数控专业教学中的创新性实践

数控专业教学中的创新性实践【内容摘要】为适应数控专业教学的需要，在教学过程中不断进行创新性实践，帮助学生自信、自主地学习，拓展专业视野，为学生今后的发展打下良好的基础。【关键词】专业教学、创新、培养要迎接科学技术突飞猛进和知识经济迅速兴起的挑战，最重要的是坚持创新，勇于创新。创新是素质教育的核心；创新是一种精神。江总书记多次强调“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”。创新的关键在于人才，人才的成长要靠教育。目前，学校素质教育中，突出对学生创新能力的培养。作为一名职业教育工作者，在从事专业教学的过程中，要培养专业技术工人，要让学生在获得知识和技能的同时，具备一定的创新意识和创新能力，为学生以后的发展奠定良好的基础。一、营造宽松的课堂环境，创造“成功”的情景教学罗森塔尔是美国一位著名的心理学家。一次，他到一所学校做所谓“预测未来发展的测验”，他在一份学生名单上勾出18名学生的姓名，并暗示老师：他们是“最有发展前途”的。8个月后，这些学生的学习成绩有了很大的进步，智力水平也有明显提高。罗森塔尔却说：那份名单是自己随便抽取的。而他的这一善意的举动改变了这些学生。这就是著名的“罗森塔尔效应”，它告诉我们：自信是成功的前提，自信心是创新的立脚点。只有当学生充满了自信，才会以积极的态度去努力争取，从而有所创新。技工学校的学生相对来说，掌握基础知识欠缺，造成心理等方面的不健康。要调动学生的学习积极性和自觉性是很难的，我充分考虑学生的年龄、心理等诸多因素，觉得他们对自己很自卑，在学习过程中不自信、不成功是阻碍发展的主要原因。多年的教学经历促使我摸索出“学习成功快乐”的情景教学方式，即营造宽松、活跃的课堂环境，让学生轻松地学习，尝试课堂学习带来的收获与小小的成功感，渐而体会到专业学习的快乐。学生的成功来自于课堂的学习，更来自于老师的“创造”。教师要给予学生参与的可能，更要在学生参与中加以启发。孔子在论语中指出：“不愤不启，不悱不发。”学习时，学生心求通而尚未通，谓之“愤”；口欲言而未能言，谓之“悱”。孔子强调的是：不到学生心求通而尚未通之时，不启迪他；不到口欲言而未能言之时，不开导他。提问是课堂教学中最常见的教学手段，提问设计得好，会激发学生的求知欲望，训练学生的逻辑思维能力，培养学生的创新意识。但是，如果只是简单的一问一答，长此以往学生的轻松和兴趣必会一扫而光。如何提问？我采取以下做法：1. 突出兴趣：兴趣是学习的动力源泉。教师要精心设计几个提问，创设生动愉悦的教学环境，使学生主动地学习新知识。2. 讲求艺术：数控专业教材中的例题被人为地简单化、理想化了，留给学生的思维空间太小，抑制了学生创新思维的发展。教师要勇于突破教材的束缚，创造性地设计提问，以培养学生思维的开放性和灵活性。3. 循序渐进：学科知识逻辑性比较强，在设计提问时要切中要害，注重问题的思考性和启发性，提问要有层次感，循序渐进。比如，在讲解数控系统按伺服系统控制原理分类时，我设置了一些小问题。随着这些问题的展开，学生逐渐进入一种活跃的讨论气氛中。（1） 比较开环、闭环、半闭环数控系统结构图，说明它们有什么不同？看图作比较，这是学生们爱做的游戏，那就从游戏开始吧。电动机不同、闭环和半闭环系统带检测装置，学生很容易做出回答。（2） 如果让你用图形来描绘三种数控系统，你会选择什么图形符号？开环系统线，信息流是单方向的；闭环系统矩形，信息流是环形的；半闭环系统则更象是前两者结合的产物。（3） 半闭环数控系统的检测精度为什么比闭环系统低？反馈信号的取向不同。（4） 在实际机床生产中为什么不采用高精度的闭环数控系统呢？课堂上逐渐将问题进行分解，让学生在循序渐进中领略学习的内涵。在教学过程中，教师没有直接给出答案，而是引导学生通过观察、思考，发现问题、提出问题，并主动探索从而解决问题，使得学生分析问题、解决问题的能力，以及创造性思维的能力得到发展。最后总结归纳时，学生们会发现：本课的知识不是老师给的，而是他们自己研究得到的。这不仅提高了学生学习的兴趣，而且在体验成功的喜悦时增强了学习的自信和动力。教师必须精心创设教学情境，有效地调动学生主动参与教学活动，使其学习的内部动机从好奇逐步升华为兴趣、志趣、理想以及自我价值的实现。