數(shù)控車床編程與操作一體化教學(xué)探索

張宣升

摘要：針對(duì)《數(shù)控車床編程與操作》課程教學(xué)模式單一的不足，學(xué)院提出了基于CDIO思想和課程教學(xué)的新模式。探索了由理論加實(shí)踐的傳統(tǒng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為教、學(xué)、做一體化的新模式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生由被動(dòng)接受教育到自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：CDIO；一體化教學(xué)；教學(xué)模式；數(shù)控車床

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-4437（2013）04-0043-03

一體化教學(xué)，就是整理融合教學(xué)環(huán)節(jié)，把培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過程作為一個(gè)整體考慮，通過制定教學(xué)計(jì)劃與大綱，構(gòu)建職業(yè)能力整體培養(yǎng)目標(biāo)體系，通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的落實(shí)來保證整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一體化教學(xué)旨在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法。教師和企業(yè)人員共同制定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與進(jìn)度，使學(xué)生能將所學(xué)的理論知識(shí)及時(shí)消化吸收。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式分析

由于專業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，校企合作不斷深入。原有課程方案設(shè)置不能更好的適合校企合作、工學(xué)結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容需進(jìn)一步整合?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)集機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)控制、傳感檢測(cè)、信息技術(shù)和光電等技術(shù)于一體，其發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為數(shù)控設(shè)備的“高速、精確、復(fù)合化”和數(shù)控系統(tǒng)的“開放、智能、網(wǎng)絡(luò)化”。大部分職業(yè)院校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)在課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容上不能很好的結(jié)合企業(yè)的崗位需求，課程設(shè)置不能很好的體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容滯后數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致理論教學(xué)不能更好的滿足實(shí)際教學(xué)，學(xué)生所學(xué)知識(shí)、技能不能及時(shí)的滿足生產(chǎn)實(shí)際的要求。

二、SP-CDIO一體化教學(xué)

我校在吸收，總結(jié)了幾種一體化教學(xué)模式后，根據(jù)高職教育的特點(diǎn)，提出了“基于專業(yè)技能培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)形成的SP-CDIO”人才培養(yǎng)模式。SP-CDIO是技能（Skill），素養(yǎng)（Professionalism），構(gòu)思（conceive），設(shè)計(jì)（Design），實(shí)施（Implement），運(yùn)作（Operate）英文的縮寫，對(duì)國(guó)際CDIO模式的創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)技能和素養(yǎng)。

，CDIO是近年來受到重視的一種一體化教學(xué)模式。CDIO以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)。

CDIO強(qiáng)調(diào)工程教育的預(yù)期成果，詳述個(gè)人的、人際的、產(chǎn)品（系統(tǒng)）建造的學(xué)習(xí)成果。個(gè)人學(xué)習(xí)成果主要指學(xué)生個(gè)體的認(rèn)知和感性發(fā)展，如工程推理和問題解決能力、實(shí)踐中積累知識(shí)的能力、系統(tǒng)思維能力、創(chuàng)造性思維能力、批判性思維能力和職業(yè)道德；人際的學(xué)習(xí)成果是指關(guān)注個(gè)人和團(tuán)體的互動(dòng)，如團(tuán)隊(duì)合作、領(lǐng)導(dǎo)能力和溝通交流；產(chǎn)品（系統(tǒng)）建造的學(xué)習(xí)成果是指關(guān)注在企業(yè)、行業(yè)和社會(huì)環(huán)境中構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作產(chǎn)品（系統(tǒng)）的能力?？梢钥闯?，CDIO強(qiáng)調(diào)的是從個(gè)體能力到綜合能力的培養(yǎng)體系，而無論是個(gè)體能力還是綜合能力的培養(yǎng)都離不開基礎(chǔ)知識(shí)的積累，特別是綜合能力更需要學(xué)生具有寬廣的基礎(chǔ)知識(shí)；再結(jié)合我國(guó)高等職業(yè)教育的專業(yè)教學(xué)特點(diǎn)，我們以基于通識(shí)教育的寬口徑專業(yè)教育為出發(fā)點(diǎn)，著眼于為學(xué)生未來的個(gè)性發(fā)展和柔性化培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；按照學(xué)科融合和交叉的思想確定教學(xué)計(jì)劃、課程體系，明確課程與知識(shí)、能力、態(tài)度培養(yǎng)之間的關(guān)系，從而建立了較為完整的專業(yè)教育知識(shí)體系。

三、SP-CDIO教學(xué)模式探索

通過分析可知，SP-CDIO教學(xué)模式正好解決了傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，抓住了企業(yè)的需求以及學(xué)生學(xué)習(xí)的心里。從而更好的完成對(duì)學(xué)生專業(yè)能力、方法能力、知識(shí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、企業(yè)文化認(rèn)知能力的培養(yǎng)。

（一）實(shí)施條件

我校數(shù)控車間現(xiàn)有數(shù)控車床21臺(tái)，其中，發(fā)那科系統(tǒng)9臺(tái)、西門子系統(tǒng)1臺(tái)、華中系統(tǒng)11臺(tái)，多媒體教室一個(gè)，數(shù)控仿真室一個(gè)，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師5人，能同時(shí)容納100人進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作練習(xí)。

（二）教學(xué)組織過程

教學(xué)過程的組織直接影響教學(xué)效果，項(xiàng)目的組織過程如圖1所示：

1 引出項(xiàng)目，制定任務(wù)

