论文部分内容阅读
摘 要：对于教学内容、方法及手段进行必要的改革，以适应新时期数控专业的教学要求。
关键词：数控 教学 改革
中图分类号：G720 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0020-02
20世纪90年代，日本丰田汽车公司与金杯汽车股份有限公司共同出资，合作创办的一所学校，即现在的沈阳职业技术学院汽车分院（辽宁丰田金杯技师学院、辽宁金杯高级技工学校）。学校是劳动和社会保障部批准的国家级重点高级技工学校，是首批国家中等职业教育改革发展示范学校。
学校在教学的过程中采用丰田教学模式。这种源自日本丰田公司的下属培训部门丰田工业学园的职业教育方法经过在中国不断地的运行，从落地生根、发芽到茁壮成长，在职业教育领域得到了非常快速发展，为我国的职业教育做出了重要的贡献。
《数控编程》是数控加工专业的核心课程之一。本学科不仅专业性质要求高，而且技术性和实践性非常强。传统的《数控编程》课程是一门理论专业课，在授课过程中按照备课、复习旧课、导入新课、讲授新课、课堂检测、巩固新课、课堂总结，最后进行期末笔试考试等教学环节进行。整个过程是“教师教，学生学”（一言堂、满堂灌）。对于学生的掌握和理解理论知识十分不利。为此要进行《数控编程》教学环节及教学手段改革，迫在眉睫。
1 改革的指导思想、思路及原则
1.1 指导思想
为贯彻和落实全国教育工作会议精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，全面推进校企合作人才培养，改革创新人才培养模式、丰田教学模式和评价模式，全面提升高素质技能人才培养水平，不断深化以校企合作、工学结合为核心的人才培养模式改革，不断提高学校人才培养质量，满足当前社会对数控技能人才需求的现状。
1.2 改革思路
根据完善和发展丰田教学模式的要求，加强企业调研，提升高素质、高技能人才培养的模式和方法，适应时代的发展，满足社会的需求。
1.3 改革原则
让学生成为教学的中心，全面提升学生综合职业素质为原则。
2 改革的具体措施如下
2.1 教学内容改革
按照丰田教学模式的“技能重训练、理论重应用、人格重养成”理念，以培养学生掌握数控加工的技能，走出校门就能上岗为目标，教学内容改革力求从实际应用的需要出发，尽量减少枯燥、实用性不强的理论概念。课程内容主要由数控机床加工程序编制基础、数控加工工艺设计、数控车削编程、数控铣床编程、电火花和线切割机床编程、自动编程系统六个模块构成，包括了加工工艺、刀具、材料的知识运用，数控系统和编程方法的专业知识，在讲授过程中，结合学生实习课题和学校数控机床的指令特点，将抽象的理论具体化，便于学生接受。
2.2 教学方法和手段改革
《数控编程》课程一般包括数控车床、数控铣床两种数控机床的编程与操作，通常涉及的数控系统有FANUC、SIEMENS、华中数控三个系统。先讲授FANUC数控车（铣）力求稳扎稳打，熟练掌握，在此基础上再学习数控铣（车）就相对轻松些。编程指令的学习以FANUC为主，兼顾华中和SIEMENS系统，做到一通百通，重点突出，主次分明。
具体采用教法如下：
（1）多媒体教学。
为体现丰田教学模式中“理论重应用”，应加大多媒体教学。将不易于理解的知识点、不利于说明的知识点通过多媒体的方式呈现给学生。一方面更加直观、更易于理解；另一方面增大了信息量，提高课堂教学效果。对于多媒体教学的内容上，不要以简单的图片和文字为主，而应加大动画和视频的比重，加强PPT的可视性及加深学生的学习后的印象。充分利用多媒体教学手段，缩短了绘制课题等准备时间，将课堂时间高效利用。但是也要讲多媒体与板书进行合理的分配。如果一味的使用多媒体教学，对于学生的吸引力就会逐渐下降，反而不会收到好的效果。
（2）实物教学法。
为体现丰田教学模式中“理论重应用”，在教学过程中充分利用实物进行教学。利用数控机床加工出产品、样件作为教学载体，利用工具、量具、刃具等作为教具，让学习者直接感受工厂的气息，感受到所学知识的应用方向，使书本上一些隐性知识显性化，帮助学生进行学习和理解数控加工知识。
（3）采用一体化教学模式。
