数控教学法初探

[摘要]教育部已明确把数控技术应用列为国家技能型紧缺四大专业之一，培养数控技术应用型人才已成为高等职业教育的重要任务之一。文章针对数控应用技术教学中存在的问题，提出运用新的教学方法提高学生的学习兴趣和职业能力，实践证明此种教学方法深受学生欢迎，由此产生了良好的教学效果。

[关键词]数控技术 教学方法 教学效果

[作者简介]岳殿霞（1975- ），女，黑龙江双城人，吉林铁道职业技术学院电气工程系，讲师，硕士，研究方向为电子科学与技术。（吉林 吉林 132002）

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）18-0139-03

数控技术和数控机床是制造工业现代化的重要基础，数控机床作为一种精密、高效的加工设备，越来越成为机械制造业技术的首选设备。它的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次及生产方式带来了根本性的变革，并直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。21世纪机械制造业的竞争，在某种程度上是数控技术的竞争。随着制造设备的大规模数控化，企业急需一大批掌握数控机床应用技术的人员。但目前数控技术人才奇缺，严重制约着数控机床的应用，影响了制造业的发展。加快数控人才的培养，已经成为我国制造业的当务之急。数控技术应用型人才已成为高等职业教育的重要任务之一。

职业教育要以就业为导向，以服务生产第一线为目的。职业技术学院作为数控技术人才培养的摇篮，在人才培养过程中起着不可忽视的作用。数控技术是一门应用性很强的实用技术，能够让学生扎实地掌握这门技术，并能够使用这门技术为生产制造服务，成为一名合格的现代高技能人才。职业学院的老师应思考如何提高教学质量，改进教学模式，培养既懂理论又会操作的技能型数控人员，让学生在愉快的学习氛围中学到技能，服务社会，是当前职业学校的紧迫任务。基于这种思考，本文针对目前数控技术教学中存在的教学形式呆板、学习氛围淡薄、学生求知欲不强、教学效果不理想等现状，结合自己在数控技术教学中的几点心得，在“数控车削编程”的教学过程中，我从知识与能力的转化入手，传授数控编程知识的同时，注重学生能力的培养，摸索出一套适合学生能力发展的教学经验，提出了数控技术教学的新模式，谨与大家共享。

一、采用“研究性学习”教学法

“授之以鱼，不如授之以渔”是“研究性学习”中心思想的一种体现。“研究性学习”与普通课堂的不同之处在于它的创新，它注重的是对学生综合素质的培养与学科知识的兼顾。相比传统的老师授课、学生听课的模式，它更注重的是学生讲课、老师主导的模式来进行教学，更多地让学生学会怎样完成一件事情，怎样去面对问题、解决问题，从解决问题的过程当中学会知识、学会方法、学会学习，体会和感悟过程，思考结果，从本质上提高了学生的能力以及素质。在课堂教学中设置综合型讨论题目，通过小组讨论，编好程序并加以实践。让学生成为学习主体，创造条件让学生有机会发表自己的学习体会和研究成果。调动学生学习的主观能动性，教与学融为一体，使学生成为课堂的主体。

这种教学模式首先是给学生提供了一个展示自己能力的平台，锻炼了学生的表达能力，特别是对于那些性格比较内向平时不爱讲话，没有机会上前发言的同学。只要你能走上讲台开口说话，我觉得这就是一个进步。其次学生给学生讲课，他们课前的准备特别充分，其他同学听的也很认真，因为每个组是一个团队，都希望自己的组有个好成绩。一个人讲的不全面，其他团员都很着急，主动到前面进行补充，极大地增加了同学之间的团队意识。第三，学生们通过预习、讲述、编程、上机操作实践这四个过程，对知识内容记忆就很牢固。第四，学生在讲课过程中互动性特别好，经常出现同一小组或不同组之间的问答式探讨。第五，学生在学生互评和教师点评环节能发现自身的优点及意识到自身的不足，更大程度地提升自己的能力。这样的课堂教学效果好，学生非常喜欢，课堂气氛也特别轻松、活跃，充分体现了以学生为主体的教育理念。这种教学模式将教师的“教”和学生的“学”统一到“探究知识以兴趣至学”的同一个平台上，教师的作用是启发、引导学生积极“探究”，在“探究与娱乐”中学习。认识到这种教学在实现从传统教学模式向现代教学模式转变中的重要意义。研究性学习方式是学习个体与学习群体的学习活动相互结合的一种学习方式，是教学主体与教学客体相互转化，相互促进，共同完成以激活创新学习内容和知识结构的一种教学模式。这种学习方式和教学方式将带给课堂一种全新的学习氛围，将带给学生一种蓬勃向上的学习精神和愉悦的学习心态，并将迅速、全面地提高学生的基本素质，为学生今后走上社会，终身学习奠定了良好的基础。

