中职数学教学与数控专业相融合的探索*

姚 贤 芬

(湖州市菱湖中等职业技术学校, 浙江　湖州　313018)



中职数学教学与数控专业相融合的探索*

姚 贤 芬

(湖州市菱湖中等职业技术学校, 浙江湖州313018)

中等职业学校文化课应贯彻“以就业为导向，以学生发展为本”的职业教育思想，数学作为其中一门基础文化课，更应“学以致用”为导向，即数学教学要为专业课学习服务。而在数控专业的数学教学中还存在着数学知识滞后于专业知识，出现与数控专业知识脱节的现象，对数控专业课服务性不强等问题。应在数学教学中将数控专业所需的制图、编程等知识融合进来，并使数学老师与数控专业老师进行有效沟通，这样才能使中职数学教学更好地服务于学生的数控专业学习，提高他们的学习兴趣，取得更好教学效果。

中等职业学校； 数学； 数控专业； 融合

在中职学校中，专业课老师经常抱怨学生的数学知识掌握得不扎实，影响了学生对专业知识的理解和接受，严重阻碍了专业课的学习进程。这使得数学老师倍感压力，要做到数学教学与专业课教学相融合，需要数学老师和专业课老师的共同配合，共谋策略。本文以数控专业为例探讨数学教学与数控专业相融合举措，以期与同行共勉。

一、中职生学习状态及数控专业课程安排

(一)中职生学习状态

中职生普遍存在重技能轻能力现象，在语文、英语、数学这几门文化基础课中，学生普遍讨厌数学，害怕上数学课。原因可归结为数学基础差(很多高一新生入学时数学成绩连及格线都没上，甚至出现个位数)，学习数学的兴趣不浓。有的学生视文化课为睡觉课，当然数学课也不能幸免，学生对老师的提醒充耳不闻，甚至对老师的善意提醒产生反感心理。而有的学生在学习数学的能力上力不从心，即使很努力地在听讲，但对所学内容不理解，更谈不上灵活应用。有的学生学习态度不端正，不善于思考，知难而退。对于老师布置的口头作业(公式背诵)敷衍了事。兴趣是最好的老师，而多数中职生对数学存在排斥心理，没有学习热情，自然学不好数学。中职教育实行“五位一体”评价体系，学生的会考成绩与毕业挂钩，然而学生在思想上没有足够地重视会考，本着“船到桥头自然直”的心态，得过且过，不思进取。

(二)中职数学课与数控专业课程安排

以三年制的数控班为例，中职数学分为三个模块，即高一的《基础模块》、高二的《职业模块》及高三的《拓展模块》。高一数学课每周五节，教材是人教版的《基础模块》，教学内容包括“集合”“不等式”“函数”“指数函数与对数函数”及“三角函数”；高二则每周四节，教材是人教版的《职业模块》，教学内容包括：“算法与程序框图”“逻辑代数初步”“数据表格信息处理”“编制计划的原理与方法”及“X线性规划初步”。数控班的学生高一以学习基础文化课为主，另有机械制图(周课时4节)、钳工工艺与技能训练(周课时6节)、极限配合与技术测量(周课时4节)三门专业基础课；进入高二，专业课逐渐增加。有钳工中级辅导(周课时4节)、金属材料热处理(周课时2节)、电工学(周课时2节)、机械基础(周课时4节)、CAD制图(周课时4节)、车工工艺与技能训练(周课时4节)。

从第四个学期即高二的下半学期起，学生结合自身条件及家庭经济状况进行分流。大部分学生选择到企业实习，实习期限为一年。也有一部分家庭经济富裕的学生选择升学。到单位实习的学生结束了数学知识的系统学习，专业课知识的学习则由理论上升到了实践，为毕业后走上工作岗位作准备。升学的学生因为要参加单招单考，所以到高三时，他们也就进入了复习阶段，数学课主要是对前面所学数学知识的复习，而且侧重于数学基础知识。

