并行教學(xué)法在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用與實(shí)踐

孫曉輝

（廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州510925）

0 前言

數(shù)控技術(shù)專業(yè)是實(shí)用性極強(qiáng)的專業(yè)，不僅培養(yǎng)學(xué)生具有熟練運(yùn)用和操作CAD／CAM軟件進(jìn)行一般機(jī)械和模具的設(shè)計(jì)和制造能力，更著重培養(yǎng)學(xué)生綜合技能應(yīng)用能力。尤其是近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)數(shù)控專業(yè)技能人才的需求正由單一技能型人才轉(zhuǎn)向綜合技能型人才。目前部分高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)依然存在如下問(wèn)題，難以滿足企業(yè)對(duì)綜合技能型人才的需求。

（1）理論課與實(shí)操課程銜接不合理

理論教學(xué)通常是按照知識(shí)點(diǎn)、線、面循序漸進(jìn)式教學(xué)。這種教學(xué)方法學(xué)時(shí)多、重點(diǎn)不易突出，教學(xué)效果不顯著。同時(shí)，理論課程與實(shí)訓(xùn)課程結(jié)合銜接不合理。實(shí)訓(xùn)時(shí)大部分基礎(chǔ)理論教學(xué)課程已經(jīng)結(jié)束，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)經(jīng)常要重復(fù)之前所學(xué)內(nèi)容或補(bǔ)充有關(guān)知識(shí)。這樣就造成理論與實(shí)踐結(jié)合不緊密、部分重復(fù)教學(xué)的效率低下的問(wèn)題。

（2）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目技術(shù)關(guān)聯(lián)度低

實(shí)訓(xùn)課程如《數(shù)控機(jī)床編程與加工》，以零件為單位的教學(xué)項(xiàng)目中，因加工的零件都是孤立的，并不考慮零件的設(shè)計(jì)工藝性和裝配要求，而且各項(xiàng)目間無(wú)關(guān)聯(lián)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)際遇到的問(wèn)題。

正是在這樣的背景下，本文基于并行工程的思想，將“學(xué)生具有與專業(yè)相關(guān)的綜合技能和素養(yǎng)”作為教學(xué)的產(chǎn)品[1]，打破了傳統(tǒng)串行的教學(xué)模式，將相應(yīng)課程教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解、重組并加以優(yōu)化集成，以系列項(xiàng)目和任務(wù)為載體，將設(shè)計(jì)、制造、裝配融為一體，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

1 并行教學(xué)特點(diǎn)

（1）并行并非指齊頭并進(jìn)，而是把時(shí)間上有先后的過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)考慮和盡可能同時(shí)處理，并行有序地工作[2]。并行教育是將需要傳授給學(xué)生的一切知識(shí)和方法加以并行集成的教育過(guò)程。與傳統(tǒng)工程教育的本質(zhì)區(qū)別在于它把教育教學(xué)的各個(gè)活動(dòng)作為一個(gè)集成過(guò)程，從全局優(yōu)化的角度，對(duì)該集成過(guò)程進(jìn)行管理和控制。

（2）并行工程強(qiáng)調(diào)集成的概念[3]。即教學(xué)目標(biāo)與過(guò)程的集成；知識(shí)與方法的集成；相關(guān)學(xué)科課程的集成；理論與實(shí)踐的集成。為此，要一體化并行地進(jìn)行基礎(chǔ)課—專業(yè)基礎(chǔ)課—專業(yè)課—實(shí)踐環(huán)節(jié)等教學(xué)過(guò)程，就要按照人才的培養(yǎng)目標(biāo)，從全局優(yōu)化的角度，對(duì)該集成過(guò)程進(jìn)行管理和控制，以保證各方面并行協(xié)調(diào)的開(kāi)展。

2 并行教學(xué)改革路線

基于并行教學(xué)的數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革是以學(xué)生為關(guān)注對(duì)象，結(jié)合教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，根據(jù)專業(yè)發(fā)展及社會(huì)需求設(shè)置課程，通過(guò)設(shè)計(jì)具有明確教學(xué)目的和工程背景的教學(xué)節(jié)點(diǎn)（如課題、項(xiàng)目）關(guān)聯(lián)起同一課程的前后章節(jié)或者不同課程的相關(guān)內(nèi)容，從而以點(diǎn)帶面地實(shí)現(xiàn)一科課程內(nèi)容的并行教學(xué)和多科課程內(nèi)容的協(xié)同教學(xué)，以對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)培養(yǎng)等各個(gè)方面并行交叉進(jìn)行；同時(shí)，通過(guò)建立有效的管理信息平臺(tái)，完善并行教學(xué)的溝通、反饋[4]、監(jiān)督、管理和控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)教學(xué)。并行教學(xué)改革總體設(shè)計(jì)路線如表1所示。

