满足实际教学，学生所学知识、技能不能及时的满足生产实际的要求。

二、SP-CDIO一体化教学

我校在吸收，总结了几种一体化教学模式后，根据高职教育的特点，提出了“基于专业技能培养和职业素养形成的SP-CDIO”人才培养模式。SP-CDIO是技能（Skill），素养（Professionalism），构思（conceive），设计（Design），实施（Implement），运作（Operate）英文的缩写，对国际CDIO模式的创新，强调技能和素养。

，CDIO是近年来受到重视的一种一体化教学模式。CDIO以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。

CDIO强调工程教育的预期成果，详述个人的、人际的、产品（系统）建造的学习成果。个人学习成果主要指学生个体的认知和感性发展，如工程推理和问题解决能力、实践中积累知识的能力、系统思维能力、创造性思维能力、批判性思维能力和职业道德；人际的学习成果是指关注个人和团体的互动，如团队合作、领导能力和沟通交流；产品（系统）建造的学习成果是指关注在企业、行业和社会环境中构思、设计、实现、运作产品（系统）的能力。可以看出，CDIO强调的是从个体能力到综合能力的培养体系，而无论是个体能力还是综合能力的培养都离不开基础知识的积累，特别是综合能力更需要学生具有宽广的基础知识；再结合我国高等职业教育的专业教学特点，我们以基于通识教育的宽口径专业教育为出发点，着眼于为学生未来的个性发展和柔性化培养打下坚实的基础；按照学科融合和交叉的思想确定教学计划、课程体系，明确课程与知识、能力、态度培养之间的关系，从而建立了较为完整的专业教育知识体系。

三、SP-CDIO教学模式探索

通过分析可知，SP-CDIO教学模式正好解决了传统教学中的不足，抓住了企业的需求以及学生学习的心里。从而更好的完成对学生专业能力、方法能力、知识能力、团队协作能力、交流能力、领导能力、企业文化认知能力的培养。

（一）实施条件

我校数控车间现有数控车床21台，其中，发那科系统9台、西门子系统1台、华中系统11台，多媒体教室一个，数控仿真室一个，实训指导教师5人，能同时容纳100人进行实训操作练习。

（二）教学组织过程

教学过程的组织直接影响教学效果，项目的组织过程如图1所示：

1 引出项目，制定任务

根据课程目标，制定教学项目。这一环节的目的是让学生知道“做什么”，即明确学习目标和任务。为了能激发学生的学习兴趣、唤起学生注意、引导学生思维，最好要通过设置合理的教学情境来引出项目。设置的教学情境要与教学内容相关，与学生的学习、生活经历和职业要求相关。创设情境的素材可以是一个零件、一只元器件、一组数据、一项实验或一张图表，可以是文本的也可以是视频的，可以由教师口述也可以由多媒体播出。引出项目后应适时以恰当的形式告之学生具体而明确的学习目标和任务。

2 制定方案，确定步骤

根据教学目标，制定具体教学方案。这一环节的目的是让学生知道“怎么做”，明确完成项目的操作步骤。通过学生思考和讨论后确定完成项目的方案和步骤。这就是一个在教师的引导下学生运用已有的知识、技能、方法去探究新知识，、了解新技能、寻求新方法、培养新能力的分析问题的过程。通过学生自主制订和不断完善一套或几套解决方案，使学生对完成项目的操作步骤和注意事项做到胸有成竹。

3 小组合作，方案实施

这一环节的目的是让学生在“做中学”，即让学生在实际操作中获取知识、习得技能、提高能力。这既是一个实施方案的过程也是一个验证方案的过程，是学生运用新知识、新技能、新方法去解决问题的过程。在这过程中要让学生有收获、有体会、有感悟，感受知识、技能、方法的力量，体会劳动的艰辛、成功的愉悦和合作的乐趣。这一环节要以小组合作的形式开展，要以“同组异质，异组同质”的原则分组，要注意组内成员的角色轮换，要加强合作意识和能力的指导。

4 检查评价，完善方案

这一环节的目的是优化学生所得，即通过小组内、小组间的相互检查和评价，来优化完成项目的方案，达到优化学生所掌握的新知识、新技能、新方法的目的。在这环节教师要引导学生对各个操作步骤进行讨论和检查，对态度和方法、过程和结果进行反思和评价，以其发掘优点、发现缺点、查漏补缺，不断完善完成项目的方案，更加明确各个操作步骤的要求。

5 巩固训练，总结提高

这一环节的目的是促进知识和技能的迁移，即通过相似项目或同一项目的重复训练，对整个项目实施情况的总结和评价，使学生能梳理知识结构，切实掌握技能和方法，灵活地运用新知识、新技能、新方法解决同类问题。在这一过程中要让学生自主选择薄弱环节进行巩固训练，并在学生自我总结的基础上由教师进行总结性评价。评价要注重激励性，注重过程和态度。

6 主干课程考证

为提高学生的实践应用能力，促进就业，提高他们在社会上的竞争力，将主干课程与考证相结合。这首先有赖于主干课程任课教师对于课程很好地把握，采用理论实践一体化教学方法来充分调动学生的学习兴趣和考证积极性；其次。学院、任课教师和班主任三方面要共同营造良好的学习和考证氛围，这对于推进学生的考证热情也有积极的作用。

（三）项目评价

项目评价采取过程评价。评价的内容，一是对项目活动成果评价，如计划合理性，项目完成情况及产品的质量等；二是对学生项目活动中表现情况评价，如小组合作参与意识，合作精神，创新性等方面，通过评价有利于学生的全面发展。

学生通过自我评价，既可以介绍自己成功的经验，供他人借鉴，又可发现自己的不足之处，主动学习。另外也可以激发学生合作学习的兴趣和团队协作完成一个项目任务的能力。教师评价对课堂教学起着导向作用。学生在项目实施过程中会存在各式各样的问题，教师在评价时要引出问题的所在并引导学生解决问题。教师对学生的评价，既要关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们的情感与态度的形成和发展。

四、总结

本文主要分析了SP-CDIO一体化教学模式，并把这种模式应用在《数控车床编程与操作》课程中，受到了学生的一致好评。通过吸收国际先进的教学模式，结合我国的现实情况，把教、学、做融为一体。调动学生的创新思维，更好的达到教学效果，培养出符合工厂要求的应用型人才。