根據(jù)課程目標(biāo)，制定教學(xué)項(xiàng)目。這一環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生知道“做什么”，即明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。為了能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、喚起學(xué)生注意、引導(dǎo)學(xué)生思維，最好要通過設(shè)置合理的教學(xué)情境來引出項(xiàng)目。設(shè)置的教學(xué)情境要與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)，與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活經(jīng)歷和職業(yè)要求相關(guān)。創(chuàng)設(shè)情境的素材可以是一個(gè)零件、一只元器件、一組數(shù)據(jù)、一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)或一張圖表，可以是文本的也可以是視頻的，可以由教師口述也可以由多媒體播出。引出項(xiàng)目后應(yīng)適時(shí)以恰當(dāng)?shù)男问礁嬷畬W(xué)生具體而明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。

2 制定方案，確定步驟

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，制定具體教學(xué)方案。這一環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生知道“怎么做”，明確完成項(xiàng)目的操作步驟。通過學(xué)生思考和討論后確定完成項(xiàng)目的方案和步驟。這就是一個(gè)在教師的引導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)、技能、方法去探究新知識(shí)，、了解新技能、尋求新方法、培養(yǎng)新能力的分析問題的過程。通過學(xué)生自主制訂和不斷完善一套或幾套解決方案，使學(xué)生對(duì)完成項(xiàng)目的操作步驟和注意事項(xiàng)做到胸有成竹。

3 小組合作，方案實(shí)施

這一環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生在“做中學(xué)”，即讓學(xué)生在實(shí)際操作中獲取知識(shí)、習(xí)得技能、提高能力。這既是一個(gè)實(shí)施方案的過程也是一個(gè)驗(yàn)證方案的過程，是學(xué)生運(yùn)用新知識(shí)、新技能、新方法去解決問題的過程。在這過程中要讓學(xué)生有收獲、有體會(huì)、有感悟，感受知識(shí)、技能、方法的力量，體會(huì)勞動(dòng)的艱辛、成功的愉悅和合作的樂趣。這一環(huán)節(jié)要以小組合作的形式開展，要以“同組異質(zhì)，異組同質(zhì)”的原則分組，要注意組內(nèi)成員的角色輪換，要加強(qiáng)合作意識(shí)和能力的指導(dǎo)。

4 檢查評(píng)價(jià)，完善方案

這一環(huán)節(jié)的目的是優(yōu)化學(xué)生所得，即通過小組內(nèi)、小組間的相互檢查和評(píng)價(jià)，來優(yōu)化完成項(xiàng)目的方案，達(dá)到優(yōu)化學(xué)生所掌握的新知識(shí)、新技能、新方法的目的。在這環(huán)節(jié)教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各個(gè)操作步驟進(jìn)行討論和檢查，對(duì)態(tài)度和方法、過程和結(jié)果進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，以其發(fā)掘優(yōu)點(diǎn)、發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)、查漏補(bǔ)缺，不斷完善完成項(xiàng)目的方案，更加明確各個(gè)操作步驟的要求。

5 鞏固訓(xùn)練，總結(jié)提高

這一環(huán)節(jié)的目的是促進(jìn)知識(shí)和技能的遷移，即通過相似項(xiàng)目或同一項(xiàng)目的重復(fù)訓(xùn)練，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施情況的總結(jié)和評(píng)價(jià)，使學(xué)生能梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，切實(shí)掌握技能和方法，靈活地運(yùn)用新知識(shí)、新技能、新方法解決同類問題。在這一過程中要讓學(xué)生自主選擇薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行鞏固訓(xùn)練，并在學(xué)生自我總結(jié)的基礎(chǔ)上由教師進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)要注重激勵(lì)性，注重過程和態(tài)度。

6 主干課程考證

為提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，促進(jìn)就業(yè)，提高他們?cè)谏鐣?huì)上的競(jìng)爭(zhēng)力，將主干課程與考證相結(jié)合。這首先有賴于主干課程任課教師對(duì)于課程很好地把握，采用理論實(shí)踐一體化教學(xué)方法來充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和考證積極性；其次。學(xué)院、任課教師和班主任三方面要共同營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)和考證氛圍，這對(duì)于推進(jìn)學(xué)生的考證熱情也有積極的作用。

（三）項(xiàng)目評(píng)價(jià)

項(xiàng)目評(píng)價(jià)采取過程評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的內(nèi)容，一是對(duì)項(xiàng)目活動(dòng)成果評(píng)價(jià)，如計(jì)劃合理性，項(xiàng)目完成情況及產(chǎn)品的質(zhì)量等；二是對(duì)學(xué)生項(xiàng)目活動(dòng)中表現(xiàn)情況評(píng)價(jià)，如小組合作參與意識(shí)，合作精神，創(chuàng)新性等方面，通過評(píng)價(jià)有利于學(xué)生的全面發(fā)展。

學(xué)生通過自我評(píng)價(jià)，既可以介紹自己成功的經(jīng)驗(yàn)，供他人借鑒，又可發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，主動(dòng)學(xué)習(xí)。另外也可以激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的能力。教師評(píng)價(jià)對(duì)課堂教學(xué)起著導(dǎo)向作用。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中會(huì)存在各式各樣的問題，教師在評(píng)價(jià)時(shí)要引出問題的所在并引導(dǎo)學(xué)生解決問題。教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，既要關(guān)注學(xué)生知識(shí)與技能的理解和掌握，更要關(guān)注他們的情感與態(tài)度的形成和發(fā)展。

四、總結(jié)

本文主要分析了SP-CDIO一體化教學(xué)模式，并把這種模式應(yīng)用在《數(shù)控車床編程與操作》課程中，受到了學(xué)生的一致好評(píng)。通過吸收國(guó)際先進(jìn)的教學(xué)模式，結(jié)合我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況，把教、學(xué)、做融為一體。調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，更好的達(dá)到教學(xué)效果，培養(yǎng)出符合工廠要求的應(yīng)用型人才。