二、 数学教学与专业课教学存在问题及原因

(一)数学教学与数控专业课的需求在内容与进度上不一致

每学期初，学校都会召开备课会议，备课组都是根据教学大纲要求制定本课程的教学计划。无论是基础课还是专业课都是独立讨论教学内容及进度，互不干涉。文化课老师和专业课老师没有协调教学内容及教学进度，所以经常出现专业课要用到的数学知识滞后或出现跨学期交错。如高一时极限配合与技术测量这门课程里关于零件某一重要尺寸统计的正态分布图绘制，但数学中“数据表格信息处理”却在高二时学习。另如高一(上)学生已经学习了“三角函数”，但专业基础课“电工基础”却在高二开设，相关知识点在高二(下)才学到。这种基础课与专业课不一致情况普遍存在。

(二)数学课与专业课所要达成的目标不一致

中职的数学课教学把会考或升学放在第一位，因为会考成绩直接影响到学生能否如期毕业。单招单考时数学分值占较大比重，分数的高低影响到学生的前程。很少为专业课程对数学知识需求考虑。专业课所需的数学知识具有一定的深度和难度，学生不但要知其所以，还要知其所以然。解决专业问题要求学生对涉及到的数学知识能熟练掌并灵活应用。如“电工基础”中要用到三角函数中的正弦型函数：y=Asin(ωx+φ)，学生必须理解A、ω、φ各代表什么，才能解决“电工基础”中关于交流电的知识；再如在计算零件的周长时会用到弧长公式：l=nπr/180或l=|α|r，其中n代表角度而α代表弧度，在数控板材激光中就涉及圆弧走线长度的计算等，但这些内容在数学教材中是没有的。

三、数学教学与数控专业相融合对策及教学案例

笔者以为，要使中职学校的数学教学与数控专业的专业课学习相融合，应在提高数学教师能力、加强与专业教师沟通、改革教学内容等方面采取措施，才能达到预期目标。

(一)中职数学教学与数控专业相融合对策

1.任职数控专业的数学教师必须掌握基本的数控专业知识中职数控专业的数学老师必须掌握一定的数控专业知识，才能了解本专业对数学知识的需求。因此，数控专业的数学教师学习掌握一定的数控专业知识和技能非常必要。实现数学教师素质的提高，有两个途径：通过引进人才或实施教师自我提升计划。通过引进人才虽然可以立即见效，但懂数控的数学老师很难找，这是种复合型人才，十分紧俏。而实施教师自我提升计划则较为现实，可通过建立教师培训制度实现。学校可以“双师型”为目标，鼓励数学教师参加技能证书培训考试，将职业资格证书作为职称聘任的重要条件，引导和督促数学教师向“双师型” 素质发展。同时，学校也可有计划地送数学教师到企业实习锻炼，进行对口专业技能培训，更新知识结构，丰富生产经验，并加以常态化。

2.数学教师与数控专业教师进行有效沟通为了使数学更好地为专业服务，打通专业课与文化课之间的壁垒，数学老师与专业老师应及时有效地沟通[1]130。如在开学初制定本学期的教学计划时，数学老师可按照专业课需求适当调整教学内容的先后顺序，亦或适当增减教学内容，更好地把握教学的重点、难点。如机械制图中涉及到用圆弧连接两条直线、用圆弧连接一条直线和一段圆弧等，这就要求学生掌握直线与圆、圆与圆的位置关系以及点到直线的距离计算。然而根据教学大纲要求，直线与圆、圆与圆的位置关系以及点到直线的距离计算是高一下学期的教学内容。数学老师在讲到相关内容举例时，尽可能多地以专业课中涉及的零件或物理量为例子，使学生在潜移默化中感觉到数学与数控专业的联系是十分密切的，这样也有利于提高学生的数学学习兴趣和应用能力，更好体现数学教学为专业服务。

3.数学教学中突出数控专业所需的数学知识在数学老师与数控老师有效沟通的前提下，共同确定本学期的教学重点、难点。涉及到数控中要用到的数学知识，数学老师在上课时应重点介绍，让学生反复练习，熟练掌握。如在讲到“三角函数”这一节时，要求每个学生能背诵公式且灵活应用。对于教材中未安排或不够详细的内容要根据专业的需要进行及时的补充。如“极坐标与参数方程”在数学教材中一带而过，数学课上应适当扩充这部分内容，便于学生更好地理解知识点。

