高职《数控编程与操作》课程的有效教学

杨建国

摘要：《数控编程与操作》课程是高职数控专业一门重要的专业课程，该课程的知识特点是以理论教学为基础，以技能训练为抓手，同时又和生产实践紧密相连，这给教师的教学和学生的学习带来了挑战。本文力图将有效教学的基本理论应用到该课程的教学中，以期增强学生的综合能力，提高教学效益。

关键词：有效教学；教学效益；学生主体；教学反思

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0049-02

《数控编程与操作》课程是高职数控类专业的一门重要的专业课，课程主要包括编程概念、零件工艺分析、技能操作等理论与实践知识。这些知识，对于已具有一定专业基础理论与技能的高职学生来说，仍具有一定的学习难度。首先，部分学生在学习编程理论特别是宏程序时，不能灵活应用所学的基础知识，如数学中的二次曲线等，导致其编程时常感到无从下手；其次，数控机床是自动化机床，价格高，操作按钮多，程序调试易出现各种各样问题，这让已掌握普通车床技能的学生在操作数控机床时，亦感到信心不足，畏手畏脚。鉴于以上情况，如果教师还习惯于采用传统的教学方法，使学生被动地接受知识，只会形成低效教学甚至是无效教学。故在《数控编程与操作》课程的教学设计与实施过程中，应紧紧围绕有效教学的核心理念开展，即强调学生在教学过程中处于主体地位，一切教学活动的目的都是更加高效地促进学生的全面发展，同时伴随着教师的不断反思，提高教学效益。

一、明确教学目标

教学目标是课堂教学的出发点，是有效教学的基础，其制定得是否合理，很大程度上影响有效教学的效果。只有拟订了明确的教学目标，教师才能进行积极和创造性的思维，学生才能在有限时间内，在认知、情感和技能方面获得收益。

在制定《数控编程与操作》课程的教学目标时，笔者建议：要依据“不同的人能得到不同的发展”这一基本理念，着眼于学生可持续发展的能力来拟定教学目标。目标的制定应有梯度，在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度上，不要求每个学生都达到相同的目标，但要求每个学生在每节课上，都能积极参与、尽情投入、做一些力所能及的工作，这才是有效教学价值的真正体现。只有明确了教学目标，学生才能掌握数控机床的基本编程方法，熟悉数控加工工艺，加深对机械工业生产过程的认知，并为今后解决生产实际问题及继续学习打下牢靠的基础。

二、教学过程鼓励学生广泛参与

课堂教学是师生相互交往、共同发展的互动过程，本质是让学生广泛参与到教学活动中，着力培养其独立思考和交流合作的能力，也是教学有无效益的显现所在。对《数控编程与操作》课程来说，该课程的知识不是孤立的，而是与数学、制图、车工工艺和工厂实践等理论与实践知识息息相关，仅靠教师讲述而没有学生的主动参与，学生很难较好掌握该课程的知识。

如本课程中的“二次曲面编程与加工”章节，该部分知识首先基于学生能够理解数学中二次曲线（常用的有椭圆、双曲线、正弦曲线等）的概念，然后才能应用宏指令对零件上的二次曲线形成的曲面进行编程加工。但部分高职生由于数学基础较差，二次曲线的概念掌握不好，更谈不上理解其在零件上具体的应用，导致学生对教师讲述的二次曲面编程与加工的内容理解不透，形成学习上的难点。

如何突破这个难点呢？笔者结合自己多年的授课经验，认为任课教师单纯在课堂上费尽气力反复讲解二次曲线的概念，是不易解决学生的疑惑的，而应该让学生主动参与到解决问题的过程中去。即：①教师初步讲解零件上二次曲线的方程概念及其应用；②教师与学生共同探讨二次曲面的加工工艺，并应用宏程序指令，编制出加工程序。鉴于学生是初学，此过程应是教师主导下的学生参与；③考虑到学生个体的差异性，应以组为单位，将编制好的程序上机调试，调试时遇到的问题，组内学生共同探讨解决。此过程应是学生为主，教师巡回指导；④程序调试完成后，组内学生轮流加工零件，加工时学生应重点观察刀具的走刀路线及二次曲面的形成过程，加深对二次曲线内涵的理解，此过程也应以学生为主，教师巡回指导；⑤经过从理论到实践的认识过程，学生对二次曲线的含义及应用具备了更深一步的概念。这时，师生要共同总结二次曲线编程及加工特点，学生还要结合自己对二次曲线认识的薄弱之处，有针对性地选择课题或自拟任务加强练习，提升编程水平；⑥学生继续以组为单位，在教师的指导下，将编制好的程序上机调试，进而完成从理论到实践再到理论的认识过程，学习效果也大为提高。