表1 并行教學(xué)改革總體設(shè)計(jì)路線

3 單科課程的并行教學(xué)應(yīng)用

以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程為例，改變了傳統(tǒng)各章節(jié)順次講解后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的兩段式模式，取而代之的是將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)集成并按照模塊劃分，每個(gè)模塊可分解為二至四個(gè)任務(wù)，三至四個(gè)模塊組成一個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生在完成任務(wù)、完成模塊中學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握技能。并將項(xiàng)目設(shè)計(jì)的任務(wù)布置前伸至相應(yīng)模塊教學(xué)的開(kāi)始，項(xiàng)目的完成與任務(wù)的完成并行，使學(xué)生有目的帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，相應(yīng)模塊教學(xué)完畢，學(xué)生以作業(yè)的形式完成相應(yīng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，遇到問(wèn)題堂上解決，實(shí)現(xiàn)課堂知識(shí)積累與工程設(shè)計(jì)應(yīng)用的相互推動(dòng)。圖1所示是《以機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程為例，以模塊為教學(xué)節(jié)點(diǎn)的單科并行教學(xué)模型。

圖1 以模塊為教學(xué)節(jié)點(diǎn)的單科并行教學(xué)

4 綜合實(shí)踐課程的并行教學(xué)應(yīng)用

《基于并行工程理論的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工》課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的要求而組織實(shí)施的一個(gè)綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。該綜合實(shí)踐將企業(yè)的并行工程先進(jìn)理念應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，將職業(yè)能力的培養(yǎng)融入產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與加工中，從一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品生命周期中的所有可能因素，如設(shè)計(jì)、分析、制造、裝配、檢驗(yàn)、維護(hù)、成本和質(zhì)量，以達(dá)到提高學(xué)生技能及職業(yè)素養(yǎng)的目的、節(jié)省了綜合實(shí)踐時(shí)間。

該綜合實(shí)踐以并行工程思想為指導(dǎo)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)為目標(biāo)，圍繞數(shù)控專業(yè)的職業(yè)能力崗位群進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)，融產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造為一體，將《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《機(jī)械制圖與CAD》《PRO/ENGINEER》《互換性與技術(shù)測(cè)量》《數(shù)控加工與編程》等多門(mén)課程有機(jī)融合，并分解為若干連續(xù)的任務(wù)進(jìn)行能力訓(xùn)練和強(qiáng)化，將知識(shí)的學(xué)習(xí)與工作任務(wù)的完成有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)。綜合實(shí)踐并行教學(xué)模型如圖2所示。

圖2 綜合實(shí)踐并行教學(xué)模型

在整個(gè)課程教學(xué)中，教師將教學(xué)任務(wù)分發(fā)給學(xué)生，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)教學(xué)任務(wù)進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生用并行工程的思想綜合考慮產(chǎn)品生命周期中所有因素，如在機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、加工和裝配等階段需要分析或者可能遇到的問(wèn)題，并及時(shí)解決。通過(guò)該綜合實(shí)踐使學(xué)生掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工的一般過(guò)程以及產(chǎn)品制造的車(chē)、銑、鉗、數(shù)控機(jī)床及熱處理等工種基本操作方法和技能，鞏固、深化已學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，將理論知識(shí)與實(shí)踐技能有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通交流能力、培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神，樹(shù)立質(zhì)量、效益、成本、安全等良好的工程意識(shí)。

5 總結(jié)

教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，并行教學(xué)能將理論課程與實(shí)踐課程緊密結(jié)合到一起，融“教、學(xué)、做”為一體，提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。但將并行工程引入教學(xué)，尚屬一種嘗試，并行教學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，不只要考慮教學(xué)過(guò)程中涉及到的內(nèi)容、順序、方法、手段等多個(gè)方面，還有許多方面需要完善，如實(shí)施并行教學(xué)需要得到組織變革的保證，需要有以學(xué)生教育生命周期為中心的領(lǐng)導(dǎo)系統(tǒng)及人培養(yǎng)方案，需要有能夠保證教學(xué)團(tuán)隊(duì)間協(xié)調(diào)工作，學(xué)生與教師間及時(shí)反饋交流的現(xiàn)代化的信息和知識(shí)的管理系統(tǒng)，這些都需要進(jìn)一步的去完善。

教學(xué)改革的目的就是希望學(xué)生能夠更好地融入到技術(shù)高速發(fā)展的今天，所以在教學(xué)時(shí)不僅僅是運(yùn)用好的方法教授已有的成熟的知識(shí)和技術(shù)、更應(yīng)講授新知識(shí)、新技術(shù)。這就對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出更高的要求，需要教師們不斷學(xué)習(xí)來(lái)更新自己的知識(shí)體系，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)拓展知識(shí)面，教會(huì)他們自我學(xué)習(xí)的能力，自我適應(yīng)社會(huì)、適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，使學(xué)校培養(yǎng)的“產(chǎn)品”保持永久的生命力。