孫孟琴

(長春工程學院機電學院，長春130012)

數(shù)控車實訓教學方法的研究與實踐

孫孟琴

(長春工程學院機電學院，長春130012)

針對我院的數(shù)控車實訓教學，如何從無到有，如何提高學生的實踐應(yīng)用能力為目標，以工程實踐為中心，基于CDIO思想，設(shè)計教學運行過程，制作多媒體課件，結(jié)合我院自身的辦學宗旨，在教學方法與理念上，加強現(xiàn)場教學與示范教學，定制多元化的成績評價方式，從各方面提高與保障我院數(shù)控車的實訓教學的順利運行。實踐證明，教學效果比較理想，學生的實際操作水平得到提高，改變了傳統(tǒng)實訓的操作體驗式教學，推動實訓教學創(chuàng)新，促進工程教育的發(fā)展。

CDIO思想；工程教育；實踐教學；考核評價

基于我院“培養(yǎng)高級應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才”的辦學宗旨、人才培養(yǎng)方案及CDIO思想，結(jié)合我院的特點、實際及實踐教學的特色，我校工程訓練中心與機電學院引進了20臺HTC2050臥式數(shù)控車床，應(yīng)用于實訓實驗教學，加強學生實際應(yīng)用能力，為使學生理解與撐握數(shù)控車的基本使用，提高教學質(zhì)量，編寫實訓指導書、多媒體課件、制定多元化的成績評價方式，激發(fā)學生的學習熱情、學習的主動性，使所學知識真正做到融會貫通，避免重理論輕實踐，使學生了解工程環(huán)境，并提高工程素質(zhì)。

一、基于CDIO思想的核心要素

CDIO大綱的組織結(jié)構(gòu)分別為：技術(shù)知識與推理、個人與職業(yè)的技能、人際技能。對現(xiàn)在畢業(yè)的工程人員提出了必須具備系統(tǒng)分析、專業(yè)技術(shù)知識與實踐能力的專業(yè)性要求［1-3］。

設(shè)計的實踐或理論教學環(huán)節(jié)，其核心還是將理論用于實踐或在實踐中把理論知識再認知學習。強調(diào)知識的應(yīng)用，不論是通過團隊還是通過實踐都是加強知識點的認知學習，理解理論知識在邏輯上縝密的推演的真正含義。實踐是理論知識的真實存在，兩者有相互依存，相互演化，也都有相互推演前進的空間，即知識和能力來源于實踐，素質(zhì)更需要在實踐中養(yǎng)成，提高綜合創(chuàng)新能力，這也是知識的傳遞與發(fā)展中的一環(huán)。因此確定三要素如下：

(一)工程環(huán)境引導

參考企業(yè)工程環(huán)境與需求，在基本理論知識外給予學生更多的工作技能與環(huán)境的理解，企業(yè)一般性生產(chǎn)與操作流程的理解，強調(diào)工作過程的自我約束與安全意識，不要在實訓場地打鬧，對刀時的注意事項等等，防止不當操作或其他運轉(zhuǎn)機械等物體對其造成意外傷害。從安全性考慮，對所需要的實訓耗材準備為塑料(為練習中使用)與鋼材、刀具一副、冷卻液等，以實際工況為準。

(二)制作多媒體課件,建立強調(diào)實踐的學習評價方法

利用現(xiàn)代化的教育技術(shù)手段，設(shè)計以數(shù)控車常用指令為專題的多媒體課件，調(diào)動學生的學習積極性，使學生對數(shù)控車加工中涉及到的各類基礎(chǔ)知識(如機械制圖等)及專業(yè)(工藝、公差等)知識在實踐學習中有一個較綜合的理解與撐握，從而提高教學質(zhì)量。同時對學生的考核成績建立多元評價體系，體現(xiàn)實踐全過程。

(三)以四人小組合作式的學習方式為主

為使學生能夠主動學習，加強相互溝通與幫助，以四人小組共同學習，但為避免學生間相互依賴，考核成績時以單個學生為對象進行。組織學生參加各種大學生課外賽，對一些學生作品做展示柜長期展示，讓學生得到更多啟發(fā)。

二、制作多媒體課件

數(shù)控車實訓本身是一個涉及基礎(chǔ)課與專業(yè)課，具

有機械自動化加工特性的實踐內(nèi)容，學生有了代碼格式與數(shù)控車的基本操作的基礎(chǔ)后，在工藝(切削參數(shù)、刀具、夾具等)、讀圖的理解基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用代碼來編程，解決實際問題是數(shù)控車學習的核心。90后的大學生，普遍生活實踐能力不強，是伴著動畫長大的一代，對于數(shù)控車等加工空間想象感不強，在實踐教學中，不能靈活運用理論知識，把機床做為自己實現(xiàn)目標的技術(shù)手段。

