朱學偉?朱華炳?張文祥

摘 要：隨著現代制造業(yè)的高速發(fā)展，社會對數控加工專業(yè)高技能人才的需求從單一型向復合型、創(chuàng)新型轉變。更好地實現這一轉變的關鍵在于實訓教學模式上的創(chuàng)新和突破，為了能夠契合專業(yè)需求和學生群體特點，可在數控實訓教學中引入項目實戰(zhàn)訓練法。本文介紹了該方法的內涵與特點，著重分析了其在數控實訓教學中的實際應用，通過項目實戰(zhàn)訓練法可以實現對學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，促進學生綜合實踐能力顯著提升，收到事半功倍的教學效果。

關鍵詞：項目實戰(zhàn)訓練法 高技能人才 數控實訓教學 綜合實踐能力

課 題：本文系2020年度安徽省級技工教育教研課題項目“以創(chuàng)新技能型人才培養(yǎng)為目標的一體化教學改革與研究”研究成果。

數控加工專業(yè)主要是培養(yǎng)能夠在生產一線從事生產管理、機械設計、數控編程與加工操作等工作的綜合應用型高技能人才，學生的實踐操作能力的高低是用人單位選人用人的主要關注點。所以，在數控加工專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，學生實踐操作能力的培養(yǎng)被放在了首要位置。

實訓教學是實踐操作能力培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學模式是按大綱全程灌輸，針對性不強，“老師照本宣科，學生被動接受”，學生不知所學內容與實際應用有何關系，聽得“一頭霧水”，這不僅不利于培養(yǎng)學生的綜合實踐能力、發(fā)現問題與解決問題能力，還在一定程度上阻礙了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展，學生遇到真正的項目時不知從何下手，達不到高技能人才培養(yǎng)的要求。

因此，結合人才培養(yǎng)需求和技師學院學生群體特點，探索項目實戰(zhàn)訓練法，選擇實際的工程項目案例進行教學，以團隊協作的方式按照工程實戰(zhàn)的流程組織訓練，讓學生針對實際案例問題進行學習，激發(fā)學生學習興趣，可以收到事半功倍的教學效果。

一、項目實戰(zhàn)訓練法的內涵與特點

（一）項目實戰(zhàn)訓練法的內涵

項目實戰(zhàn)訓練法吸收了項目教學法的優(yōu)點，以實際產品設計制造為主線，將課堂中的理論知識與企業(yè)實際生產有機融合，并引導學生進行自主探索，學生在教師的啟發(fā)下，獨立或團隊協作完成一個獨立產品生產制作的教學過程。項目教學法的題目可以是人為設計的虛擬題目，而項目實戰(zhàn)訓練法的題目必須要來源于企業(yè)的真實項目，學生的作品就是企業(yè)的產品，是能夠實際使用的。其主要目的是培養(yǎng)學生的綜合實踐操作能力以及創(chuàng)新能力，逐步提高學生分析、解決問題的綜合能力，縮短學生就業(yè)后的適應時間。在教學過程中，不再是教師一味地講解傳授知識，而是強調學生才是學習的中心和主體，要求學生全程參與，自主探究，發(fā)現問題并主動溝通，構建自身知識體系。

（二）項目實戰(zhàn)訓練法的特點

在運用項目實戰(zhàn)訓練法進行教學的過程中， 教師根據課程特點和內容，選定合適產品，將理論知識點碎片化后，融入產品設計生產項目，并設計相應的質量指標。多名學生組成團隊，在教師的指導下分析項目，自主獲取相關知識，最終完成項目。學生主動學習和解決問題的意識在項目實施過程中不斷增強。

在項目實戰(zhàn)訓練法具體實施過程中，學生不再是被動聽課的角色，而是企業(yè)員工，不僅要分析項目客戶的需求，還需要綜合考慮項目實施過程中的各種難題及企業(yè)生產的質量成本、經濟效益。指導教師扮演項目客戶，提出項目需求，同時扮演項目總工程師或項目經理，適時指導項目組工作，并負責每個項目的監(jiān)督與審核工作。

以每個項目要求的指標作為評價依據，以目標為導向，對每個項目組和項目組成員進行多元化綜合評價，給出最終成績。評價過程中，加工零件的質量評分規(guī)則發(fā)生了質的變化，不再是傳統(tǒng)的某一尺寸超差或精度要求不達標扣除相應分數，而是一切從實際產品生產要求出發(fā)，產品的一項尺寸超差或精度不達標就按廢品處理，評分就是零分。

項目實戰(zhàn)訓練法通常按以下流程進行項目操作，首先授課教師根據課程知識點選擇合適項目，設計項目需求和任務指標，制定任務指導書。其次學生開始分析項目，分解項目任務，搜集相關資料，自主探究學習，設計制定項目實施方案。然后進行項目實施。最后教師組織開展自評、互評及答辯等環(huán)節(jié)，進行項目驗收。

