并行教學法在數控技術專業中的應用與實踐

孫曉輝

（廣州工程技術職業學院，廣東 廣州510925）

0 前言

數控技術專業是實用性極強的專業，不僅培養學生具有熟練運用和操作CAD／CAM軟件進行一般機械和模具的設計和制造能力，更著重培養學生綜合技能應用能力。尤其是近年來，隨著經濟技術的發展，企業對數控專業技能人才的需求正由單一技能型人才轉向綜合技能型人才。目前部分高職院校數控技術專業依然存在如下問題，難以滿足企業對綜合技能型人才的需求。

（1）理論課與實操課程銜接不合理

理論教學通常是按照知識點、線、面循序漸進式教學。這種教學方法學時多、重點不易突出，教學效果不顯著。同時，理論課程與實訓課程結合銜接不合理。實訓時大部分基礎理論教學課程已經結束，進行實訓教學時經常要重復之前所學內容或補充有關知識。這樣就造成理論與實踐結合不緊密、部分重復教學的效率低下的問題。

（2）實訓項目技術關聯度低

實訓課程如《數控機床編程與加工》，以零件為單位的教學項目中，因加工的零件都是孤立的，并不考慮零件的設計工藝性和裝配要求，而且各項目間無關聯性，不利于培養學生綜合運用所學的專業知識解決生產實踐中實際遇到的問題。

正是在這樣的背景下，本文基于并行工程的思想，將“學生具有與專業相關的綜合技能和素養”作為教學的產品[1]，打破了傳統串行的教學模式，將相應課程教學的知識點進行分解、重組并加以優化集成，以系列項目和任務為載體，將設計、制造、裝配融為一體，培養學生的綜合分析問題和解決問題的能力。

1 并行教學特點

（1）并行并非指齊頭并進，而是把時間上有先后的過程轉變為同時考慮和盡可能同時處理，并行有序地工作[2]。并行教育是將需要傳授給學生的一切知識和方法加以并行集成的教育過程。與傳統工程教育的本質區別在于它把教育教學的各個活動作為一個集成過程，從全局優化的角度，對該集成過程進行管理和控制。

（2）并行工程強調集成的概念[3]。即教學目標與過程的集成；知識與方法的集成；相關學科課程的集成；理論與實踐的集成。為此，要一體化并行地進行基礎課—專業基礎課—專業課—實踐環節等教學過程，就要按照人才的培養目標，從全局優化的角度，對該集成過程進行管理和控制，以保證各方面并行協調的開展。

2 并行教學改革路線

基于并行教學的數控技術專業教學改革是以學生為關注對象，結合教學任務和目標，根據專業發展及社會需求設置課程，通過設計具有明確教學目的和工程背景的教學節點（如課題、項目）關聯起同一課程的前后章節或者不同課程的相關內容，從而以點帶面地實現一科課程內容的并行教學和多科課程內容的協同教學，以對學生知識、能力、素質培養等各個方面并行交叉進行；同時，通過建立有效的管理信息平臺，完善并行教學的溝通、反饋[4]、監督、管理和控制，實現系統教學。并行教學改革總體設計路線如表1所示。

表1 并行教學改革總體設計路線

3 單科課程的并行教學應用

以《機械設計基礎》課程為例，改變了傳統各章節順次講解后進行課程設計的兩段式模式，取而代之的是將教學內容有機集成并按照模塊劃分，每個模塊可分解為二至四個任務，三至四個模塊組成一個項目，學生在完成任務、完成模塊中學習知識、掌握技能。并將項目設計的任務布置前伸至相應模塊教學的開始，項目的完成與任務的完成并行，使學生有目的帶著問題進行學習，相應模塊教學完畢，學生以作業的形式完成相應項目設計，遇到問題堂上解決，實現課堂知識積累與工程設計應用的相互推動。圖1所示是《以機械設計基礎》課程為例，以模塊為教學節點的單科并行教學模型。

圖1 以模塊為教學節點的單科并行教學

4 綜合實踐課程的并行教學應用

《基于并行工程理論的產品設計與加工》課程是數控技術專業學生根據培養目標的要求而組織實施的一個綜合實踐性教學環節。該綜合實踐將企業的并行工程先進理念應用于教學實踐中，將職業能力的培養融入產品的設計與加工中，從一開始就考慮產品生命周期中的所有可能因素，如設計、分析、制造、裝配、檢驗、維護、成本和質量，以達到提高學生技能及職業素養的目的、節省了綜合實踐時間。

該綜合實踐以并行工程思想為指導，以工作過程為導向，以學生綜合能力的培養為目標，圍繞數控專業的職業能力崗位群進行課程開發，融產品的設計與制造為一體，將《機械設計基礎》《機械制圖與CAD》《PRO/ENGINEER》《互換性與技術測量》《數控加工與編程》等多門課程有機融合，并分解為若干連續的任務進行能力訓練和強化，將知識的學習與工作任務的完成有機的聯系起來。綜合實踐并行教學模型如圖2所示。

圖2 綜合實踐并行教學模型

在整個課程教學中，教師將教學任務分發給學生，指導學生對教學任務進行分析，引導學生用并行工程的思想綜合考慮產品生命周期中所有因素，如在機械設計、工藝設計、加工和裝配等階段需要分析或者可能遇到的問題，并及時解決。通過該綜合實踐使學生掌握產品設計與加工的一般過程以及產品制造的車、銑、鉗、數控機床及熱處理等工種基本操作方法和技能，鞏固、深化已學過的專業知識，將理論知識與實踐技能有機結合，培養學生運用所學知識解決實際問題的能力，同時培養了團隊協作和溝通交流能力、培養了吃苦耐勞的精神，樹立質量、效益、成本、安全等良好的工程意識。

5 總結

教學實踐發現，并行教學能將理論課程與實踐課程緊密結合到一起，融“教、學、做”為一體，提高學生的職業技能和職業素養。但將并行工程引入教學，尚屬一種嘗試，并行教學是一個復雜的系統，不只要考慮教學過程中涉及到的內容、順序、方法、手段等多個方面，還有許多方面需要完善，如實施并行教學需要得到組織變革的保證，需要有以學生教育生命周期為中心的領導系統及人培養方案，需要有能夠保證教學團隊間協調工作，學生與教師間及時反饋交流的現代化的信息和知識的管理系統，這些都需要進一步的去完善。

教學改革的目的就是希望學生能夠更好地融入到技術高速發展的今天，所以在教學時不僅僅是運用好的方法教授已有的成熟的知識和技術、更應講授新知識、新技術。這就對教學團隊提出更高的要求，需要教師們不斷學習來更新自己的知識體系，幫助學生學會拓展知識面，教會他們自我學習的能力，自我適應社會、適應新技術的發展，使學校培養的“產品”保持永久的生命力。