试论数控专业开放式实验教学的构成要素

许跃女

新世纪的数控人才概念已不仅仅是具有较高的专业理论知识，而且是具备相当的实践技能和实践水平，科学的思维方式，综合判断分析和解决问题的能力，并具有优良的科学精神，能自觉地探索真理，在专业领域有创新和发展。实验教学既是实现知识转化成能力的有效途径，也是连接学校、专业和社会的纽带和桥梁。正因如此，它越来越显示出不可替代的作用，成为职业学校专业教学改革的重点。但目前我国的数控专业教学大都还停留在传统层面上，偏重理论知识的传授，实验教学基本上还是一门课程的一个实验室，实验课仅仅为理论教学服务，实验目的也只是验证书本知识，实验仪器、过程都有固定模式，学生就像一台机器，只需按部就班地完成实验教材要求的动作。这样的实验教学效果可想而知。

可喜的是，这一局面正在逐步改变。各地对中职数控专业的实验内容和教学方法都进行了一些探索和改革。建立数控专业开放实验室，尝试实行开放式实验教学，教学质量有了一定的提高。但由于教育观念、教育体制、物资、师资条件等制约，旧模式的影响还时时存在，开放式实验教学并没有真正建立起来，因而也无法释放出其内在强大的生命力。为此，笔者认为，必须重新认识开放式实验教学改革的必要性和紧迫性，并对它的内部机理和构成要素进行深入研究，避免在教改中犯常识性的错误。

在此，笔者将结合自己多年的数控教学实践和对实验教学的理解，从学生认知的角度出发进行探究，论述数控专业开放式实验教学改革的构成要素。对数控专业开放式实验教学，应从硬件、软件、文化三大要素进行系统阐述，并从学生实验过程所需的角度提出相应的改革措施。

一、硬件要素

简单地说，硬件要素就是开放式数控实验室，它无疑是学生进行开放式实验的第一需要。数控专业实验开放式教学对实验室建设的基本要求是：面向数控行业所需要的技术和人才需求，建立一个柔性的教学平台，它可以针对不同的技术层级制定和实施不同的教学计划。其总体构架主要包括八个方面：第一，金工实训室，包括台虎钳、普通车床、普通铣床、常用的工检量具等；第二，电控实验室，主要包括电工电子实验系统、电器控制电路板、可编程控制器控制系统、液压传动实验台、气压实验台等；第三，数控原理实验室，主要包括传统FANUC、SIEMENS系统和开放式数控系统实验台；第四，数控车床实训室，主要包括多台FANUC、SIEMENS、TDNC和华中系统的生产用数控车床和教学用模拟车床；第五，数控铣床实训室，主要包括多台FANUC、SIEMENS、TDNC和华中系统的生产用数控铣床和教学用模拟铣床；第六，加工中心实训室，主要包括2台或多台FANUC、SIEMENS系统的小型加工中心；第七，数控电加工机床实训室，主要包括一台电火花机床和线切割机床；第八，CAD/CAM实训室，主要包括50台计算机和一台投影仪等教学仪器，由内部局域网联网管理，并配有数控车床、数控铣床、加工中心等自动编程软件和数控仿真加工系统软件。

二、软件要素

１．开放式实验教学网络管理系统

学生在进行开放式实验的过程中，需要预约实验，获得指点，及时了解自己的操作是否正确，实验结果是否达到了要求。这就需要一个能针对学生实验需要的即时反应的管理系统。因此，有必要引入较为成熟的开放式实验教学网络管理系统。该系统必须包括三个基本模块：管理员模块，教师模块和学生模块，这三个模块各有不同的操作权限。整个系统的主要功能是实验过程管理、学生预约实验、教师指导、同学之间交流、学生考核、教学效果评价等。开放式实验教学网络管理系统的运用为大范围、高度开放的数控专业开放式实验教学提供了必要的技术支持，对开放式实验教学涉及的教师因素、学生因素、场地因素、仪器设备因素、时间因素等进行综合的管理，保证开放式教学的顺利进行，同时也对学生实验项目的完成情况及技能水平进行有效的评价和考核。

２．建立相应的开放式实验室制度

要保证数控开放式实验室有效运行，必须建立相应的开放实验室制度。例如，《数控开放式实验室管理制度》《数控开放式实验室仪器设备借用管理办法》《数控开放式实验考核办法》等，形成固有的、长效的管理模式，为学生提供可供依循的章法，同时也可以避免实验室管理无序，器材、设备遗失，无效损耗和低效运转等问题的发生。

３．指导教师

学生在实验过程中，随时可能需要一定的专业指导。因此，开放式实验室必须相应地配备一定数量的技师或专业教师作为实验指导教师。这些指导教师应该专业精通，操作熟练，能解决实验室可能遇到的多数问题，随时解答学生的提问。学校对指导教师要加强理论和实践技能培训。要让开放式实验指导教师逐步走向实验师的职称系列，使教师队伍职称体系更加合理。

教育以人为本。为了培养出合格人才，教师应该从自身做起，努力提高自身的专业素质和道德修养。实施实验室的全面开放，实验教师必须具备很高的专业素质，才能真正做到有问必答，使学生提出的各种问题得到满意的答复。因此，可以在实验中心内部引入竞争机制，实行实验技术人员岗位责任制和综合考核办法。这样不仅能调动实验教师的工作积极性和热情，促使他们努力提高自身的专业素质，同时也利于培养和选拔实验教学骨干，从而建设起一支高素质的实验技术队伍。在提高专业素质的同时，还应注重提高教师自身的思想道德修养。教师必须有良好的职业道德为人师表，教书育人。这样才能培养出专业素质和政治修养都过硬的合格人才。

４．教材

开放式实验教学与传统教学不同，它着力促成学生的主动学习，因此需要与这一目标相配套的实验教材。缺乏教材势必会影响新教学模式的实施，以及标准的制定、教学评价、学生考核等。在改革之初，可暂时采取灵活变通的策略。指导教师可以按照阶段性培养目标，设定若干个实验项目。让学生自选，并分成实验小组，让他们查阅相关文献资料，了解和掌握与实验项目有关的技术状况、发展动态，并在此基础上，提出具体的书面实验方案，教师根据实验方案的可行性、实验室条件等因素对方案进行完善修正，使之具有可操作性，满足实验目的要求。而从长期来看，各职校应努力开发自己的教材，才能适应开放式实验教学的需要。

三、文化要素

任何实质性的改革都是以观念的更新为前提的。数控专业开放式实验教学需要一个与之对应的校园文化环境，笔者称之为开放式校园文化。它的核心目标是：努力形成以学生为主体的主动学习的文化氛围和良好的校园环境。

良好的开放式校园文化，可以有力地促使学生尽早融入到开放式实验当中，成为一个主动的、积极的求知者。反之，因循守旧的校园文化必然会对开放式实验教学产生不利影响。在开放式校园文化的群体组成中，学校管理者、教师、学生三者缺一不可。这就要求学校管理者、教师、学生三者在思想观念上实现同步的更新和提高。尤其是要加强对学生的引导，使学生及早适应开放式教学，让他们完成从“别人要我学”到“我要学”的角色转换，真正成为学习的主人。在教学过程中，要不断强化他们的主体意识，充分体现学生在实验过程中的自主性；要极力避免教师和学生因角色串位导致教师逼学生学习，学生被逼学习的局面。

（作者单位：浙江省松阳县职业中等专业学校）