臧衛(wèi)榮
眾所周知,隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,業(yè)已成為社會的生產(chǎn)支柱,企業(yè)使用數(shù)控設(shè)備的領(lǐng)域也越來越廣,特別是高性能數(shù)控機(jī)床的需求有較大幅度的增長。
因此,21世紀(jì)機(jī)械制造行業(yè)的競爭主要就體現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)能力的競爭方面。這就急需培養(yǎng)一大批既有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),又有現(xiàn)實生產(chǎn)能力,經(jīng)過職業(yè)技能訓(xùn)練,能夠在工廠第一線或技術(shù)部門從事數(shù)控機(jī)床編程與操作、使用與維修及維護(hù)等的應(yīng)用型技術(shù)人才。而市場對這種人才的需求恰恰又是中等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。為此,近幾年來,浙江省許多中等學(xué)校都相繼開設(shè)了數(shù)控專業(yè),以滿足與適應(yīng)市場對人才的需求。由于數(shù)控技術(shù)是一門綜合技術(shù),它是將計算機(jī)、自動控制、電氣傳動、精密測量、機(jī)械制造和管理信息等技術(shù)融為一體而形成的學(xué)科,是自動化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人柔性制造系統(tǒng)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)等高新技術(shù)的基礎(chǔ),充分體現(xiàn)該學(xué)科的前瞻性和拓展性。因此,數(shù)控專業(yè)緊跟著時代先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,符合時代發(fā)展要求。
但是,另一方面,由于中等職業(yè)學(xué)校生源質(zhì)量的限制,絕大部分學(xué)生文化基礎(chǔ)知識比較薄弱,而理工類的數(shù)控專業(yè),大量的專業(yè)課必須以扎實的數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)。根據(jù)學(xué)校的方針,基礎(chǔ)課必須服務(wù)于專業(yè)課,針對實際的情況,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課應(yīng)該作重大的調(diào)整。
一、現(xiàn)階段的課程設(shè)置和暴露出的主要問題
課程體系建設(shè)的合理性是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的前提條件。因此要制定合理、科學(xué)的課程結(jié)構(gòu),必須明確本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)與人才培養(yǎng)規(guī)格,同時還應(yīng)注重綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)和體現(xiàn)理論與實踐并重的原則,力求形成優(yōu)化的課程體系。
數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)是在德、智、體全面發(fā)展的基礎(chǔ)上,主要培養(yǎng)面向生產(chǎn)第一線,從事數(shù)控技術(shù)加工、數(shù)控一般編程、數(shù)控設(shè)備安裝與調(diào)試和數(shù)控加工技術(shù)管理的應(yīng)用型的機(jī)電一體化應(yīng)用人才。培養(yǎng)的人才規(guī)格,應(yīng)具有“專而博”的知識結(jié)構(gòu)。所謂“?!敝傅氖窃搶I(yè)培養(yǎng)的學(xué)生必須具有數(shù)控專業(yè)方面的技能或特長,諸如數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床維修、數(shù)控機(jī)床維護(hù)等方面的能手;而所謂“博”要求學(xué)生必須具有良好的思想職業(yè)道德素質(zhì),外語、計算機(jī)、人文與科學(xué)知識等素質(zhì),從而充分體現(xiàn)受教育者的個性能力與全面素質(zhì)。