4.数学成绩的多元化评价学业成绩是对学生在本学期中的综合评价，比例分布可以为平时(包括课堂表现和作业)占30 %，期终成绩占50 %，小组合作实践占20 %。在小组活动中能准确分析加工设计的图形，或能精确计算加工角度和联接点等，老师可以给小组或个人加分，激励学生勇于探索及合作精神。多元化的评价体系更能体现出学生的综合素质。

(二)数学教学与数控专业相融合教学案例

当今科技发展日新月异，数控机床的应用已越来越广泛，如数控车床、加工中心、激光切割机及三D打印机等[2]60。所有这些数控专业的诸多程序编写都离不开数学知识，常用到的数学知识如解析几何、三角函数等。下面列举几例相关教学案例：

案例1.以《直线与圆的位置关系》与数控专业中零件尺寸的计算相融合。

观察图1所示零件，在数控加工中，要用到哪些数学知识？

分析: 图示C点是该零件的一个节点，加工编程前需要先求出它的坐标值(数控与数学相结合)

零件图一 数学模型一

图1案例1，零件数控加工编程所用数学知识示意图

预备数学知识：(1)已知圆方程x2+y2=5，求过点A(6，-5)与圆相切的切线方程及切点坐标；(2)已知以P(4，-1)为圆心的圆与直线4x+3y+6=0相切，求切点的坐标。

案例2.掌握生活中常用图形的数学规律与数控编程相结合，以在数控加工中心上铣削椭圆形为例。

图2在数控加工中心上铣削椭圆形

分析：此零件加工内容为椭圆，它由非圆曲线组成，利用三角函数关系求出椭圆上各点坐标，并把各点连在一起最终形成椭圆[3]134。

预备数学知识：(1)已知椭圆方程x2/302+y2/202=1，长半轴和短半轴分别为多少？(2)椭圆的参数方程x=30cosθ，y=20sinθ，求θ=45 °求时椭圆上点的坐标。

在解决问题过程中，让学生体会到数学知识与专业课知识是紧密相联的，要想学好专业课，必须先掌握扎实的数学知识。看似复杂的数控题目，在编程时只要将其转化为数学问题，然后按步骤进行即可。在实践中让学生真正体会到数学与数控专业课程间的融会贯通，体现数学课的服务性。数学与数控专业相融合，使学生在解决实际问题中体会到数学的重要性，从而激发学习数学的兴趣，也有利于进一步巩固所学的数学知识。

总之，中职数学课在教学过程中既要完成大纲要求，让学生顺利通过会考或为升学打下扎实的基础，又要“迎合”专业课教学的需求，两者的巧妙融合，才能达到数学课为专业课服务的目的。

[1] 黄素慧.凸显专业特色的中职数学教学实践[J].课程教育研究,2015(10).

[2] 王涛,梁睿君,韩松林,等.五轴数控机床旋转轴几何误差辨识研究[J].机械设计与制造工程,2016(2).

[3] 张晖，崔玲玲.宏程序在数控加工编程中的应用[J].硅谷,2010(24).

Exploration of Secondary Mathematics Teaching and the Integration of Numerical-control Major

YAO Xian-fen

(Linhu Vocational and Technical School of Huzhou, Huzhou 313018, China)

Literacy class of secondary vocational schools should carry out “to the employment as the guidance, based on students’ development” of the vocational education thought. Mathematics as one of the basic literacy class should be oriented to the “knowledge” as the guidance and mathematics teaching severs the major. In the mathematics teaching professional mathematics knowledge lags behind the professional knowledge, appears disjointed professional of knowledge phenomenon and problems as there is not enough digital control specialized service. We should integrate the mathematics teaching with professional required drawings, programming knowledge and let the math teacher to communicate effectively with the professional teachers, so that the secondary mathematics teaching can better service to the students' professional learning; improve their interest in learning, and teaching effect.

secondary vocational school; Mathematics; numerical-control major; integration

2016-03-01

姚贤芬(1980-)，女，浙江宁波人，中教一级，主要从事中职数学教学研究。

G712; G424.23

A

1672-2388(2016)03-0045-04