教师就教学内容设计出富有趣味性、探索性、适应性和开放性的情境性问题，并为学生提供适当的指导，通过精心设置支架，巧妙地将学习目标任务置于学生的最近发展区，让学生产生认知困惑，引起反思，形成必要的认知冲突，从而促成对新知识意义的建构。因此，在创造性的数学教学中，师生双方都应成为教学的主体。在一节课的开始，教师若能善于结合实际出发，巧妙地设置悬念性问题，将学生置身于“问题解决”中去，就可以使学生产生好奇心，吸引学生，从而激发学生的学习动机，使学生积极主动参与知识的发现，这对培养学生的创新意识和创新能力有着十分重要的意义。二、利用科学的教学手段，培养“自主”的学习气氛自主性即是人的主体性特点的集中表现，也是逐步迈向创新的重要条件。“自主”与“创新”两者不可分割，自主是创新的前提，创新本身就强调独立思考，大胆探究，自己做主，独辟奇径；没有自主谈不上创新，创新是自主的反映，自主本身强调以自己独特的方式去学习和探究，没有创新将无从展现自我。数控专业知识涉及的方方面面很多，要想让学生在两、三年的时间里，建立对数控知识的认识，明确数控技术的运用，掌握数控加工原理，了解数控专业的发展，进而将自己的所学转化为自己所要从事的职业。这要求教师在教学的过程中，创新性地运用多种教学手段，尤其是多媒体教学手段的创新性运用显得尤为重要。1理念的转变长期以来，在教学实践中普遍采用“传递接受”的传统教学模式，这种教学的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂的组织、管理与控制；但也存在很大的缺陷，就是忽略了学生的主动性、创造性，不能把学生的认知主体作用很好地体现出来。这要求教师面对三个转变：第一个转变是从单纯的“传道、授业、解惑”，转向既要授业，更要指导和帮助学生学会学习；第二个转变是从信息技术用于个人计划，转向信息技术既要作为教学内容的演示工具，更要作为学生学习的认知工具；第三个转变是从课堂上教师显性主导作用，转向教师既要有课堂上的显性行为表现，更要有课外教学设计中的隐性行为表现。2方法的改变传统教学过分强调教师的主导作用，忽视学生的主体作用，只是教学生学习书本知识，没有教学生学习的方法，更不能培养学生的学习能力和创新精神。我们教师应该转变观念，更需不断尝试创新性教学方法，鼓励学生多动脑、多质疑、多发现，帮助学生完成从“学答”到“学问”的转变。教师应该在课堂教学中构建以学为主的课堂模式，与学生建立平等、民主、合作、交互的学习关系，发挥“教”与“学”的各自作用。把教学立足点转向学生，即教师将工作重心转到指导学生、点拨学生上，将教师的讲堂变为学生的学堂，使教与学更为融洽，才能培养出具有创新素质的人才。因此，教师成为创新教学的关键所在。职业教育的培养目标是培养会学习的人，培养创新型人才。在一个信息时代，知识是无穷无尽的，必须学会怎样学习，也就是学会自主学习。而有效参与恰恰是思维的参与，思维活动是认知的核心，思维的真正参与就能开发智力，创新能力也就培养起来了，所以说，有效参与是学生自主学习的保证。例如在讲解外径、螺纹车削循环编程时，我事先给学生如图所示工件简图，让学生根据所学知识选择刀具和加工路径，并用车削循环指令编写加工程序。同时请学生自由组合进行讨论，准备在课堂上参与教学活动。课堂上，首先带着学生分析加工工艺：加工端面粗加工外轮廓（G71）精加工外轮廓（G70）加工槽、圆弧面加工螺纹（G92）。然后进行分组讨论：请每组选派12名学生说明组内讨论结果，请其他学生认真听，提出自己的意见和建议。学生在讲解的过程中要运用宇龙模拟软件进行演示，以此来检验程序的正确性。通过观察、显示、测量等方式，学生对加工方案的可行性、加工工艺的准确性、刀具的选择有了深刻的认识，明确其他同学在模拟加工中出现的错误，从而提高了自己的编程能力和知识运用能力。自主创新性课堂教学模式强调学生的事先准备和教学参与，以此为基础让学生充分投入到学习中。这种模式的实施符合素质教育的要求，有利于发展学生的自主性，培养创新精神，从而有效地优化教学过程，提高专业课教学质量。作为职业教育工作者，我们一定要勇于创新，大胆实践，才能促使学生生动活泼地主动发展。