數(shù)控車床編程與操作一體化教學探索

張宣升

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

關(guān)鍵詞：CDIO；一體化教學；教學模式；數(shù)控車床

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-4437（2013）04-0043-03

一體化教學，就是整理融合教學環(huán)節(jié)，把培養(yǎng)學生的職業(yè)能力，理論與實踐相結(jié)合的教學過程作為一個整體考慮，通過制定教學計劃與大綱，構(gòu)建職業(yè)能力整體培養(yǎng)目標體系，通過各個教學環(huán)節(jié)的落實來保證整體目標的實現(xiàn)。一體化教學旨在提高學生的綜合素質(zhì)，采用理論與實踐相結(jié)合的方法。教師和企業(yè)人員共同制定教學內(nèi)容、教學方法與進度，使學生能將所學的理論知識及時消化吸收。

一、傳統(tǒng)教學模式分析

由于專業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，人才培養(yǎng)的標準不斷提高，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、工學結(jié)合，教學內(nèi)容需進一步整合。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)集機械制造、計算機控制、傳感檢測、信息技術(shù)和光電等技術(shù)于一體，其發(fā)展趨勢表現(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)工學結(jié)合，教學內(nèi)容滯后數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，導致理論教學不能更好的滿足實際教學，學生所學知識、技能不能及時的滿足生產(chǎn)實際的要求。

二、SP-CDIO一體化教學

我校在吸收，總結(jié)了幾種一體化教學模式后，根據(jù)高職教育的特點，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（Design），實施（Implement），運作（Operate）英文的縮寫，對國際CDIO模式的創(chuàng)新，強調(diào)技能和素養(yǎng)。

，CDIO是近年來受到重視的一種一體化教學模式。CDIO以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。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、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預(yù)定目標。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)、全面實施以及檢驗測評的12條標準。

CDIO強調(diào)工程教育的預(yù)期成果，詳述個人的、人際的、產(chǎn)品（系統(tǒng)）建造的學習成果。個人學習成果主要指學生個體的認知和感性發(fā)展，如工程推理和問題解決能力、實踐中積累知識的能力、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；人際的學習成果是指關(guān)注個人和團體的互動，如團隊合作、領(lǐng)導能力和溝通交流；產(chǎn)品（系統(tǒng)）建造的學習成果是指關(guān)注在企業(yè)、行業(yè)和社會環(huán)境中構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作產(chǎn)品（系統(tǒng)）的能力?？梢钥闯?，CDIO強調(diào)的是從個體能力到綜合能力的培養(yǎng)體系，而無論是個體能力還是綜合能力的培養(yǎng)都離不開基礎(chǔ)知識的積累，特別是綜合能力更需要學生具有寬廣的基礎(chǔ)知識；再結(jié)合我國高等職業(yè)教育的專業(yè)教學特點，我們以基于通識教育的寬口徑專業(yè)教育為出發(fā)點，著眼于為學生未來的個性發(fā)展和柔性化培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)；按照學科融合和交叉的思想確定教學計劃、課程體系，明確課程與知識、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)教育知識體系。

三、SP-CDIO教學模式探索

通過分析可知，SP-CDIO教學模式正好解決了傳統(tǒng)教學中的不足，抓住了企業(yè)的需求以及學生學習的心里。從而更好的完成對學生專業(yè)能力、方法能力、知識能力、團隊協(xié)作能力、交流能力、領(lǐng)導能力、企業(yè)文化認知能力的培養(yǎng)。

（一）實施條件

我校數(shù)控車間現(xiàn)有數(shù)控車床21臺，其中，發(fā)那科系統(tǒng)9臺、西門子系統(tǒng)1臺、華中系統(tǒng)11臺，多媒體教室一個，數(shù)控仿真室一個，實訓指導教師5人，能同時容納100人進行實訓操作練習。

（二）教學組織過程

教學過程的組織直接影響教學效果，項目的組織過程如圖1所示：

1 引出項目，制定任務(wù)