对《数控编程》进行了理论实践一体化教学的改革。改变了以往教学中用黑板当数控机床操作面板、用练习本当编程工具的教学方法，让学生在真实的实践环境中体会编程、体验加工；增加学生的练习时间，提高学生对数控知识的理解。在学完理论知识后，立即衔接机床实际操作或仿真软件加工课程，使书本上的知识、代码，马上能够应用、实践，得到验证，加深学生对于知识的理解，也体现了丰田教学模式中“技能重训练”。
（4）实习现场讲授。
丰田教学模式中“技能重训练”，充分利用实习工厂的设备、工具、量具、夹具等硬件条件，在讲授时，可以利用学校实习工厂的设备（车床、铣床、数控设备等）进行讲授时，改变了以往“一本书，一只笔，一块黑板”原始教学手段。充分利用学校的硬件资源，让学生在学习时“看得见、摸得着”。加强车床、数控车床，铣床、数控铣床等机床对比，提升学生的对机床结构的认识，便于学生消化、掌握理论知识。
（5）利用自动编程软件。
自動编程也是数控技术中的一项技能。丰田教学模式中“技能重训练”也就要求要注重自动编程的练习。在进行自动编程章节讲授时，利用自动编程实训室的自动编程软件进行讲解。在软件的选择上可以是CAXA，也可以是其他外国的大型软件。老师在电脑上，利用软件将课题演示一遍，学生们按照老师的操作步骤进行练习操作，并在软件中完成老师布置自动编程的练习题和作用。在计算机完成后，有条件的院校应该将程序传输到机床中，进行课题的加工，加强了学生对于自动编程的理解和掌握。 （6）利用数控仿真软件教学。
很多的工科类院校的工程实践中心的数控机床不能满足学生的实习需求。充分利用数控仿真软件来解决数控加工机床的人机比不足的现状，即节约了成本，避免了加工危险，又有效地提高了人机比，同时利用示教功能，也为教师指导学生、学生进行学习都提供了便利条件，但是仿真软件不能完全代替数控机床。在课程中，必须安排一定的机床实习课时，来提升学生对于机床操作的掌握。
（7）典型任务课题驱动法。
丰田教学模式中“技能重训练”。如何去加强技能的训练。这就要求首先选择合适的技能训练课题。在选择典型任务课题时应以国家职业资格标准中数控专业中级工、高级工职业标准为参考，结合企业调研的结果，加以编排。把企业生产实际中应用的新知识、新技术、新工艺、新方法反映到典型任务课题驱动中去。
在实践阶段，要布置典型任务课题，让学生通过研究图纸、分析工艺、确定加工路线和加工参数、然后进行程序编制、程序输入、仿真软件进行模拟加工，通过数控机床进行真实加工。而通过制作典型任务课题，全面提升学生的知识掌握。
（8）小组合作法。
在布置典型任务课题时，采用分组法进行。在实习时，以小组为加工单位进行实践加工时，培养学生互相帮助、互相学习、互相提高、加强团队意识，锻炼综合素质，提升学习效果。
在实训的过程中采用角色轮换制，将每名学生的角色加以改变，例如可以安排组长、操作者、质检员、准备员等角色。不同的角色的管理权利、责任、义务都不同，在角色扮演中，灌输丰田精益生产的管理理念，使不同的角色都能对丰田的管理理念有了解、掌握，体现了丰田教学模式中“人格重养成”。不同的角色扮演会激发学生学习的兴趣和潜能，这样不单单学生的技术水平有了提高，而且锻炼每名同学的综合职业能力，增强了学生的素质养成。将传统教学老师为教学中心的教学方式转变成为了以学生为中心的教学方式。
（9）课程设计。
常规的数控理论教学中，没有课程设计的内容，教学效果仅仅能通过考试得到检验。但是试卷对于学生知识的检验是有限的。为了锻炼学生们的综合职业能力，应在课程中加入课程设计的时间和课时。在进行课程设计时，以小组为单位，进行课题的设计、开发。广泛利用互联网及其他社会资源收集好的思路，利用CAD软件进行课题的图纸设计。利用CAM软件和机床进行课题的加工、制造，并完成对应的设计说明书，反映了丰田教学模式中“理论重应用”的要求。
（10）毕业设计。
对于数控专业的学生，在最后半个学期应开展毕业设计，梳理学生们学过的知识，提升综合职业能力。可以完成一些实用性较强的课题，如开发、制造一些简易数控机床、设计数控机床夹具等任务。通过制造简易机床设备、制作复杂的零件等对于数控专业学生三年的学习进行综合的检验，提升了学生的课程设计能力，体现了“理论重应用”的丰田教学模式要求。
2.3 考核方法改革