實習學生一般以機械類專業(yè)的大二學生為主要對象，數(shù)控車涉及的基礎(chǔ)知識學習過一小部分，針對這種情況，如果采用黑板式教學，對指令的實際加工狀態(tài)不能體現(xiàn)，學生吸收有限，實踐教學與課堂教學的融合性差，學生不能夠快速領(lǐng)悟并消化實訓中涉及到的知識點，使學生缺少思維與創(chuàng)新的空間?；谝陨显?，設(shè)計一個以數(shù)控車常用代碼對零件的加工為核心內(nèi)容的課題，串聯(lián)各知識點(讀圖、確定有關(guān)的工藝參數(shù)與刀具等，代碼、編程格式、加工過程等)，采用圖文、視頻、動畫等手段的多媒體課件(動畫體現(xiàn)實際指令的走刀路徑及加工過程)，對數(shù)控車常見代碼(如圓弧指令等)及加工過程進行模擬，內(nèi)容逐步呈現(xiàn)，用形象生動的圖像、影像讓復雜的概念變得好理解，在視覺上沖擊吸引學生的注意力，從而縮短學生的學習接受時間，活躍課堂氣氛，加深鞏固教學內(nèi)容，進行演示闡述，改變傳統(tǒng)的教學模式，把應(yīng)用普通教學手段難以講清楚的知識直觀形象地體現(xiàn)出來，強化應(yīng)用為重點。在設(shè)計課件結(jié)構(gòu)上注意留有師生互動的空間，克服多媒體課件的缺點；課件設(shè)計的流程上，加入啟發(fā)與獨立思考的環(huán)節(jié)，結(jié)合實踐教學實際，讓學生自己設(shè)計一個零件并加工出來［4-6］。

三、教學內(nèi)容特點與方法

數(shù)控車實訓進程中，理論32學時與實訓56學時，偏重學生實踐學習。教學要求上以概述、示范講解、獨立操作、專題講解、小結(jié)講評等形式進行，采用項目驅(qū)動教學法，過程中加深認識，對整個數(shù)控車實訓過程有充分的了解掌握［7］。

核心內(nèi)容：對刀，加工工藝，編程。理論內(nèi)容主要有：數(shù)控車的加工對象、加工設(shè)備與加工工具及應(yīng)用，數(shù)控車床設(shè)備與工具等注意事項及如何正確使用、車削加工工藝方案制定，數(shù)控車工藝應(yīng)用等基本訓練。學習并撐握數(shù)控車代碼后，學生在對指定的零件圖及加工要求進行技術(shù)分析、明確加工任務(wù)的基礎(chǔ)上編程，確定刀具、編寫加工工藝，學習使用數(shù)控車軟件模擬加工過程、校驗程序等。實際操作部分主要有：數(shù)控車床與刀具使用與操作，程序的調(diào)試運行，工件的實際加工操作。涉及機床介紹，操作等相應(yīng)內(nèi)容時，教師會去現(xiàn)場講解，學生開始階段性操作體驗，按事物的了解順序，先易后難，循序漸進，加強記憶理解，不采用純理論教學式安排，操作與理論講解相互交叉。通過工程實踐項目的設(shè)計編寫數(shù)控車實訓指導書，采用案例等教學方法，改變了傳統(tǒng)實訓的操作體驗式教學，便于學生開展學習。

四、人員與資源保障

配備副教授2名，講師2名，促進實驗學校教師素質(zhì)的提高，造就高水平的科研隊伍。加強教師自身素質(zhì)提高，通過高精度與難度的實踐學習，參加高級技工培訓，實現(xiàn)自我提高。為學生教師的學習與科研提供資源等保障。

五、實施多元化的成績的評價方式

數(shù)控實習是一門重要的實踐性技術(shù)基礎(chǔ)課。根據(jù)教學大綱的要求，突出技能培養(yǎng)為重點，考核環(huán)節(jié)的設(shè)計主要以體現(xiàn)學生學習過程，體現(xiàn)從嚴、量化考核為主，以學生的實際情況，制定成績評定與基本技能成績評定辦法［8-10］，總分為100分，詳見表1-3。表1列出數(shù)控車實訓考核的3項指標，基本技能成績占60%，是對實訓過程與側(cè)重實踐過程的全面體現(xiàn)。