根據(jù)課程目標，制定教學項目。這一環(huán)節(jié)的目的是讓學生知道“做什么”，即明確學習目標和任務(wù)。為了能激發(fā)學生的學習興趣、喚起學生注意、引導學生思維，最好要通過設(shè)置合理的教學情境來引出項目。設(shè)置的教學情境要與教學內(nèi)容相關(guān)，與學生的學習、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零件、一只元器件、一組數(shù)據(jù)、一項實驗或一張圖表，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。引出項目后應(yīng)適時以恰當?shù)男问礁嬷畬W生具體而明確的學習目標和任務(wù)。

2 制定方案，確定步驟

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

3 小組合作，方案實施

這一環(huán)節(jié)的目的是讓學生在“做中學”，即讓學生在實際操作中獲取知識、習得技能、提高能力。這既是一個實施方案的過程也是一個驗證方案的過程，是學生運用新知識、新技能、新方法去解決問題的過程。在這過程中要讓學生有收獲、有體會、有感悟，感受知識、技能、方法的力量，體會勞動的艱辛、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，要加強合作意識和能力的指導。

4 檢查評價，完善方案

這一環(huán)節(jié)的目的是優(yōu)化學生所得，即通過小組內(nèi)、小組間的相互檢查和評價，來優(yōu)化完成項目的方案，達到優(yōu)化學生所掌握的新知識、新技能、新方法的目的。在這環(huán)節(jié)教師要引導學生對各個操作步驟進行討論和檢查，對態(tài)度和方法、過程和結(jié)果進行反思和評價，以其發(fā)掘優(yōu)點、發(fā)現(xiàn)缺點、查漏補缺，不斷完善完成項目的方案，更加明確各個操作步驟的要求。

5 鞏固訓練，總結(jié)提高

這一環(huán)節(jié)的目的是促進知識和技能的遷移，即通過相似項目或同一項目的重復(fù)訓練，對整個項目實施情況的總結(jié)和評價，使學生能梳理知識結(jié)構(gòu)，切實掌握技能和方法，靈活地運用新知識、新技能、新方法解決同類問題。在這一過程中要讓學生自主選擇薄弱環(huán)節(jié)進行鞏固訓練，并在學生自我總結(jié)的基礎(chǔ)上由教師進行總結(jié)性評價。評價要注重激勵性，注重過程和態(tài)度。

6 主干課程考證

為提高學生的實踐應(yīng)用能力，促進就業(yè)，提高他們在社會上的競爭力，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于課程很好地把握，采用理論實踐一體化教學方法來充分調(diào)動學生的學習興趣和考證積極性；其次。學院、任課教師和班主任三方面要共同營造良好的學習和考證氛圍，這對于推進學生的考證熱情也有積極的作用。

（三）項目評價

項目評價采取過程評價。評價的內(nèi)容，一是對項目活動成果評價，如計劃合理性，項目完成情況及產(chǎn)品的質(zhì)量等；二是對學生項目活動中表現(xiàn)情況評價，如小組合作參與意識，合作精神，創(chuàng)新性等方面，通過評價有利于學生的全面發(fā)展。

學生通過自我評價，既可以介紹自己成功的經(jīng)驗，供他人借鑒，又可發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，主動學習。另外也可以激發(fā)學生合作學習的興趣和團隊協(xié)作完成一個項目任務(wù)的能力。教師評價對課堂教學起著導向作用。學生在項目實施過程中會存在各式各樣的問題，教師在評價時要引出問題的所在并引導學生解決問題。教師對學生的評價，既要關(guān)注學生知識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，受到了學生的一致好評。通過吸收國際先進的教學模式，結(jié)合我國的現(xiàn)實情況，把教、學、做融為一體。調(diào)動學生的創(chuàng)新思維，更好的達到教學效果，培養(yǎng)出符合工廠要求的應(yīng)用型人才。