通過合理的考核方法改革来检验丰田教学模式下的人才培养。
（1）单一考核向综合考核转变。
改变以往一张试卷定乾坤的局面，本学期期末考试成绩分三个组成部分。第一部分平时成绩40%。这部分注重平时的考核，包括出勤、上课听讲状态、作业完成情况、实习课操作情况等；第二部分实操考试30%，教师在最后一次实操课上布置考试内容，学生现场抽签作答，现场评分；第三部分理论考试30%，教师综合本学期内容出一套试题，由学校统一安排考试时间。这样能对学生本学科的学习情况给出正确、科学的评价。
（2）工件考核向过程考核转变。
在实习考核时，每一周的成绩由以往的以工件质量考核，改为实习操作、实习笔记、课堂表现、安全生产等综合考核，注重过程考核，不单单以课题的质量高低作为学生实习课成绩的打分依据，使学生的实训课成绩反应出整个实训过程的情况，将学习的重心从只注意单一的课题加工，转变为综合的职业能力养成。
2.4 加强素质教育及综合能力培养
为实现丰田教学模式中的“人格中养成”，在实践课过程中，以小组为单位，分配加工任务，让每组指派小组成员完成老师的提问，给小组成员展示的机会，锻炼每个学生的语言表达能力，组织能力、专业知识、其他能力等。
在理论课过程中，也要多于学生互动，让学生们提出问题、老师引导、学生分析问题、解决问题，培养学习们勤于思考、解决问题的能力。
在布置作业时，要求学生做一些的课题设计、开发作业。这种作业要求学生去绘制一张完整的零件图，这要求学生对于制图、公差、金属材料等专业课都要理解掌握，是一个多学科、基础性、综合性检验，以此来提升学生们的兴趣，促使学生热爱专业、努力钻研，提升其主动学习的能力。
总之，为使丰田教学模式的“技能重训练、理论重应用、人格重养成”理念得到支撑，为使丰田教学模式得到发展，要对《数控编程》课程进行必要的教学改革。在《数控编程》课程教学改革过程中，教师应努力学习新知识、新技能，加强机床操作加工练习，不断提升、完善自己，同时关注学生兴趣的启发与引导，注重学生综合职业能力的培养，精心设计典型任务课题，努力提高数控编程课程一体化教学程度，充分挖掘学生独立思考问题、解决问题的能力，以适应企业对高素质数控技能型人才的需求。
关键词：数控 教学 改革
中图分类号：G720 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0020-02
20世纪90年代，日本丰田汽车公司与金杯汽车股份有限公司共同出资，合作创办的一所学校，即现在的沈阳职业技术学院汽车分院（辽宁丰田金杯技师学院、辽宁金杯高级技工学校）。学校是劳动和社会保障部批准的国家级重点高级技工学校，是首批国家中等职业教育改革发展示范学校。
学校在教学的过程中采用丰田教学模式。这种源自日本丰田公司的下属培训部门丰田工业学园的职业教育方法经过在中国不断地的运行，从落地生根、发芽到茁壮成长，在职业教育领域得到了非常快速发展，为我国的职业教育做出了重要的贡献。
《数控编程》是数控加工专业的核心课程之一。本学科不仅专业性质要求高，而且技术性和实践性非常强。传统的《数控编程》课程是一门理论专业课，在授课过程中按照备课、复习旧课、导入新课、讲授新课、课堂检测、巩固新课、课堂总结，最后进行期末笔试考试等教学环节进行。整个过程是“教师教，学生学”（一言堂、满堂灌）。对于学生的掌握和理解理论知识十分不利。为此要进行《数控编程》教学环节及教学手段改革，迫在眉睫。
1 改革的指导思想、思路及原则
1.1 指导思想
为贯彻和落实全国教育工作会议精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，全面推进校企合作人才培养，改革创新人才培养模式、丰田教学模式和评价模式，全面提升高素质技能人才培养水平，不断深化以校企合作、工学结合为核心的人才培养模式改革，不断提高学校人才培养质量，满足当前社会对数控技能人才需求的现状。
1.2 改革思路
根据完善和发展丰田教学模式的要求，加强企业调研，提升高素质、高技能人才培养的模式和方法，适应时代的发展，满足社会的需求。
1.3 改革原则
让学生成为教学的中心，全面提升学生综合职业素质为原则。
2 改革的具体措施如下
2.1 教学内容改革
