数控技术实践教学体系设计的探索与实践验证

数控技术实践教学体系设计的探索与实践验证【摘要】本文针对实践教学中存在的问题，基于建构主义理论，设计了五阶段实践教学体系，分析了各阶段的教学特征和主要教学模式，形成了以能力训练为主线，循序渐进、由易到难、螺旋上升、自主建构的实践教学体系，并经实践验证了其良好效果。提出多模式教书、多环节实践、多途径育人，培养创新人才的观点。【关键词】建构主义实践教学体系设计【中图分类号】R2【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）01-0023-021.教学背景与存在问题随着数控技术的大量推广应用，各学校机械制造专业都及时补充增加了数控技术的教学内容，不少学校专门增开了数控技术应用专业，作为先进实用技术，数控技术教学对实践环节的设计与质量保证有着更高要求。但在具体的教学实践中，由于指导思想、认知理念、思维广度的不同，数控技术实践教学仍存在一些误区、片面或缺陷。（1）实践条件不具备，实践教学课时比例严重不足，影响课堂理论知识的验证，影响关键技术的重复强化，影响操作要领的动手体验。（2）实践教学虽然课时不少，但训练内容单一，知识结构简单，传授方式落后。有些让学历过低、思路受限的操作熟练工全程指导学生，让实训成了单纯的技能传授与训练，教学组织及效果与技能培训班无多少差别，忽视了全面职业素养的提升。（3）过分强调做中学，过多依赖校企合作，让学生直接到企业实训练习，采用师带徒的方式传授技能，失去了学校教育的功能与价值。或长期让学生顶岗实习，重复单一产品的一小部分加工过程，学习的知识技能领域有限，浪费了高校获取知识技能的宝贵时间和资源，学习效率低下，学习效果不佳。2.理论依据与指导思想建构主义认为学习者与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来并结合到学习者已有的认知结构中，即个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程。顺应是指外部环境发生变化，而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的学习者认知结构发生重组与改造的过程，即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。我们理解，在建构主义为教学设计思想的前提下，一方面需要给学生有利于自主建构知识的良好的学习环境，例如与学习主题有关的情境创设、可供查询的信息资源、学习形式的组织和学习的指导等；另一方面要求教师有针对性地进行方案的策划设计，例如情境式框架的构建、合适切入点的知识引入、信息自我反馈等策略，以激发学习的积极性、参与性、创造性，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识意义的建构。基于建构主义教学设计思想，我们研究确定了数控技术实践教学体系设计指导思想：创设符合实际的职业场景，遵循认知规律，体现学校教育特点，强化学生自主建构知识体系的能力。3.数控技术实践教学体系设计数控技术的实践教学知识领域很多，有数控原理、数控编程、数控设备操作、数控工艺编制与质量分析等，从整体来看，我们把整个数控技术的实践教学分成了五个阶段，即实验验证、单项技能训练、模拟仿真训练，典型任务综合训练和顶岗实习阶段。（1）原理验证实验阶段。适用于数控原理、数控机床结构、机械结构设计、工程材料、技术测量、控制技术等课程实验。在外界纷纷将实验室改称实训基地的大潮下，我们仍坚持做好针对性强、效率高的课程实验，保留并建设好实验室。（2）单项技能实训阶段。包括机加工、钳工、电火花成形、数控线切割、计算机应用和制图测绘等，加强学生对基本技能的全面了解和掌握。实训方式多为项目教学，按照六步法让学生完成专项训练任务。（3）模拟仿真训练阶段。分模拟仿真器具训练和计算机软件模拟仿真训练。