1.基本技能成績項

指導教師對基本操作進行隨機提問考答，加強學生對機床的基本操作，為學生后續(xù)的工件加工打下基礎(chǔ)，降低不必要的錯誤操作。學生在撐握了基本操作規(guī)程與代碼后，以學生為主體，可選擇指導書的課題工件或自我設(shè)計工件，進行編程與操作加工，教師對完成的作品驗收及點評，引導學生思考感悟其中的工程內(nèi)涵，體會零件加工的系統(tǒng)過程和具體方法。

2.試卷筆試成績項

此項主要是促進學生對基本理論知識點的學習，督促學生對實踐課的重視和復習，同時避免學生抄襲程序等問題在成績中不能真實反映，但因?qū)儆趯I(yè)理論知識范疇，分值只占20%。

3.實習報告

最后，學生在理論與實踐學習后，寫出實訓報告，總結(jié)自己的工程訓練體會。

表1 數(shù)控車成績評定表

表2 基本技能成績評定表

表3 工件參考評分標準

六、結(jié)束語

通過工程實踐項目的設(shè)計將整個運行體系有機地結(jié)合起來，使學生對需要學習和掌握的內(nèi)容都圍繞實踐運行。各種實踐環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要，通過開放的視野，改善教學方法，創(chuàng)新數(shù)控車實訓教學運行過程，使教學質(zhì)量得到提高，學生在各類省級或國家級工程實訓比賽都取得了好成績(5個一等獎；2個二等獎等)，同時承擔吉林人事廳的職業(yè)技能培訓與等級考試等工作。通過參與、構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)學生的技術(shù)體驗，為學生以后的工程素質(zhì)、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)及畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)，使學生很好地掌握深厚的工程基礎(chǔ)應(yīng)用知識，取得良好的實際效果。

［1］ 陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示［J］.中國高教研究，2006(11)：81-83.

［2］ 高雪梅，孫子文，紀志成.CDIO方法與我國高等工程教育改革［J］.江蘇高教，2008(5)：69-71.

［3］ 韓同樣，張若達，邢書明，等.以大賽為導向，提升學生工程訓練綜合能力［J］.實驗技術(shù)與管理，2012，29 (3)：225-228.

［4］ 邱道權(quán)，張義武，賴培如.提高數(shù)控車實訓教學效率方法的探討［J］.模具制造，2013(8)：90-92.

［5］ 王秀梅.以學生為本構(gòu)建全方位開放的實踐教學體系［J］.實驗技術(shù)與管理，2013，30(2)：1-4.

［6］ 吳卓平，王松嬋，楊連生.高校工程訓練創(chuàng)新發(fā)展探析［J］.實驗技術(shù)與管理，2014，31(10)：51-54.

［7］ 呂淑平，孫蓉，于鑫，等.大學生創(chuàng)新實踐啟蒙課程“一體化”體系建設(shè)［J］.實驗技術(shù)與管理，2014，31(10)：24-26.

［8］ 榮瑞芬，閆文杰，李京霞，等.實踐教學課程考核評價模式探索［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28(3)：233 -234.

［9］ 張立紅，王勇，尹顯明.工程訓練實踐教學體系的改革與實踐［M］.南京：東南大學出版社，2007：93-95.

［10］ 李增平.高職院校機電專業(yè)實踐教學評價體系構(gòu)建［D］.南昌：南昌大學，2010：6.The research and practice of teachingmethods of NC practice

SUN Meng-qin
(Changchun Institute of Technology，School of Mechanical Engineering，Changchun 130012，China)

The paper describes the training teaching of the CNC lathe starting from scratch，improving the students' practical application ability as the goal，taking the project practice as the center，basing on the idea of CDIO，designing the teaching process，making courseware，combining with our school's own mission，strengthening the field teaching and demonstration teaching，performing evaluation way to customize diversified.It can improve the practice teaching of NC practice in our institute from all aspects.The teaching effect is ideal，improving the actual operation level of the students，changing the traditional experiential teaching，promoting the practical teaching innovation，and developing the engineering education.

the idea of CDIO；engineering education；practice teaching；assessment and evaluation

G642.0

A

1009-8976(2015)03-0147-03

10.3969/j.issn.1009-8976.2015.03.040

2015-07-23

孫孟琴(1976—)，女(漢)，山東青州，講師，碩士主要研究機械制造及其自動化。