按照丰田教学模式的“技能重训练、理论重应用、人格重养成”理念，以培养学生掌握数控加工的技能，走出校门就能上岗为目标，教学内容改革力求从实际应用的需要出发，尽量减少枯燥、实用性不强的理论概念。课程内容主要由数控机床加工程序编制基础、数控加工工艺设计、数控车削编程、数控铣床编程、电火花和线切割机床编程、自动编程系统六个模块构成，包括了加工工艺、刀具、材料的知识运用，数控系统和编程方法的专业知识，在讲授过程中，结合学生实习课题和学校数控机床的指令特点，将抽象的理论具体化，便于学生接受。
2.2 教学方法和手段改革
《数控编程》课程一般包括数控车床、数控铣床两种数控机床的编程与操作，通常涉及的数控系统有FANUC、SIEMENS、华中数控三个系统。先讲授FANUC数控车（铣）力求稳扎稳打，熟练掌握，在此基础上再学习数控铣（车）就相对轻松些。编程指令的学习以FANUC为主，兼顾华中和SIEMENS系统，做到一通百通，重点突出，主次分明。
具体采用教法如下：
（1）多媒体教学。
为体现丰田教学模式中“理论重应用”，应加大多媒体教学。将不易于理解的知识点、不利于说明的知识点通过多媒体的方式呈现给学生。一方面更加直观、更易于理解；另一方面增大了信息量，提高课堂教学效果。对于多媒体教学的内容上，不要以简单的图片和文字为主，而应加大动画和视频的比重，加强PPT的可视性及加深学生的学习后的印象。充分利用多媒体教学手段，缩短了绘制课题等准备时间，将课堂时间高效利用。但是也要讲多媒体与板书进行合理的分配。如果一味的使用多媒体教学，对于学生的吸引力就会逐渐下降，反而不会收到好的效果。
（2）实物教学法。
为体现丰田教学模式中“理论重应用”，在教学过程中充分利用实物进行教学。利用数控机床加工出产品、样件作为教学载体，利用工具、量具、刃具等作为教具，让学习者直接感受工厂的气息，感受到所学知识的应用方向，使书本上一些隐性知识显性化，帮助学生进行学习和理解数控加工知识。
（3）采用一体化教学模式。
对《数控编程》进行了理论实践一体化教学的改革。改变了以往教学中用黑板当数控机床操作面板、用练习本当编程工具的教学方法，让学生在真实的实践环境中体会编程、体验加工；增加学生的练习时间，提高学生对数控知识的理解。在学完理论知识后，立即衔接机床实际操作或仿真软件加工课程，使书本上的知识、代码，马上能够应用、实践，得到验证，加深学生对于知识的理解，也体现了丰田教学模式中“技能重训练”。
（4）实习现场讲授。
丰田教学模式中“技能重训练”，充分利用实习工厂的设备、工具、量具、夹具等硬件条件，在讲授时，可以利用学校实习工厂的设备（车床、铣床、数控设备等）进行讲授时，改变了以往“一本书，一只笔，一块黑板”原始教学手段。充分利用学校的硬件资源，让学生在学习时“看得见、摸得着”。加强车床、数控车床，铣床、数控铣床等机床对比，提升学生的对机床结构的认识，便于学生消化、掌握理论知识。
（5）利用自动编程软件。
自動编程也是数控技术中的一项技能。丰田教学模式中“技能重训练”也就要求要注重自动编程的练习。在进行自动编程章节讲授时，利用自动编程实训室的自动编程软件进行讲解。在软件的选择上可以是CAXA，也可以是其他外国的大型软件。老师在电脑上，利用软件将课题演示一遍，学生们按照老师的操作步骤进行练习操作，并在软件中完成老师布置自动编程的练习题和作用。在计算机完成后，有条件的院校应该将程序传输到机床中，进行课题的加工，加强了学生对于自动编程的理解和掌握。 （6）利用数控仿真软件教学。
很多的工科类院校的工程实践中心的数控机床不能满足学生的实习需求。充分利用数控仿真软件来解决数控加工机床的人机比不足的现状，即节约了成本，避免了加工危险，又有效地提高了人机比，同时利用示教功能，也为教师指导学生、学生进行学习都提供了便利条件，但是仿真软件不能完全代替数控机床。在课程中，必须安排一定的机床实习课时，来提升学生对于机床操作的掌握。
（7）典型任务课题驱动法。
丰田教学模式中“技能重训练”。如何去加强技能的训练。这就要求首先选择合适的技能训练课题。在选择典型任务课题时应以国家职业资格标准中数控专业中级工、高级工职业标准为参考，结合企业调研的结果，加以编排。把企业生产实际中应用的新知识、新技术、新工艺、新方法反映到典型任务课题驱动中去。