二、項目實戰(zhàn)訓練法在數控實訓教學中的實際應用

（一）項目設計

1. 學情分析

項目實戰(zhàn)訓練法實施對象為數控加工專業(yè)高級工班二年級學生，他們在第一學年已經系統(tǒng)學習了數控車床與數控銑床編程指令和加工工藝基礎知識，能夠獨立操作數控車床與數控銑床，選擇合適的工量刃具，設定相對合理的加工工藝，并且具備了國家職業(yè)技能鑒定中級數控車工和數控銑工的操作能力。

2. 教學目標分析

教學目標主要包括知識、能力和素養(yǎng)三大項。

知識目標主要為使學生掌握本專業(yè)所涉及的理論知識，主要包括機械設計基礎、機械制圖知識、數控加工編程知識、數控加工工藝知識、金屬切削知識等。

能力目標為使學生掌握本專業(yè)所涉及的實踐能力，主要包括零部件的測繪能力、數控加工工藝分析能力、實踐加工操作能力、經濟成本分析能力、發(fā)現問題與解決問題能力、創(chuàng)新設計制作能力等。

素養(yǎng)目標為培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素養(yǎng)、團隊協作意識及綜合工程意識等。

3. 項目設定

結合學情和教學目標，參照國家職業(yè)技能鑒定高級數控車工和數控銑工考核標準，選擇實際生產項目，設計項目指標。

例如“現有一個魚塘增氧泵三相異步電動機前端蓋產生裂紋，需要更換。由于此電動機購買年限較長，現已停產，無法采購到合適的配件，所以需要根據原產品設計制作一個以便更換”。設定項目為生產某產品的維修備件。

該項目要求每個項目小組對損壞前端蓋實物進行三維激光掃描，對結構或材料進行創(chuàng)新，利用計算機輔助設計軟件（CAD）構建三維模型、繪制零件工程圖紙，進行生產加工，并進行經濟成本分析。

4. 任務下發(fā)

授課教師通過網絡學習平臺將項目相關知識點、項目指導書及自主學習途徑等資料下發(fā)到學生端。

（二）項目實施

1.任務分析

該項目屬于開放性、創(chuàng)新型項目，學生想要較好地實施該項目，首先要分析項目，分解項目任務，確定組員分工，明確各人職責;其次要搜集整理項目所涉及的相關資料，進行自主探究學習;最后制定詳細的項目實施方案，根據方案計劃依次開展工作。

2.方案設計

（1）明確組員工作職責。①組長：負責項目方案的整體設計、任務分解、成本分析與管控及各組員間工作協調;② 組員甲：負責項目涉及的知識點分析，通過各種途徑搜集獲取相關知識資料;③ 組員乙：負責電動機前端蓋實體測繪與創(chuàng)新設計，利用計算機輔助設計軟件（CAD）構建創(chuàng)新后的前端蓋的三維模型，并繪制零件工程圖;④ 組員丙：負責創(chuàng)新后的電動機前端蓋的加工工藝分析、刀具選擇與切削參數確定、程序編制、設備操作加工及精度檢測自評等;⑤組員丁：負責項目實施過程中所有資料整理歸檔、撰寫總結報告及組間互評和終期答辯。

（2）自主探究與創(chuàng)新設計。學生剖析電動機結構，通過MOOC或其他學習途徑自主學習相關課程知識點后，思考材料選型和結構設計創(chuàng)新點，利用三維掃描儀掃描實體數據，再通過計算機輔助設計軟件（CAD）建立前端蓋三維模型、繪制零件工程圖等。

（3）工藝規(guī)劃與加工。完成一個合格產品的生產，一般按規(guī)定的步驟依次進行。①分析零件圖紙：主要包含零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等。②工藝規(guī)劃：首先根據圖紙分析，選擇合適的加工設備;其次確定編程坐標系，并確定加工方案;最后根據加工方案設計具體的加工路線。③工件定位：確定裝夾方式，選擇合適的夾具。④刀具及切削參數選擇：根據加工路線，選擇恰當的刀具，確定切削參數。⑤節(jié)點計算：計算圖紙中各個節(jié)點的坐標值。⑥填寫工藝卡片：確定具體的加工工藝，參照行業(yè)標準填寫加工工藝卡（包含單位名稱、產品名稱或代號、零件名稱、零件圖號、工序順序號、工序名稱、工序內容、加工設備、數控系統(tǒng)、加工程序號、夾具名稱等）、刀具卡（包含產品名稱或代號、零件名稱、零件圖號、工步順序號、刀具號、刀具型號、刀具材料、刀柄型號、主軸轉速、進給速度、背吃刀量等）。