二、项目教学法

采用“项目化”教学。一方面采用理论与实践一体化教学，通过边讲边做、讲练结合的方式，将理论与操作有机结合到每一堂课的教学全过程。另一方面采用“项目化”结构，以实际项目的分析、研究、设计、操作等来达到教学目的。每个项目采用“模块化”设计，即在每个项目内部设置多个模块，并形成“渐进式”教学实施过程。在教学中以项目为载体，以学生为主体，采用工作任务训练方式培养学生的职业岗位能力。

首先是围绕职业能力目标来形成典型工作任务，组织课程训练内容，进行教、学、做相结合，并按照工作过程进行教学内容的排序和设计，清晰体现职业工作过程。其次是以一个个项目作为主线来展开训练，把相关的知识点和技能要点融入项目的各个环节中去，层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充，来拓展知识的广度和深度，直至得到一个完整的项目解决方案，从而达到学习知识、培养能力的目的。最后是以学生为主体的训练方式。在各项目的训练过程中强调以学生为主体，教师的角色从原来的知识讲授者变为项目的指导者和引导人。

以阶梯轴加工为例讲述项目教学的实施过程：

1.项目名称：阶梯轴零件数控编程及加工。能力及知识目标：（1）掌握轴的工艺分析、编程、数控加工、检测、安全生产规程等技能。（2）明确工艺分析、数控编程、数控设备、技术测量及成本核算等有关知识。

2.“阶梯轴零件数控编程及加工”教学中的能力设计及训练。（1）专题研讨与资讯：能正确地分析阶梯轴零件的加工信息。形成资讯任务工单。（2）拟定加工方案：能正确确定加工路线与工艺方案。形成计划任务工单。（3）专项训练与实施：能编写数控加工程序，并实施数控加工的仿真、实操与监控。形成训练任务工单，并完成零件加工。（4）检查验收与核算：能使用测量工具对零件进行检验，并进行成本核算。形成检验任务工单，并进行检验、分析。

3.成绩考核。将学生上交的资料及加工零件等纳入考核，客观、辩证、全面评定学生成绩，并记载归档。

4.工作过程项目教学法的实施。（1）确定项目任务（资讯）：第一，工艺分析；第二，准备资料；第三，教师指导。（2）制订计划：首先分组，每组人数一般在6人左右，注意统筹兼顾，选好组长，负责组织协调工作。然后根据任务设想出工作行动的内容，并按要求制定项目工作计划草案。（3）作出决策：这一阶段，学生应从计划阶段列出的多种可能性之中确定一套最佳行动方案。（4）任务实施：首先确定小组成员的分工及合作形式，再按已确定的步骤和程序完成加工任务。（5）检查控制：项目小组应对最终形成的产品按照工序检验单中的技术标准进行逐项检测，做好记录，分析误差原因，提出改进措施，并填写任务工单，最后进行成本核算。（6）评估反馈：小组汇报；互相交流；教师点评；成绩评定；作出结论。

项目教学法与传统教学法相比，有很大的区别，主要表现在改变了传统的三个中心，由以教师为中心转变为以学生为中心，以教材为中心转变为以“项目”为中心，以课堂为中心转变为以实践经验为中心，极大激发了学生参与的积极性。毋庸置疑，项目教学法符合教学规律，是以培养学生综合能力为教育目标，以提高学生专业技能水平为主线，以适应市场需求为导向的教学方法、教学手段。随着教学理念的不断更新，项目教学法会不断发展、完善为贯穿整个教学的一种教学体系。