在实践阶段，要布置典型任务课题，让学生通过研究图纸、分析工艺、确定加工路线和加工参数、然后进行程序编制、程序输入、仿真软件进行模拟加工，通过数控机床进行真实加工。而通过制作典型任务课题，全面提升学生的知识掌握。
（8）小组合作法。
在布置典型任务课题时，采用分组法进行。在实习时，以小组为加工单位进行实践加工时，培养学生互相帮助、互相学习、互相提高、加强团队意识，锻炼综合素质，提升学习效果。
在实训的过程中采用角色轮换制，将每名学生的角色加以改变，例如可以安排组长、操作者、质检员、准备员等角色。不同的角色的管理权利、责任、义务都不同，在角色扮演中，灌输丰田精益生产的管理理念，使不同的角色都能对丰田的管理理念有了解、掌握，体现了丰田教学模式中“人格重养成”。不同的角色扮演会激发学生学习的兴趣和潜能，这样不单单学生的技术水平有了提高，而且锻炼每名同学的综合职业能力，增强了学生的素质养成。将传统教学老师为教学中心的教学方式转变成为了以学生为中心的教学方式。
（9）课程设计。
常规的数控理论教学中，没有课程设计的内容，教学效果仅仅能通过考试得到检验。但是试卷对于学生知识的检验是有限的。为了锻炼学生们的综合职业能力，应在课程中加入课程设计的时间和课时。在进行课程设计时，以小组为单位，进行课题的设计、开发。广泛利用互联网及其他社会资源收集好的思路，利用CAD软件进行课题的图纸设计。利用CAM软件和机床进行课题的加工、制造，并完成对应的设计说明书，反映了丰田教学模式中“理论重应用”的要求。
（10）毕业设计。
对于数控专业的学生，在最后半个学期应开展毕业设计，梳理学生们学过的知识，提升综合职业能力。可以完成一些实用性较强的课题，如开发、制造一些简易数控机床、设计数控机床夹具等任务。通过制造简易机床设备、制作复杂的零件等对于数控专业学生三年的学习进行综合的检验，提升了学生的课程设计能力，体现了“理论重应用”的丰田教学模式要求。
2.3 考核方法改革
通過合理的考核方法改革来检验丰田教学模式下的人才培养。
（1）单一考核向综合考核转变。
改变以往一张试卷定乾坤的局面，本学期期末考试成绩分三个组成部分。第一部分平时成绩40%。这部分注重平时的考核，包括出勤、上课听讲状态、作业完成情况、实习课操作情况等；第二部分实操考试30%，教师在最后一次实操课上布置考试内容，学生现场抽签作答，现场评分；第三部分理论考试30%，教师综合本学期内容出一套试题，由学校统一安排考试时间。这样能对学生本学科的学习情况给出正确、科学的评价。
（2）工件考核向过程考核转变。
在实习考核时，每一周的成绩由以往的以工件质量考核，改为实习操作、实习笔记、课堂表现、安全生产等综合考核，注重过程考核，不单单以课题的质量高低作为学生实习课成绩的打分依据，使学生的实训课成绩反应出整个实训过程的情况，将学习的重心从只注意单一的课题加工，转变为综合的职业能力养成。
2.4 加强素质教育及综合能力培养
为实现丰田教学模式中的“人格中养成”，在实践课过程中，以小组为单位，分配加工任务，让每组指派小组成员完成老师的提问，给小组成员展示的机会，锻炼每个学生的语言表达能力，组织能力、专业知识、其他能力等。
在理论课过程中，也要多于学生互动，让学生们提出问题、老师引导、学生分析问题、解决问题，培养学习们勤于思考、解决问题的能力。
在布置作业时，要求学生做一些的课题设计、开发作业。这种作业要求学生去绘制一张完整的零件图，这要求学生对于制图、公差、金属材料等专业课都要理解掌握，是一个多学科、基础性、综合性检验，以此来提升学生们的兴趣，促使学生热爱专业、努力钻研，提升其主动学习的能力。
总之，为使丰田教学模式的“技能重训练、理论重应用、人格重养成”理念得到支撑，为使丰田教学模式得到发展，要对《数控编程》课程进行必要的教学改革。在《数控编程》课程教学改革过程中，教师应努力学习新知识、新技能，加强机床操作加工练习，不断提升、完善自己，同时关注学生兴趣的启发与引导，注重学生综合职业能力的培养，精心设计典型任务课题，努力提高数控编程课程一体化教学程度，充分挖掘学生独立思考问题、解决问题的能力，以适应企业对高素质数控技能型人才的需求。