基于以上的認(rèn)識,本著服務(wù)于專業(yè)課的思想,重新安排教學(xué),本校數(shù)控專業(yè)的課程體系建構(gòu)分為四大類:公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課(含實踐課)、專業(yè)課(含實踐課),選修課。在第一學(xué)期以公共課為基礎(chǔ),語文、數(shù)學(xué)、外語、政治、體育健康等基礎(chǔ)課為重點,數(shù)學(xué)周課時為四節(jié)。目的是為提高學(xué)生的社會綜合素質(zhì)能力而服務(wù),為下學(xué)期的專業(yè)課準(zhǔn)備。
第二個學(xué)期到第三個學(xué)期為專業(yè)基礎(chǔ)課,這是數(shù)控專業(yè)課程體系的一個主體,其功能主要是為專業(yè)課服務(wù)。使得學(xué)生不僅具有機(jī)電專業(yè)的基礎(chǔ)知識,而且還學(xué)會計算機(jī)在機(jī)械(或電氣)設(shè)計制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,有效地拓寬專業(yè)口徑和專業(yè)基礎(chǔ),同時有利于加強(qiáng)課群內(nèi)各門課程在內(nèi)容上的銜接,主要的科目有理論力學(xué)、材料力學(xué)課程,機(jī)械原理、工程制圖課程等。這些課程是為整個專業(yè)的機(jī)械設(shè)計方面作好輔墊,也有利于以后課程體系的進(jìn)一步整合、優(yōu)化和改革。機(jī)電傳動控制,突出了"機(jī)電結(jié)合,電為機(jī)用"的特點,再如將工程測試與計算機(jī)信息處理整合成工程測試與信息處理代替測試技術(shù)課程,能增加測試技術(shù)與信息獲取、傳輸、存貯處理及應(yīng)用有關(guān)的內(nèi)容,體現(xiàn)出應(yīng)用性特點,能反映科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)和社會的不斷進(jìn)步。它既體現(xiàn)出“以創(chuàng)新設(shè)計為核心,以機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合為龍頭,以計算機(jī)輔助技術(shù)為主線,拓寬基礎(chǔ),強(qiáng)化實踐”的總體思想,也體現(xiàn)出課程體系建設(shè)的有機(jī)性與相互性、靈活性與可變性的特點。
專業(yè)課放在第三學(xué)期以及第四個學(xué)期,這部分的課程應(yīng)有必要的理論為基礎(chǔ),但又不苛求理論的完整性和系統(tǒng)性,而是突出知識的技術(shù)應(yīng)用性,以培養(yǎng)動手、實踐能力為目的。主要課程為數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)床維護(hù)與調(diào)試、數(shù)控編程與操作、數(shù)控機(jī)床拆裝與測繪、數(shù)控機(jī)床設(shè)計等。
而現(xiàn)階段本校中專班級沿用的教材是中職版數(shù)學(xué)教材,分十章,依次為:第一學(xué)期,集合、不等式、數(shù)列、函數(shù)、三角函數(shù)、平面向量六個章節(jié);第二學(xué)期,立體幾何、解析幾何、解三角形、概率與數(shù)理統(tǒng)計五個章節(jié)??墒牵F(xiàn)階段的理論課和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)脫節(jié)現(xiàn)象是十分嚴(yán)重的,例如,在第一學(xué)期所開的理論力學(xué)中,靜力、運動、動力學(xué)章節(jié),力的圖示問題中,向量代數(shù)作為研究力學(xué)的基本工具,而平面向量這一數(shù)學(xué)內(nèi)容則出現(xiàn)在第一學(xué)期下,以致于學(xué)生對于涉及向量的概念,諸如平面向量(力)的四則運算、平面向量(力)的合成這些概念的理解有非常大的難度,專業(yè)課老師不得不充當(dāng)數(shù)學(xué)老師,從向量的基本概念講起,浪費了大量時間,而當(dāng)數(shù)學(xué)老師在本學(xué)期下講到向量時,又作了一次重復(fù)工作。
而材料力學(xué)課程中,桿件變形、軸向拉伸和壓縮、內(nèi)力、截面法軸力、軸力拉壓桿應(yīng)力和軸向拉伸或壓縮時的變形等內(nèi)容要用到簡單的微積分,而微積分這一高等數(shù)學(xué)內(nèi)容在現(xiàn)在的中學(xué)教材中已被刪除。導(dǎo)致這一部分專業(yè)課內(nèi)容無法正常講授。
在機(jī)械制圖或工程制圖課程中,學(xué)生缺乏立體幾何及平面解析幾何的知識,此部分?jǐn)?shù)學(xué)內(nèi)容在一年級下講授,導(dǎo)致專業(yè)課學(xué)習(xí)的困難。
比如圖3是汽車減速箱的立體模型,其結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,學(xué)生需具備相當(dāng)?shù)目臻g立體觀念和空間想象能力。
