中職數(shù)學(xué)課與數(shù)控專業(yè)課契合的探究

李峰

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?為提升我國國民的整體素質(zhì)，近年來中職院校的質(zhì)量和數(shù)量都有了很大的提升。數(shù)學(xué)和數(shù)控作為中職院校的主打課程，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力有很大幫助，兩類課程有效結(jié)合，能使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量大幅度提升。將兩類課程結(jié)合在一起探究，對兩者契合現(xiàn)狀、改革措施及具體的契合措施進(jìn)行詳細(xì)介紹。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?數(shù)學(xué);數(shù)控;探究

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）15-0300-02

一、現(xiàn)狀分析

（一）基礎(chǔ)差

為全面提升我國的國民文化水平，今年來中職院校招收學(xué)生的力度有所加大，但在招收方式上比較落后，仍然采用的是傳統(tǒng)的問卷調(diào)查形式。對調(diào)查數(shù)據(jù)匯總后發(fā)現(xiàn)，入校學(xué)生的水平大致如下：中專學(xué)生基本符合錄取要求，但數(shù)學(xué)考試成績只比及格線稍高，還有一部分學(xué)生只就讀中專，并未參加中考;學(xué)生每天的課外學(xué)習(xí)時間很少，平均為1小時左右;在課堂上，學(xué)生總是有選擇性地聽課，很多學(xué)生只聽重點(diǎn)復(fù)習(xí)內(nèi)容，并不注意日常學(xué)習(xí)的積累;教師每學(xué)期組織的復(fù)習(xí)課時間有限，大多數(shù)時候?qū)W生都是自行復(fù)習(xí)，復(fù)習(xí)效率普遍偏低;學(xué)生對數(shù)學(xué)沒有興趣，掌握知識點(diǎn)困難。由此可見，學(xué)生基礎(chǔ)普遍偏差。

（二）課時少

為使學(xué)生掌握更多的知識，現(xiàn)階段數(shù)學(xué)課的內(nèi)容日漸增長，但課時缺陷逐漸縮減。很多理論知識在有限的時間內(nèi)學(xué)生并不能掌握透徹。在新課改之下，院校對學(xué)生的要求普遍提升，既要其熟練掌握理論知識，又要求學(xué)生將數(shù)學(xué)知識靈活運(yùn)用到數(shù)控操作當(dāng)中[1]。在課時逐漸減小的情況下，學(xué)生的理論知識不夠扎實(shí)，且實(shí)踐能力急需加強(qiáng)。

（三）教材落后

數(shù)學(xué)知識具有較強(qiáng)的邏輯性，學(xué)校在編寫教材時很難有創(chuàng)新，由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，數(shù)控知識和數(shù)學(xué)知識很難結(jié)合到一起。很多中職院校由于資金、人力等資源的限制，新教材編寫周期較長，且不能結(jié)合本校實(shí)際情況編寫，教學(xué)過程需要教師和學(xué)生長期磨合，不利于快速提升教學(xué)質(zhì)量。

二、課程改革相關(guān)舉措

（一）合理安排課程

一般的中職院校教學(xué)時間都為三年，其模式和高中非常類似，其學(xué)習(xí)過程大致如下：首先教師引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)、數(shù)控知識入門，其次在學(xué)生熟練掌握理論知識的基礎(chǔ)上，對學(xué)生進(jìn)行理論知識的拓展，最后一年主要以復(fù)習(xí)為主，讓學(xué)生將數(shù)學(xué)計(jì)算和數(shù)控編程進(jìn)行融合。達(dá)到靈活轉(zhuǎn)化兩類知識，深度融合兩門課程的相關(guān)知識，緊湊安排課程時間，讓學(xué)生充實(shí)的同時減輕學(xué)習(xí)壓力。

（二）對教師的要求

數(shù)控技術(shù)在很多方面都需要用到數(shù)學(xué)知識，當(dāng)兩門課程融合在一起形成一門新課程時，對教師的要求也相應(yīng)的提升。教師需要同時具備計(jì)算和數(shù)控能力，現(xiàn)階段我國大部分院校為提升師資力量，其工作重點(diǎn)主要放在以下兩方面：從根源上提升教師質(zhì)量，即在招收教師時提高選擇門檻，優(yōu)先錄取兩方面知識兼具的人才，在此基礎(chǔ)上定期對教師進(jìn)行技能培訓(xùn);建立完善的考核制度，教師需要定期接受考核，淘汰教學(xué)成果較差的教師。為保證自身教學(xué)質(zhì)量，教師可通過自學(xué)、報培訓(xùn)班等方式提升個人綜合素質(zhì)[2]。為鼓勵更多的教師學(xué)習(xí)多門學(xué)科，目前我國教育部提倡雙師教育，且教師若通過相關(guān)測試，教育部就會頒發(fā)職業(yè)證書，這樣教師的才能和素養(yǎng)便得到很好的體現(xiàn)。

