高職院校機床數控改造課程項目化教學研究

姜濤+林景山+華成貴

【摘 要】在高職院校開設機床數控改造課程，采用項目化教學，能迅速培養一批具有一定理論基礎和實踐能力的專業技能人才，對高職院校創新人才培養方式具有重要意義。

【關鍵詞】機床數控改造 項目化教學 培養模式

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）08C-0155-02

目前數控技術已經成為制造業自動化的核心技術，衡量一個國家機械制造業現代化水平的一個重要指標是數控化機床的比重（數控率）。在臺州，存在大量使用傳統機床的中小型企業。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、檔次低、成本高、供貨期長等缺點，直接影響一個企業的產品、市場和效益，影響企業的生存和發展。所以提高機床的數控化率迫在眉睫。對傳統機床進行數控改造來提高設備的先進性和數控化率，能極大地降低成本，是一個極其有效和實用的途徑，是中小型企業必走之路。

機床數控改造課程是本校機電一體化專業近年新開的一門集知識、技術、技能綜合應用訓練的專業課。采用項目化教學，通過理論學習和動手實踐，主要完成普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造。

一、項目化教學的實施

項目化教學就是在老師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理。信息的收集，方案的設計，項目實施及最終評價，都由學生自己負責，學生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。在項目教學中，學習過程成為人人參與的創造性的實踐活動，它注重的不是最終的結果，而是完成項目的全過程。

學生在拿到項目后，先學習項目所需的基礎知識，然后獨立思考需要哪些資料，如何收集資料，分析資料，最后利用各種資料實施項目，得出結論。這種教學模式可以使學生主動地參與到項目中，并在項目的實施中學習相關的理論知識，容易激起學生學習的興趣。

機床數控改造是一門實踐性很強的專業技術課，要求學生具有扎實的機械結構設計和電氣線路設計的理論知識，并且要求有很強的實踐操作能力和團隊協作能力。針對該課程，將普通車床C6140數控改造過程分解成為6個子項目。將課程所用理論知識進行適當編排，融入項目，進行項目化教學。促使學生在實踐中學習，在學習中實踐，提高學習積極性，加快加深知識的吸收和技能的掌握。

（一）項目制定

通過走訪本地制造業和機床改造企業，提煉得到各制造業對不同類別機床改造的需求，汲取機床改造企業目前所采用的新理念、新方案、新技術，歸納得到機床改造企業對從業人員所需的理論知識和專業技能。結合學院制定的專業培養規格和培養目標，本課程以普通機床C6140數控化改造為主線，系統地進行機床數控改造相關的機械、電氣理論知識傳授和技能培訓。

課程以項目化形式進行教學，分為6個子項目，在每個子項目中既包含理論教學又包括動手實踐，所有子項目又構成一個完整的機床改造工作流程。每個子項目進行過程可以分解為準備階段，實施階段和總結階段三個部分。其中在準備階段，需要任課教師對項目目的進行說明，對項目所需要的資料和知識進行講解，對項目所需材料、時間進行闡述；在項目實施階段，需要任課教師指導每個項目組開展工作，監督每個項目組的工作進展，協調實踐過程的各種問題；在項目總結階段，需要任課教師對每個項目進行總結，對每個小組進行評測，總結歸納知識和技術要點。

（一）項目實施

學生以小組合作的形式，通過教師指導及借助數控系統技術手冊等資料，制定普通機床的數控改造作業計劃，在規定時間內完成上述計劃、實施、檢查并進行評價反饋。

以機電一體化專業1133班為例，該班總共擁有48名學生，為了便于管理和教學，首先將全班隨機分為12個小組，每兩個組分配一臺未改造的C6140。按照被改造的機床，每兩個小組分別作為甲方（委托方及其技術監造）和乙方（改造實施方）。待改造任務完成后，甲乙方角色互換，但不再在同一個項目中工作（以防止相互包庇）。每一小組內部，由學生自主設置項目經理（一人）、電氣技術經理與電氣技術員、機械技術經理與機械技術員、標準化人員、工藝人員等角色。

以子項目——C6140數控改造方案設計為例，具體介紹項目實施過程。該子項目設計課時為20學時，通過該子項目的進行，每個項目組需要提供C6140的數控改造方案。通過該項目的實施，需要學生分工協作，鍛煉資料獲取能力、數據篩選能力和綜合考慮能力。

1.準備階段

由任課教師布置項目——改造方案設計，并說明該項目的目的，任務和時間安排。明確每一小組的任務，并由項目負責人與用戶（教師）簽訂技術改造協議和關鍵零部件清單。

2.實施階段

了解用戶（指導教師）提供的機械零件加工要求及其生產組織情況以及用戶對機床的改造設想，通過與用戶溝通協商，制定機床的數控改造方案，對關鍵部件進行選型，確定驗收標準。實施階段具體包括生產前準備、生產內容和生產過程、驗收等三大塊內容，如圖1所示：

