并行教学法在数控技术专业中的应用与实践

孙晓辉

（广州工程技术职业学院，广东 广州510925）

0 前言

数控技术专业是实用性极强的专业，不仅培养学生具有熟练运用和操作CAD／CAM软件进行一般机械和模具的设计和制造能力，更着重培养学生综合技能应用能力。尤其是近年来，随着经济技术的发展，企业对数控专业技能人才的需求正由单一技能型人才转向综合技能型人才。目前部分高职院校数控技术专业依然存在如下问题，难以满足企业对综合技能型人才的需求。

（1）理论课与实操课程衔接不合理

理论教学通常是按照知识点、线、面循序渐进式教学。这种教学方法学时多、重点不易突出，教学效果不显著。同时，理论课程与实训课程结合衔接不合理。实训时大部分基础理论教学课程已经结束，进行实训教学时经常要重复之前所学内容或补充有关知识。这样就造成理论与实践结合不紧密、部分重复教学的效率低下的问题。

（2）实训项目技术关联度低

实训课程如《数控机床编程与加工》，以零件为单位的教学项目中，因加工的零件都是孤立的，并不考虑零件的设计工艺性和装配要求，而且各项目间无关联性，不利于培养学生综合运用所学的专业知识解决生产实践中实际遇到的问题。

正是在这样的背景下，本文基于并行工程的思想，将“学生具有与专业相关的综合技能和素养”作为教学的产品[1]，打破了传统串行的教学模式，将相应课程教学的知识点进行分解、重组并加以优化集成，以系列项目和任务为载体，将设计、制造、装配融为一体，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力。

1 并行教学特点

（1）并行并非指齐头并进，而是把时间上有先后的过程转变为同时考虑和尽可能同时处理，并行有序地工作[2]。并行教育是将需要传授给学生的一切知识和方法加以并行集成的教育过程。与传统工程教育的本质区别在于它把教育教学的各个活动作为一个集成过程，从全局优化的角度，对该集成过程进行管理和控制。

（2）并行工程强调集成的概念[3]。即教学目标与过程的集成；知识与方法的集成；相关学科课程的集成；理论与实践的集成。为此，要一体化并行地进行基础课—专业基础课—专业课—实践环节等教学过程，就要按照人才的培养目标，从全局优化的角度，对该集成过程进行管理和控制，以保证各方面并行协调的开展。

2 并行教学改革路线

基于并行教学的数控技术专业教学改革是以学生为关注对象，结合教学任务和目标，根据专业发展及社会需求设置课程，通过设计具有明确教学目的和工程背景的教学节点（如课题、项目）关联起同一课程的前后章节或者不同课程的相关内容，从而以点带面地实现一科课程内容的并行教学和多科课程内容的协同教学，以对学生知识、能力、素质培养等各个方面并行交叉进行；同时，通过建立有效的管理信息平台，完善并行教学的沟通、反馈[4]、监督、管理和控制，实现系统教学。并行教学改革总体设计路线如表1所示。

表1 并行教学改革总体设计路线

3 单科课程的并行教学应用

以《机械设计基础》课程为例，改变了传统各章节顺次讲解后进行课程设计的两段式模式，取而代之的是将教学内容有机集成并按照模块划分，每个模块可分解为二至四个任务，三至四个模块组成一个项目，学生在完成任务、完成模块中学习知识、掌握技能。并将项目设计的任务布置前伸至相应模块教学的开始，项目的完成与任务的完成并行，使学生有目的带着问题进行学习，相应模块教学完毕，学生以作业的形式完成相应项目设计，遇到问题堂上解决，实现课堂知识积累与工程设计应用的相互推动。图1所示是《以机械设计基础》课程为例，以模块为教学节点的单科并行教学模型。

图1 以模块为教学节点的单科并行教学

4 综合实践课程的并行教学应用

《基于并行工程理论的产品设计与加工》课程是数控技术专业学生根据培养目标的要求而组织实施的一个综合实践性教学环节。该综合实践将企业的并行工程先进理念应用于教学实践中，将职业能力的培养融入产品的设计与加工中，从一开始就考虑产品生命周期中的所有可能因素，如设计、分析、制造、装配、检验、维护、成本和质量，以达到提高学生技能及职业素养的目的、节省了综合实践时间。

该综合实践以并行工程思想为指导，以工作过程为导向，以学生综合能力的培养为目标，围绕数控专业的职业能力岗位群进行课程开发，融产品的设计与制造为一体，将《机械设计基础》《机械制图与CAD》《PRO/ENGINEER》《互换性与技术测量》《数控加工与编程》等多门课程有机融合，并分解为若干连续的任务进行能力训练和强化，将知识的学习与工作任务的完成有机的联系起来。综合实践并行教学模型如图2所示。

图2 综合实践并行教学模型

在整个课程教学中，教师将教学任务分发给学生，指导学生对教学任务进行分析，引导学生用并行工程的思想综合考虑产品生命周期中所有因素，如在机械设计、工艺设计、加工和装配等阶段需要分析或者可能遇到的问题，并及时解决。通过该综合实践使学生掌握产品设计与加工的一般过程以及产品制造的车、铣、钳、数控机床及热处理等工种基本操作方法和技能，巩固、深化已学过的专业知识，将理论知识与实践技能有机结合，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，同时培养了团队协作和沟通交流能力、培养了吃苦耐劳的精神，树立质量、效益、成本、安全等良好的工程意识。

5 总结

教学实践发现，并行教学能将理论课程与实践课程紧密结合到一起，融“教、学、做”为一体，提高学生的职业技能和职业素养。但将并行工程引入教学，尚属一种尝试，并行教学是一个复杂的系统，不只要考虑教学过程中涉及到的内容、顺序、方法、手段等多个方面，还有许多方面需要完善，如实施并行教学需要得到组织变革的保证，需要有以学生教育生命周期为中心的领导系统及人培养方案，需要有能够保证教学团队间协调工作，学生与教师间及时反馈交流的现代化的信息和知识的管理系统，这些都需要进一步的去完善。

教学改革的目的就是希望学生能够更好地融入到技术高速发展的今天，所以在教学时不仅仅是运用好的方法教授已有的成熟的知识和技术、更应讲授新知识、新技术。这就对教学团队提出更高的要求，需要教师们不断学习来更新自己的知识体系，帮助学生学会拓展知识面，教会他们自我学习的能力，自我适应社会、适应新技术的发展，使学校培养的“产品”保持永久的生命力。