（三）積極交流

目前我國很多中職學(xué)校的師資力量比較薄弱，教師大部分都還處于掌握一門課程的階段，因此為加強(qiáng)數(shù)控和數(shù)學(xué)課程的融合度，教師之間的交流是非常有必要的。學(xué)術(shù)交流主要集中在開課之前，交流內(nèi)容主要包括以下幾個方面：掌握一套系統(tǒng)的數(shù)學(xué)計(jì)算方法，為后期更好地授課打下基礎(chǔ);交流繪圖的相關(guān)知識和心得，保證在數(shù)控教學(xué)過程中，學(xué)生能在教師的幫助下在計(jì)算機(jī)上完成數(shù)學(xué)圖形的繪制。交流有助于教師取長補(bǔ)短，進(jìn)而改進(jìn)自身的教學(xué)方式。

（四）制訂計(jì)劃

基本上每學(xué)期，教師都會對本學(xué)期的課程做出規(guī)劃，并將課程的重難點(diǎn)羅列出來，并根據(jù)章節(jié)難度合理分配課時。將數(shù)學(xué)知識運(yùn)用到數(shù)控學(xué)習(xí)中時，需要做出更加詳細(xì)的規(guī)劃，想要學(xué)好數(shù)控技術(shù)就要打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。某知名中職院校的數(shù)控學(xué)習(xí)計(jì)劃大致如下：在空間上的合適位置確定原點(diǎn)并建立坐標(biāo)系;在數(shù)學(xué)知識的輔助下，將零件圖放入坐標(biāo)系當(dāng)中，并計(jì)算出關(guān)鍵點(diǎn)的具體坐標(biāo);結(jié)合數(shù)控相關(guān)知識，將節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)編入數(shù)控程序當(dāng)中;將每節(jié)點(diǎn)的程序組合整理到一起，使其變成完整的零件加工程序;將程序應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)當(dāng)中，針對零件不完善的地方進(jìn)行程序修改[3]。修正過的程序需再次進(jìn)行測試，測試合格方可投入產(chǎn)品生產(chǎn)。

（五）優(yōu)化評分標(biāo)準(zhǔn)

在傳統(tǒng)中職教學(xué)過程中，評價學(xué)生的體系是相對單一的，學(xué)生的最終卷面成績就是其整體素質(zhì)的最好體現(xiàn)。長期實(shí)踐證明，這樣的評價標(biāo)準(zhǔn)顯然是不合理的，為改變這一現(xiàn)象，需要在卷面分的基礎(chǔ)上，增加一些比較人性化的評價標(biāo)準(zhǔn)。例如：將學(xué)生平時的課堂出勤率、回答問題的積極性以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等進(jìn)行評價，這些平時表現(xiàn)作為學(xué)生的平時分，最后和卷面成績加成即可。

三、具體契合措施

（一）創(chuàng)建合適情境

邏輯性強(qiáng)、抽象是數(shù)學(xué)課程最顯著的特點(diǎn)，很多數(shù)學(xué)理論若不結(jié)合具體的情境，教師就無法將相關(guān)理論講清楚，更別說學(xué)生全面掌握理論知識。因此，在將數(shù)控、數(shù)學(xué)融合在一起時，必須創(chuàng)建相應(yīng)的情境，最好和生活息息相關(guān)的。下面以圓標(biāo)準(zhǔn)方程為例，演示情境的創(chuàng)建過程。

如下圖所示，所加工的零件需要在工件左邊找一圓心，圓半徑為30，已經(jīng)半徑的另一端為A點(diǎn)，試著確定B點(diǎn)的具體位置。

將這一零件外形圖作為特定情境，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)計(jì)算確定圓心的具體位置，并在零件上找合適的點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，進(jìn)而確定圓心及其他重要節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。計(jì)算過程能夠不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲，計(jì)算完成后學(xué)生也能了解工件的具體外形。將得到的計(jì)算數(shù)據(jù)帶入數(shù)控編程，寫好程序后輸入相關(guān)坐標(biāo)信息，就能實(shí)現(xiàn)零件的自動化生產(chǎn)。由上述內(nèi)容可以看出，好的情境能讓學(xué)生學(xué)習(xí)更加輕松，且能夠有序地完成操作步驟，學(xué)生興趣很容易被激發(fā)出來。