圖1 實施階段示意圖

3.總結階段

機床數控改造課程所教授的內容具有很強的靈活性，需要學生具有扎實的理論知識運用能力和動手能力。在具體項目實施過程中，每個項目組可能都有不同的改造思路和方案；都出現過各種各樣的實際問題；針對相同問題，可能均有不同解決方案等。

因此，在項目完成后，需要每個項目組負責人在全班面前闡述各自小組的總體方案設計，介紹具體實施過程中出現過的問題及解決方案；并且接受其他小組和教師的質疑和意見，改善方案。最后需要組織全班回顧該項目實施的各個環節，讓大家總結已經獲得的一些經驗。

二、項目化教學效果

（一）考核方法

機床數控改造課程項目化教學的實施，使該課程區別于其他理論課，將學生由個體學習轉換為小組共同思考、動手、學習，形成激勵和監督機制，能充分調動學生的積極性，促使學生“學中做，做中學”。針對該課程，我們應該更多地通過平時項目的實施，考察學生的學習能力，協作能力和動手能力。該課程的考核方法主要包含：

本課程分為6個子項目，每個子項目完成時：指導老師給每個項目組打分b1，小組之間打分b2。指導老師根據項目完成率和小組協調情況給項目負責人打分c21，項目組成員由項目組內部各成員相互給分，并取平均值c22；每個項目完成時，項目負責人的得分B1= b1×30%+ b2×20%+ c21×50%，項目成員的得分C1= b1×30%+ b2×20%+ c22×50%。6個項目全部完成時，項目負責人的總項目得分B=（B1+B2+B3+B4+B5+B6）/6，項目組成員的總項目得分C=（C1+C2+C3+C4+C5+C6）/6。

學生平時成績P包含到課率A和總項目得分B（或C），具體打分為平時成績P=A×20%+B（或C）×80%。

本課程期末為考查課程，期末時需要每位學生根據一學期的學期情況，寫一篇課程學習總結，包括課程學習收獲和意見建議。最后任課教師根據總結情況給予分數D。

學生的總評成績Z=學生平時成績P×80%+學生期末成績D×20%。

（二）教學效果

項目化教學應用后，對指導老師的專業素養以及教學硬件設施和設備的要求更高。首先，指導教師必須結合理論知識和課程教學大綱，根據學生的知識基礎和教學、實踐設備，合理地設計教學項目；其次要求指導老師具有一定的數控機床改造維修實踐經驗，能現場解決教學中出現的各類問題；最后，需要指導教師善于掌控實踐教學的課堂紀律，善于調動學生的積極性。

機床數控改造課程實施項目化教學后，能促使學生群體之間產生監督、協作、相輔、競爭的意識。充分調動學生的學習積極性，促使學生從以往被逼著學習、接受新知識轉換為主動想獲取新知識、新技術，同時增強學生團隊協作意識，提高學生思考問題、解決問題的能力，提升學生動手能力。

總之，高職院校的培養目標為培養面向生產一線的高素質技能型人才。機床數控改造課程本身就是一門實踐性很強的課程，將項目化教學引入本課程的教學，將傳統的以教師為中心的灌輸式知識教學，轉化為以學生為主體，以教師為主導，通過教師的誘導推進學生團體完成一個個實踐項目。通過項目的實施，從而實現學生的自主學習，不僅可以促進學生對所學內容的掌握，而且可以全方位地培養學生的顯性能力和隱性能力，這與高職院校的培養目標是一致的。

【參考文獻】

[1]曹仁濤，馬慶偉.普通機床數控化改造技術問題研究[J].甘肅科技，2008， 24（14）

[2]高改芬. CA6132普通車床數控化改造[D].華北電力大學，2008

[3]張學亮，柯國琴. 探索建立“任務驅動：教、學、做一體”教學模式[J].中國高等教育，2009（20）

【基金項目】臺州市2014年度教育科學規劃研究課題（GG14038）

【作者簡介】姜 濤（1983- ），臺州職業技術學院機電工程學院講師，研究方向：機電一體化。

（責編 丁 夢）

本課程分為6個子項目，每個子項目完成時：指導老師給每個項目組打分b1，小組之間打分b2。指導老師根據項目完成率和小組協調情況給項目負責人打分c21，項目組成員由項目組內部各成員相互給分，并取平均值c22；每個項目完成時，項目負責人的得分B1= b1×30%+ b2×20%+ c21×50%，項目成員的得分C1= b1×30%+ b2×20%+ c22×50%。6個項目全部完成時，項目負責人的總項目得分B=（B1+B2+B3+B4+B5+B6）/6，項目組成員的總項目得分C=（C1+C2+C3+C4+C5+C6）/6。