三、案例教学法

案例教学是为学生提供一种模仿、借鉴和引申的范例。案例教学法始终贯穿于授课的全过程，每一个任务都以一个典型零件为具体加工实例。在每个教学的工作任务提出后，首先利用仿真软件加工出来，学生在有感性认识的前提下，学习数控工艺和数控编程的理论知识，再利用所学的理论知识在黑板上写出该零件的数控程序，然后输入到数控仿真软件完成程序的输入和完成加工，并对加工后的零件进行质量检测和讲解，让同学在消化所学的理论知识的同时，有效地促进实践知识的理解和掌握，最后在数控机床上加工出工作任务的典型零件，为学生完整讲授加工技术的过程。这种方式给了学生一种可以模仿的机会，让学生快速进入实践状态，快速吸收前人留下的经验，提高了学习效率。通过熟悉数控加工全过程，使学生明确学习本课程的目的，激发学生学习兴趣；以一个典型产品的数控加工为案例，通过多媒体的演示和到企业参观了解该产品的数控加工全过程，使广大学生明确了学习本课程的目的，激发了学习本课程的兴趣，学生学习兴趣高，接受知识快。使用这种方式时应特别注意的是分析，只有分析到位，学生才能充分理解，才能进行理论升华，才能适应生产一线的千变万化。

四、形象比喻教学法

针对数控机床原理性知识比较枯燥、难以理解的特点，在教学中采用形象比喻教学法。如在讲解数控机床CNC系统时，将其比喻为人的大脑，将伺服系统比喻为人的四肢，二者之间的动作关系转变为人的大脑支配四肢进行动作。培养了学生的思维能力和想象力，加深了对原理性知识的理解，有利于学生有效地掌握新知识，记忆也更加深刻。

五、分层教学法

使不同层次的学生能在原有的基础上都学有所得；学生根据自己的实际情况选择第二课堂的学习；根据高职学生不同的知识、能力起点和学习态度，在教学过程中针对学生不同的个性特征与心理倾向，设计多层的教学目标，运用不同的教学方法进行教学；使各层次学生都学有所获，为就业拓宽了道路。

六、引导教学法

“会跟着做”和“会做”是两回事，让学生跟着做只能锻炼他们的模仿能力，而想让他们真正掌握做的方法，必须让他们学会判断和分析。在课程中，特别强调采用引导教学法，在每一个项目和工作任务的实施过程中，都引导学生进行自我判断、自我分析、自我得出结论和自我总结，让学生在完成任务的同时锻炼独立分析思考和做事的能力

七、头脑风暴法

在教师的引导下，学生就工件的编程方式和加工参数等问题各抒己见，甚至进行激烈的讨论。这种方法鼓励学生积极地参与和思考，极大地提高了学生学习的主动性和创造性。

在教学手段上充分利用现代化教学手段，摒弃落伍的技术内容，广泛搜集国内外素材、资料，对教学内容进行处理和整合，制作图文并茂、有声有色的多媒体课件。将网络教学、多媒体教学、现场教学等贯穿于教学全过程。与传统的教学手段相比，多媒体教学可以将比较抽象、难以理解的教学内容变得直观，可以化繁为简，化难为易，大幅提高课堂教学效率。将多媒体教学与实践教学融合在一起，优化教学过程。一方面通过形象灵活的教学，一方面通过真枪实练的动手操作，更快地使学生掌握相关技能，达到事半功倍的效果。如在讲解数控机床对刀操作时，可将传统的挂图制作为生动灵活的多媒体演示课件，直观演示了数控机床对刀操作的操作过程，既有趣又生动，非常容易接受，提高学生学习兴趣的同时也加深了学生对于对刀操作的理解，为后续课程的开展打下良好的基础。在讲授主轴加工过程时，采用FANUC系统数控加工仿真软件进行仿真加工，软件具有对学生编制的数控程序进行自动检测并指出错误原因的功能，还具有在真实设备上无法实现的三维功能。这种教学模式改变了以往教师和学生在黑板上开机床的教学形式，使教学更加具体和生动。“仿真软件”也可以让初次接触数控机床的学生在安全的状态下和模拟的环境中，先熟练操作步骤和操作方法，然后再上真正的机床训练。这样不但可以大大提高安全保障性，降低教学难度，而且可以加深学生的印象，提高教学效率，为提高学生的实际操作能力奠定基础。

笔者在2010～2011年的教学评价测评结果（全部是通过网上评价获得）如表所示，可以看到笔者在过去的一年中取得的成绩。一分付出一分收获，付出辛苦的同时也收获了学生们的认同。这份认同既是对我过去教学工作的肯定也是未来探讨新的教学方法提高教学质量的动力。随着机械制造业的发展和更多新技术的出现，职业学校的老师必然面临着更多的考验，如何让学生掌握实用技术、技能，更高效地提高教学效率，是我们永恒探讨的主题。

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