如我们设计了电感应模拟铣曲线训练器具，用于训练学生双手控制、操纵铣床十字工作台加工工件。较好地克服学生初次操作机械设备的畏惧心理，避免学生初次操作机设备时因手生易造成的人身和设备事故。同时，也降低了实习成本。市场上有各种数控模拟软件，利用模拟软件可以让学生从从机床操作面板熟悉、参数设定、程序输入、程序校验、对刀、加工、检测等全过程模拟现实，掌握要领。（4）典型任务综合训练阶段。由于实际生产中的产品零件很难较全面地体现实习的训练要求，故要想达到较好的训练效果，最好专门设计一些典型的实习零件，以增加训练内容，提高材料利用率。适用于数控加工工艺设计、数控编程、数控加工检测、数控系统电气设计、安装、调试、维修实训等。（5）顶岗实习阶段。顶岗实习是高职院校教育教学的重要环节，是综合性强、随机性强、真实性强的实践环节，其设计与安排应更加注重职业技能训练，注意企业文化和价值观的熏陶感染，全面提升学生职业素养。从近几年的顶岗实习实践来看，企业选择、师傅配备、指导教师是搞好顶岗实习的重要三元素。针对前几年学生顶岗实习中存在的技术含量低、学生兴趣低等情况，我校在陕西省国防工业职业教育集团的统一协调下，在军工大企业建立了四个校企合作工作站，学生顶岗实习期间进站学习，教师挂职锻炼期间进站搞技术开发，企业技术人员进站和学校共同开发课程，效果良好。五个阶段的实践环节安排，采用了分阶段、递进式目标教学法，遵循了知识建构的基础先行原则，尊重了由易到难、螺旋上升的认知规律，体现了学生的主体和教师的主导作用，突出了学校职业教育不同于企业技术培训的特有优势。整个安排形成了“一条主线”，即以专业技术应用能力为主线，形成理论教学和实践教学两个组织体系。实践教学体系主要以基本技能和工艺技术训练为重点，增强学生的职业适应能力和职业发展能力。4.实践教学过程实施要点提示（1）帮助学生自主构建知识支架（脚手架），拉大学生的认知框架，形成与大学生称号相适应的大知识格局。具体知识和技能的掌握固然重要，但拉大认知框架，开拓视野对提升学生职业迁移能力和发展后劲更为重要。（2）策划情境复杂、知识全面、任务典型的综合训练项目，强化学生对知识的同化效果，体验知识的调取应用乐趣，激发探索创新意识，形成知识自主建构与重构的习惯。这是实际工作中难以遇到的训练机会，也是学校教育的优势所在。（3）注意隐性知识传递效果。实践教学环节的场境设置、人员素养、文化氛围、组织模式等都是隐性课程，其重要性不亚于显性课程，更需要高端设计、全体师生员工齐心协力，全员参与育人。（4）突出学校教育特点，强化隐性知识显性化教学过程设计。作为基于工作过程课程开发主体的教师，其特长之一就是将边界不甚清楚的工作过程以专业语言和清楚的程序表示出来，既知道如何做，又知道为什么。将隐性知识显性化是双师型教师和熟练操作师傅的主要区别，所以实践指导教师的选聘至关重要。（5）以学生为主体，更要发挥教师的主导作用。毋庸置疑，实践教学要关注学生需要，一切活动设计都要以学生为主体，但学生和教师的身份不同，认知经历不同，决定了教师在教学实践过程中必须担负起引领、主导作用。5.实施效果在基于建构主义的实践教学体系的大框架下，通过几年的实践探索与持续改进，学习效果初步显现。高年级数控专业学生连续两年在国家级3D大赛、创新设计及数控技能大赛中获得佳绩；学生学习的积极性和满意度不断提升，学风建设效果明显；用人单位对我校学生的综合素养和实践技能给予高度评价，近三年，毕业生一次就业率一直保持在96%以上。6.结语数控技术实践教学体系设计的探索与实践证明，了解顾客需求，把握技术特点，加强过程控制，提升教学质量是专业技术教学的基本理念和规范，其要点实际是对高等职业技术教育的正确理解和定位。作为高等教育，重在提升学生的认识高度，激发创新热情，掌握先进技术和高端技能；作为职业技术教育，应突出其职业性和应用性，提升职业技能，促进职业发展；作为教育机构，当遵循教育规律，多模式教书，多环节实践，多途径育人，在每一个教学环节都扎实推进职业素养和创新意识教育，促进学生全面