三、选择合适的专业视角，拓展“丰富”的数控知识美籍奥地利经济学家约瑟夫阿罗斯熊彼特指出：资本主义发展的根本原因不是资本和劳动力，而是创新。一个国家竞争力的强弱从根本上取决于该民族的创新水平。技校学生如果不具备一定的创新精神和创新能力，是很难有长足发展的。数控技术出现的半个多世纪里彻底改变了机械加工方式，使机械制造业重新崛起。数控机床本身就是创新的产物，是为了解决实际加工问题的。例如，1958年美国的卡尼特雷克公司在一台数控镗铣床上增加了换刀装置，因而诞生了第一台加工中心。这样的例子不胜枚举，教育学生在学习的过程中要不断积累、丰富自己的知识，才能在自己的专业领域中有所突破，有所创新。在教学过程中适当安排一定的时间，让学生了解数控技术的发展及我国数控产业的发展情况，一方面让学生对数控技术和发展有更加深刻的认识，另一方面也可以让学生了解我国数控技术的发展及问题，这种教学可以大大提高学生对数控知识的认识，建立一种有效的、长期的学习机制，对学生以后的学习大有益处。1. 丰富学生的数控知识，也就是让学生对这方面知识有想法，有认识。我将清华大学周凯撰写的论文数控技术与产业发展途径探讨制作成教学课件，课堂上学生们跟着老师一起学习、探讨，对我国数控发展现状和解决办法有了深刻的认识。周博士提出：为改变这种现状，我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断，大力加强数控领域的科技创新，努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术，逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品，从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。这样，才不会被国外牵着鼻子，永远受别人的制约，才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场，打开国际市场，使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。他提出三大技术途径：发展具有中国特色的新一代PC数控系统、推进数控功能部件的专业化生产、加速数控机床的全国产业化，打好市场翻身仗，让每一位学生热情澎湃，他们深切地感受到数控产业的发展离不开每个人的努力，他们在以后的学习、工作中会投入更大的热情和更大的努力，“使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗！” 经常在课堂上进行类似的专业讲座，比如高速加工技术的应用和发展前景、数控技术的现状与发展趋势等让学生对专业技术的发展有进一步的了解和认识；而中国要为世界打工吗这样醒目的文章会激发学生的学习热情，并感到自己的义务与所担负的责任。在教学中借助多媒体教学手段，可以起到事半功倍的效果。通过教师合理的、科学的运用，可以帮助学生更好地了解、认识和理解专业知识，并拓宽学生的知识视野，学会从现状中分析实际存在的问题，建立和培养创新性思维。2. 丰富学生的数控知识，也就是要注重学生与先进技术的交融。每年北京中国国际展览中心的机床展览会，是非常好的学习机会，我会带领学生去看、去问、去听，让学生接触到国内外最新、最前沿的机床控制技术。比如CIMES&CMTF06展出的水切割机床、激光切割机、三维激光扫描测量系统等吸引了学生的注意力，特别是上海FANUC机器人有限公司展出的多功能机器人，让学生大开眼界，对柔性制造单元有了清楚的认识。学生通过对书本以外知识的了解和积累，开拓了专业视角，同时课堂内、外教学内容的丰富，又促进学生对专业学习有新的认识和思考，意识到自己所担负的责任：只有不断推陈出新、求异独创，才能谋求个人的发展和社会的发展。随着科技的发展，观念的更新，专业的需要，职业教育不再延续传统的教学模式。如何改进和完善数控专业教学是我们面临的迫切问题，我们需要不断学习、充实、完善自己，创造宽松和谐的环境，采用科学先进的手段，选择合适专业的视角，去增强学生的自信心，培养学生自主学习的能力，进而发展学生的创新精神。十年种树，百年育人。职业教育