試論數控專業開放式實驗教學的構成要素

許躍女

新世紀的數控人才概念已不僅僅是具有較高的專業理論知識，而且是具備相當的實踐技能和實踐水平，科學的思維方式，綜合判斷分析和解決問題的能力，并具有優良的科學精神，能自覺地探索真理，在專業領域有創新和發展。實驗教學既是實現知識轉化成能力的有效途徑，也是連接學校、專業和社會的紐帶和橋梁。正因如此，它越來越顯示出不可替代的作用，成為職業學校專業教學改革的重點。但目前我國的數控專業教學大都還停留在傳統層面上，偏重理論知識的傳授，實驗教學基本上還是一門課程的一個實驗室，實驗課僅僅為理論教學服務，實驗目的也只是驗證書本知識，實驗儀器、過程都有固定模式，學生就像一臺機器，只需按部就班地完成實驗教材要求的動作。這樣的實驗教學效果可想而知。

可喜的是，這一局面正在逐步改變。各地對中職數控專業的實驗內容和教學方法都進行了一些探索和改革。建立數控專業開放實驗室，嘗試實行開放式實驗教學，教學質量有了一定的提高。但由于教育觀念、教育體制、物資、師資條件等制約，舊模式的影響還時時存在，開放式實驗教學并沒有真正建立起來，因而也無法釋放出其內在強大的生命力。為此，筆者認為，必須重新認識開放式實驗教學改革的必要性和緊迫性，并對它的內部機理和構成要素進行深入研究，避免在教改中犯常識性的錯誤。

在此，筆者將結合自己多年的數控教學實踐和對實驗教學的理解，從學生認知的角度出發進行探究，論述數控專業開放式實驗教學改革的構成要素。對數控專業開放式實驗教學，應從硬件、軟件、文化三大要素進行系統闡述，并從學生實驗過程所需的角度提出相應的改革措施。

一、硬件要素

簡單地說，硬件要素就是開放式數控實驗室，它無疑是學生進行開放式實驗的第一需要。數控專業實驗開放式教學對實驗室建設的基本要求是：面向數控行業所需要的技術和人才需求，建立一個柔性的教學平臺，它可以針對不同的技術層級制定和實施不同的教學計劃。其總體構架主要包括八個方面：第一，金工實訓室，包括臺虎鉗、普通車床、普通銑床、常用的工檢量具等；第二，電控實驗室，主要包括電工電子實驗系統、電器控制電路板、可編程控制器控制系統、液壓傳動實驗臺、氣壓實驗臺等；第三，數控原理實驗室，主要包括傳統FANUC、SIEMENS系統和開放式數控系統實驗臺；第四，數控車床實訓室，主要包括多臺FANUC、SIEMENS、TDNC和華中系統的生產用數控車床和教學用模擬車床；第五，數控銑床實訓室，主要包括多臺FANUC、SIEMENS、TDNC和華中系統的生產用數控銑床和教學用模擬銑床；第六，加工中心實訓室，主要包括2臺或多臺FANUC、SIEMENS系統的小型加工中心；第七，數控電加工機床實訓室，主要包括一臺電火花機床和線切割機床；第八，CAD/CAM實訓室，主要包括50臺計算機和一臺投影儀等教學儀器，由內部局域網聯網管理，并配有數控車床、數控銑床、加工中心等自動編程軟件和數控仿真加工系統軟件。

二、軟件要素

１．開放式實驗教學網絡管理系統

學生在進行開放式實驗的過程中，需要預約實驗，獲得指點，及時了解自己的操作是否正確，實驗結果是否達到了要求。這就需要一個能針對學生實驗需要的即時反應的管理系統。因此，有必要引入較為成熟的開放式實驗教學網絡管理系統。該系統必須包括三個基本模塊：管理員模塊，教師模塊和學生模塊，這三個模塊各有不同的操作權限。整個系統的主要功能是實驗過程管理、學生預約實驗、教師指導、同學之間交流、學生考核、教學效果評價等。開放式實驗教學網絡管理系統的運用為大范圍、高度開放的數控專業開放式實驗教學提供了必要的技術支持，對開放式實驗教學涉及的教師因素、學生因素、場地因素、儀器設備因素、時間因素等進行綜合的管理，保證開放式教學的順利進行，同時也對學生實驗項目的完成情況及技能水平進行有效的評價和考核。