二、數(shù)學(xué)模式的革新
教學(xué)模式是保證專業(yè)教學(xué)工作質(zhì)量的重要內(nèi)容。數(shù)控專業(yè)是一門工程實踐很強(qiáng)的學(xué)科,而作為基礎(chǔ)課講授者之一的數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)中,如果還是依靠以前的“一支粉筆,一個黑板”的教學(xué)手段,一方面由于課程時間的限制浪費教學(xué)時間;另一方面鑒于目前中等職業(yè)教育學(xué)校的學(xué)生生源的素質(zhì),僅用一個平面的圖形來講授工程的問題,使抽象的問題無法形象化,也無法達(dá)到良好的教學(xué)效果。今天,隨著計算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,數(shù)控專業(yè)的課堂教學(xué)應(yīng)進(jìn)入數(shù)字化時代,可以購買相應(yīng)的多媒體教學(xué)光盤或教師自己制作多媒體課件來授課,以到達(dá)良好的教學(xué)效果。
另外,根據(jù)其專業(yè)的特點,構(gòu)建“實踐——針對實踐的理論學(xué)習(xí)——再實踐”的教學(xué)方法,做到早實踐、多實踐、實踐教學(xué)不斷線。
同時,在教學(xué)內(nèi)容上,可根據(jù)學(xué)生知識能力結(jié)構(gòu)的不同要求,把教學(xué)內(nèi)容分成若干個模塊,有機(jī)床拆裝與測繪、數(shù)控機(jī)床操作、數(shù)控機(jī)床編程、數(shù)控機(jī)床維修等,按照“實際、實用、實踐”的原則組織教學(xué);而理論教學(xué)則以“必須,夠用”為度,少一點公式推導(dǎo),多一點應(yīng)用實踐,刪繁就簡,確保重點,突出針對性和應(yīng)用性。在教學(xué)中要充分與實踐相結(jié)合,采用精講多練、邊講邊練、講練結(jié)合的形式,分模塊進(jìn)行討論式學(xué)習(xí),每個模塊學(xué)習(xí)結(jié)束后,都必須要拿出具體的學(xué)習(xí)成果,作為專業(yè)最后的考核或鑒定的考核指標(biāo)。只有對學(xué)生按模塊進(jìn)行技能考核,才能體現(xiàn)學(xué)生的“專項”技能培養(yǎng),同時也培養(yǎng)了學(xué)生的工程能力、實踐能力、職業(yè)能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力和創(chuàng)業(yè)精神。
從表1可以看到,數(shù)控專業(yè)的多門專業(yè)課用到了邏輯、精度分析和微積分這些高數(shù)的內(nèi)容。在上世紀(jì),由于生源質(zhì)量的保證,高等數(shù)學(xué)和初等數(shù)學(xué)一直是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的必修課,正是因為扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),使得學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課時得心應(yīng)手。而現(xiàn)在,客觀上并不具備當(dāng)時的條件,以至于在課堂上出現(xiàn)學(xué)生不僅不知道連加、連乘符號,對希臘字母也一無所知的局面。正是基于此,對于這些部分的內(nèi)容還是應(yīng)該重新補(bǔ)上,不強(qiáng)求理論,應(yīng)該著眼于運用,活學(xué)更要活用。
三、對數(shù)學(xué)教師的要求
雙師型”的師資隊伍建設(shè), 人才資源是第一資源,教師是課程建設(shè)與組織教學(xué)實施的主體,其素質(zhì)高低直接影響課堂教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。而數(shù)控專業(yè)又是一門工程實踐性強(qiáng)的學(xué)科,對從事數(shù)控專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)工作的數(shù)學(xué)教師而言,應(yīng)既是知識的傳播者,也是實踐的示范者,需要一專多能,不光是數(shù)學(xué)上的行家,也應(yīng)該略懂機(jī)械的基本知識。
綜上所述,作為數(shù)控專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科是具有合理的課程體系、先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)手段、正確合理的教學(xué)方法、完善多能的師資力量,將直接影響到本專業(yè)的建設(shè)。
(作者單位:浙江信息工程學(xué)校)