（二）由淺入深

一本數(shù)學(xué)教材可自成一個單獨(dú)的體系，想要將全本書融會貫通，前期必須打好基礎(chǔ)，后期需要做好鞏固和拓展。相信大部分學(xué)生都會有所體會，基礎(chǔ)概念掌握不牢固的情況下，后期學(xué)習(xí)無疑是非常困難的。若基礎(chǔ)概念掌握全面，后面就會越學(xué)越輕松。在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中，階段性的成功對學(xué)生來說是很大的鼓勵，也是其學(xué)習(xí)后面知識的強(qiáng)大動力。

下面以弧度制的內(nèi)容為例，詳細(xì)介紹數(shù)學(xué)教學(xué)由淺入深的過程。首先按照難易程度提問學(xué)生相關(guān)概念和公式：周角的概念和度數(shù)、弧度制的定義、角度和弧度的區(qū)別及轉(zhuǎn)化單位、計(jì)算圓弧長度需要用到什么公式等。讓學(xué)生弄懂單個定義，并將其進(jìn)行比較，找出其異同點(diǎn)，為后期解答題目打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

其次，綜合理論知識，擬定相關(guān)題目：某一零件在加工過程中，整個零件是做勻速運(yùn)動的，該圓形零件的半徑為30cm，在其加工1s過程中，由工件上的A點(diǎn)到B點(diǎn)，走過的弧長總長為300cm。請求解該時間段內(nèi)A的圓心角，并計(jì)算出B點(diǎn)旋轉(zhuǎn)了多少周。

（三）強(qiáng)化練習(xí)

現(xiàn)代課堂與傳統(tǒng)課堂不同，其不僅有教師授課，還會給學(xué)生留下部分時間做課堂練習(xí)。剛講完知識點(diǎn)，趁熱打鐵讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，能夠促使其加深對課堂知識的印象，若解題中遇到困難可及時提問。很多幾何圖形的求解都可用數(shù)控編程進(jìn)行解決，下面兩道關(guān)于三角形的問題就是典型的例子。

如下圖中的第一張圖，這是某碎輪得到部分零件，利用游標(biāo)卡尺對其進(jìn)行測量，寬和高分別為60和12，試求該輪原來圓的直徑大小。第二張圖是多孔工件，其是按照孔直徑由小到大進(jìn)行加工的，先將C孔加工完成，再移動工件完成其他兩孔的加工。這里需要求出工件在水平和豎直方向上的移動距離。根據(jù)圖中所給尺寸，求解水平和垂直位移量。

上述只是簡單的數(shù)控專業(yè)習(xí)題，但題目中充分將數(shù)學(xué)知識展現(xiàn)出來，既能檢查學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算水準(zhǔn)，又能檢驗(yàn)其數(shù)控操作能力。

（四）增加實(shí)踐內(nèi)容

數(shù)控加工中離不開數(shù)學(xué)計(jì)算，下面用具體的生產(chǎn)實(shí)例來說明實(shí)踐的重要性。根據(jù)下圖可知，該工件符合曲線橢圓型計(jì)算公式，即（a>b>0）。建立一個三維坐標(biāo)系，將工件中心作為坐標(biāo)原點(diǎn)，零件是由從小到大的圓形薄片堆積起來的，數(shù)控車床在Z軸方向上積分，積分距離為dz。當(dāng)銑刀將工件加工到指定高度，即可完成制作，將工件曲面處理后就能投入使用。這一操作過程最好能讓學(xué)生自己實(shí)踐，在動手過程中，學(xué)生能夠更加直觀地感受到數(shù)學(xué)知識在數(shù)控加工中的重要性。

綜上所述，是對數(shù)學(xué)和數(shù)控契合的相關(guān)探究，首先對我國中職院校目前契合現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，并提出相應(yīng)的改革策略，最后給出數(shù)學(xué)知識在數(shù)控技術(shù)中應(yīng)用的實(shí)例。從中可以看出計(jì)算在數(shù)控中占據(jù)著非常重要的地位，數(shù)學(xué)計(jì)算作為數(shù)控加工的基礎(chǔ)，學(xué)校必須重視起來，強(qiáng)抓教學(xué)質(zhì)量。并在上述各項(xiàng)措施的指導(dǎo)下，將兩門課程的融合程度進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]張樹平.中職數(shù)控專業(yè)課構(gòu)建多元化評價體系的實(shí)踐與思考[J].職業(yè)，2013（29）：96.

[2]盧敏君.新背景下中職數(shù)學(xué)與數(shù)控專業(yè)相結(jié)合的探索與實(shí)踐[J].課程教育研究，2017（6）.

[3]顏曉鴿.工學(xué)結(jié)合模式下的高職數(shù)控專業(yè)教學(xué)改革[J].山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016（6）.

編輯 李 靜