學生平時成績P包含到課率A和總項目得分B（或C），具體打分為平時成績P=A×20%+B（或C）×80%。

本課程期末為考查課程，期末時需要每位學生根據一學期的學期情況，寫一篇課程學習總結，包括課程學習收獲和意見建議。最后任課教師根據總結情況給予分數D。

學生的總評成績Z=學生平時成績P×80%+學生期末成績D×20%。

（二）教學效果

項目化教學應用后，對指導老師的專業素養以及教學硬件設施和設備的要求更高。首先，指導教師必須結合理論知識和課程教學大綱，根據學生的知識基礎和教學、實踐設備，合理地設計教學項目；其次要求指導老師具有一定的數控機床改造維修實踐經驗，能現場解決教學中出現的各類問題；最后，需要指導教師善于掌控實踐教學的課堂紀律，善于調動學生的積極性。

機床數控改造課程實施項目化教學后，能促使學生群體之間產生監督、協作、相輔、競爭的意識。充分調動學生的學習積極性，促使學生從以往被逼著學習、接受新知識轉換為主動想獲取新知識、新技術，同時增強學生團隊協作意識，提高學生思考問題、解決問題的能力，提升學生動手能力。

總之，高職院校的培養目標為培養面向生產一線的高素質技能型人才。機床數控改造課程本身就是一門實踐性很強的課程，將項目化教學引入本課程的教學，將傳統的以教師為中心的灌輸式知識教學，轉化為以學生為主體，以教師為主導，通過教師的誘導推進學生團體完成一個個實踐項目。通過項目的實施，從而實現學生的自主學習，不僅可以促進學生對所學內容的掌握，而且可以全方位地培養學生的顯性能力和隱性能力，這與高職院校的培養目標是一致的。

【參考文獻】

[1]曹仁濤，馬慶偉.普通機床數控化改造技術問題研究[J].甘肅科技，2008， 24（14）

[2]高改芬. CA6132普通車床數控化改造[D].華北電力大學，2008

[3]張學亮，柯國琴. 探索建立“任務驅動：教、學、做一體”教學模式[J].中國高等教育，2009（20）

【基金項目】臺州市2014年度教育科學規劃研究課題（GG14038）

【作者簡介】姜 濤（1983- ），臺州職業技術學院機電工程學院講師，研究方向：機電一體化。

（責編 丁 夢）

本課程分為6個子項目，每個子項目完成時：指導老師給每個項目組打分b1，小組之間打分b2。指導老師根據項目完成率和小組協調情況給項目負責人打分c21，項目組成員由項目組內部各成員相互給分，并取平均值c22；每個項目完成時，項目負責人的得分B1= b1×30%+ b2×20%+ c21×50%，項目成員的得分C1= b1×30%+ b2×20%+ c22×50%。6個項目全部完成時，項目負責人的總項目得分B=（B1+B2+B3+B4+B5+B6）/6，項目組成員的總項目得分C=（C1+C2+C3+C4+C5+C6）/6。

學生平時成績P包含到課率A和總項目得分B（或C），具體打分為平時成績P=A×20%+B（或C）×80%。

本課程期末為考查課程，期末時需要每位學生根據一學期的學期情況，寫一篇課程學習總結，包括課程學習收獲和意見建議。最后任課教師根據總結情況給予分數D。

學生的總評成績Z=學生平時成績P×80%+學生期末成績D×20%。

（二）教學效果

項目化教學應用后，對指導老師的專業素養以及教學硬件設施和設備的要求更高。首先，指導教師必須結合理論知識和課程教學大綱，根據學生的知識基礎和教學、實踐設備，合理地設計教學項目；其次要求指導老師具有一定的數控機床改造維修實踐經驗，能現場解決教學中出現的各類問題；最后，需要指導教師善于掌控實踐教學的課堂紀律，善于調動學生的積極性。

機床數控改造課程實施項目化教學后，能促使學生群體之間產生監督、協作、相輔、競爭的意識。充分調動學生的學習積極性，促使學生從以往被逼著學習、接受新知識轉換為主動想獲取新知識、新技術，同時增強學生團隊協作意識，提高學生思考問題、解決問題的能力，提升學生動手能力。

總之，高職院校的培養目標為培養面向生產一線的高素質技能型人才。機床數控改造課程本身就是一門實踐性很強的課程，將項目化教學引入本課程的教學，將傳統的以教師為中心的灌輸式知識教學，轉化為以學生為主體，以教師為主導，通過教師的誘導推進學生團體完成一個個實踐項目。通過項目的實施，從而實現學生的自主學習，不僅可以促進學生對所學內容的掌握，而且可以全方位地培養學生的顯性能力和隱性能力，這與高職院校的培養目標是一致的。

【參考文獻】

[1]曹仁濤，馬慶偉.普通機床數控化改造技術問題研究[J].甘肅科技，2008， 24（14）

[2]高改芬. CA6132普通車床數控化改造[D].華北電力大學，2008

[3]張學亮，柯國琴. 探索建立“任務驅動：教、學、做一體”教學模式[J].中國高等教育，2009（20）

【基金項目】臺州市2014年度教育科學規劃研究課題（GG14038）

【作者簡介】姜 濤（1983- ），臺州職業技術學院機電工程學院講師，研究方向：機電一體化。

（責編 丁 夢）