三、教学方法的拟定

研究表明，许多低效教学的根源在于教师教学时过于注重教学内容，而忽视了教学方法。确定《数控编程与操作》课程的教学方法，应从课程的培养目标出发，即以职业岗位能力为本位来展开教学并设计教法，才能提高教学效益。由于该课程具有理论与实践关联较强的特点，故在实际教学中应以任务驱动教学法为主。因为，任务驱动教学法的核心是“以学习者为中心”、“以人为本”，这样学生可依据个人的接受能力，拟定与之相适应的任务目标。而教师在教学时，也可视学生之间的差异性大小，精心组织教学内容，实施分层教学。二者合为，才能使每个学生获得的教学效益最大化。

应用任务驱动教学法进行任务设计时，教师要充分考虑学生现有的文化知识、认知能力等特点。“任务”设计要有梯度，关键是让学生在掌握了基本方法后，能够开阔思路，举一反三，提高自主学习能力。如本课程中，FANUC系统的“外圆轮廓加工循环”这部分教学内容的设计，笔者首先以最简单的光轴零件为例，阐述G70、G71指令的概念及应用方法，并编制出加工程序，然后指导学生分组上机训练。训练任务就是让学生自己观察，当零件的外圆轮廓采用G70、G71循环指令加工时：①观察刀具的循环起点与循环终点的位置是否在同一点上；②弄清循环加工时刀具的走刀路线与分刀编程加工的异同点，等等。学生在初步掌握了循环指令的应用及加工特点后，即可在简单零件的基础上，依据个人能力的大小自我设计任务。如逐渐添加一些锥面、圆弧面、二次曲面等几何面，构造则由简单到复杂的零件，锻炼循环指令的编程能力。当然，在这一过程中，教师的指导和同组同学的协作，也是学生获得成功必不可少的条件。

四、教学反思

前已论述，对职业学院学生而言，《数控编程与操作》课程是一门理解起来较难的课程，虽然教师可借助有效教学理论采用多种方法设计教学，以促进学生对知识的理解，但教师对教学效果仍需密切关注。因为，教学效果的高低，还有赖于教师持续的反思。有效教学迫切地需要教师自觉养成反思与总结的好习惯，教师要做到堂堂反思，天天反思，因为，没有反思的教学就不是有效教学。

新课程的核心理论就是“一切为了每一位学生的发展”，故课堂教学的内核在于发展学生的主体性，而教学反思也应主要反思学生的学习状态。如果学生对学习过程无动于衷，教师再精彩的表演也只是唱“独角戏”，有效教学从何而来？笔者认为：教师的成长过程是教学经验的积累与经常性地进行教学反思的彼此互动的过程。没有教学反思，授课前就不可能具有前瞻性，授课过程中就不可能具有调控性，授课后对教学效果的总结也不可能具有批判性。故教师在教学过程中，要预测学生接受新知识时可能会出现的情况，并结合学生的已有知识、个性差异及认知规律而设计教法，以改进教学方法和手段，不断提高教学效益。

在《数控编程与操作》课程教学中，实施有效教学的根本目的，是要求教师要遵循教学活动的客观规律，以较少的时间、精力和物力投入，实现学生个性的全面发展，力争获得较高的教学效益。那种只管教不管学，盲目拟定教学目标，教学过程无反思，更谈不上追求教学效益的教学过程，只能是低效教学或无效教学。故教师只有不断研究教学理论，切切实实改革教法，认认真真指导学法，才能实现教学目标所规定的要求。

参考文献：

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[2]余文森等.有效教学的理论和模式[M].福洲：福建教育出版社，2011.

[3]加里·D·鲍里奇.有效教学方法（第四版）[M].南京：江苏教育出版社，2002.