（4）程序編制與加工操作。①編寫完整的數控加工程序，輸入數控機床，并進行程序校驗。②在數控機床上完成毛坯裝夾、工件坐標系設定后進行操作加工，并檢測尺寸及形位公差。

3.方案實施

第一階段項目開始，學生分組，明確組員職責。在教師的引導下，學生交流討論，分析項目有可能涉及的相關問題，根據問題進行相關課程理論知識的自主探究學習。

第二階段項目開展，在教師引導下首先進行實體三維激光掃描測繪，通過反求軟件還原零件三維模型，在此基礎上進行二次創(chuàng)新設計，其次進行加工工藝規(guī)劃分析，最后編寫程序，操作設備加工零件，進行精度檢測等。

第三個階段總結評價，組織學生進行自我評價、成果展示匯報，教師針對項目完成效果和答辯情況進行總結點評。

（三）項目驗收

1.學生自評

由項目組成員從資料搜集、產品逆向設計、工藝分析、工序工步安排、工量刃具選擇、切削參數確定、產品質量檢測、成本控制與環(huán)境保護意識及安全意識等多角度撰寫自評式項目總結報告。這一過程可培養(yǎng)學生欠缺的文字表達能力和綜合性產品分析報告撰寫能力。

2.組間互評

各項目組之間針對項目總結報告進行互評，提出其他組在項目實施過程中的優(yōu)勢和欠妥之處，給出綜合性評價意見。這一過程有效促使大家找出自身不足，發(fā)現他人長處，有助于學生共同提高。

3.教師點評

由指導教師組成項目評委會，各項目組推選一名組員對評委會進行答辯。指導教師首先要結合項目完成效果和答辯效果給出評定成績，并充分肯定學生完成項目的成果，增強學生的成就感。其次要針對項目探究實施過程中出現的相關問題進行提問，幫助學生梳理脈絡，理清思路，并引導學生思考如何分析問題，優(yōu)化解決方案。

這一過程可使學生充分體會自我探究取得成果的喜悅，幫助學生樹立學習自信，增強自我探究意識。

三、項目實戰(zhàn)訓練法在數控實訓教學過程中進行應用的反思

（一）結合學情和教學目標設計適宜項目

項目選題和設計十分重要，項目素材來源于實際生產，需選擇具有典型工作任務的項目作為教學項目。

設計項目時，需結合學情和教學內容并緊扣教學大綱，設計成可分解的多級子項目任務。這樣不僅便于項目實施，還能最大限度激發(fā)學生學習興趣，使學生在完成項目的過程中提高綜合素質。

（二）實現教師角色轉換

采用項目實戰(zhàn)訓練法進行教學，教師要充分發(fā)揮主導作用。在教學實施過程中，教師是項目的組織者、設計者和評價者，是學生學習的引導者，需要具有較強的教學情境設計能力。

為了使設計項目具有可行性和實際意義，教師要走進企業(yè)跟崗學習，提升專業(yè)水平和操作技能，深入了解生產一線實際工作內容和人才需求，充分了解現代企業(yè)的工作流程。

（三）做好項目教學評價

采用組內自評、組間互評和教師評價等多元化評價方式進行項目驗收考核。學生之間自評可使學生發(fā)現項目實施過程中存在的問題，組間互評可使學生發(fā)掘值得借鑒學習的方式方法，教師評價則重在分析學生存在的問題，并給出解決方案。

四、小結

實踐證明，項目實戰(zhàn)訓練法應用于實訓教學，充分調動了學生的學習興趣與主動性，使學生“在行動中學習，在實戰(zhàn)中思索”，大大提高了學生的自主學習能力，還激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維，同時，使學生綜合實踐能力、團隊協作精神得以顯著增強。

這對于提高技師學院實訓教學效果，培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型等綜合應用型高技能人才起著舉足輕重的作用。

參考文獻：

[1]陳靜，李文鑫.項目驅動教學模式在通信工程專業(yè)實踐教學中的應用研究與實踐[J].中國教育技術裝備，2017（24）.

[2]曾捷，謝寧，張志朋.基于項目教學法的模擬電路實驗教學模式研究[J].實驗室科學，2016（2）.

[3]任欽.項目教學法在數控加工實訓教學中的運用[J].現代職業(yè)教育，2021（22）.

[4]張鑫.項目教學法在數控車床實訓教學中的應用策略探析[J].內燃機與配件，2021（5）.

[5]田汝美.淺談項目教學法在數控加工教學中的應用[J].職業(yè)，2021（10）.

（作者單位：合肥工業(yè)大學技師學院）