２．建立相應的開放式實驗室制度

要保證數控開放式實驗室有效運行，必須建立相應的開放實驗室制度。例如，《數控開放式實驗室管理制度》《數控開放式實驗室儀器設備借用管理辦法》《數控開放式實驗考核辦法》等，形成固有的、長效的管理模式，為學生提供可供依循的章法，同時也可以避免實驗室管理無序，器材、設備遺失，無效損耗和低效運轉等問題的發生。

３．指導教師

學生在實驗過程中，隨時可能需要一定的專業指導。因此，開放式實驗室必須相應地配備一定數量的技師或專業教師作為實驗指導教師。這些指導教師應該專業精通，操作熟練，能解決實驗室可能遇到的多數問題，隨時解答學生的提問。學校對指導教師要加強理論和實踐技能培訓。要讓開放式實驗指導教師逐步走向實驗師的職稱系列，使教師隊伍職稱體系更加合理。

教育以人為本。為了培養出合格人才，教師應該從自身做起，努力提高自身的專業素質和道德修養。實施實驗室的全面開放，實驗教師必須具備很高的專業素質，才能真正做到有問必答，使學生提出的各種問題得到滿意的答復。因此，可以在實驗中心內部引入競爭機制，實行實驗技術人員崗位責任制和綜合考核辦法。這樣不僅能調動實驗教師的工作積極性和熱情，促使他們努力提高自身的專業素質，同時也利于培養和選拔實驗教學骨干，從而建設起一支高素質的實驗技術隊伍。在提高專業素質的同時，還應注重提高教師自身的思想道德修養。教師必須有良好的職業道德為人師表，教書育人。這樣才能培養出專業素質和政治修養都過硬的合格人才。

４．教材

開放式實驗教學與傳統教學不同，它著力促成學生的主動學習，因此需要與這一目標相配套的實驗教材。缺乏教材勢必會影響新教學模式的實施，以及標準的制定、教學評價、學生考核等。在改革之初，可暫時采取靈活變通的策略。指導教師可以按照階段性培養目標，設定若干個實驗項目。讓學生自選，并分成實驗小組，讓他們查閱相關文獻資料，了解和掌握與實驗項目有關的技術狀況、發展動態，并在此基礎上，提出具體的書面實驗方案，教師根據實驗方案的可行性、實驗室條件等因素對方案進行完善修正，使之具有可操作性，滿足實驗目的要求。而從長期來看，各職校應努力開發自己的教材，才能適應開放式實驗教學的需要。

三、文化要素

任何實質性的改革都是以觀念的更新為前提的。數控專業開放式實驗教學需要一個與之對應的校園文化環境，筆者稱之為開放式校園文化。它的核心目標是：努力形成以學生為主體的主動學習的文化氛圍和良好的校園環境。

良好的開放式校園文化，可以有力地促使學生盡早融入到開放式實驗當中，成為一個主動的、積極的求知者。反之，因循守舊的校園文化必然會對開放式實驗教學產生不利影響。在開放式校園文化的群體組成中，學校管理者、教師、學生三者缺一不可。這就要求學校管理者、教師、學生三者在思想觀念上實現同步的更新和提高。尤其是要加強對學生的引導，使學生及早適應開放式教學，讓他們完成從“別人要我學”到“我要學”的角色轉換，真正成為學習的主人。在教學過程中，要不斷強化他們的主體意識，充分體現學生在實驗過程中的自主性；要極力避免教師和學生因角色串位導致教師逼學生學習，學生被逼學習的局面。

（作者單位：浙江省松陽縣職業中等專業學校）