工程實踐類課程教學體系改革的探討

宋芳

摘要：以《數控機床與編程實踐課》為例，探討工程實踐類課程的教學改革。由于其專業技術性很強，又包括實驗與實訓部分，所以是高職高專機械專業的必修課。但因其實踐性、綜合性很強，學生在學習的過程中，普遍感覺內容難度高，缺乏實踐信心。在本篇文章中作者結合自己多年的教學經驗，對工程實踐課程教學提出自己的一些改革觀點和實踐分析。

關鍵詞：工程實踐；數控；改革；實訓

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）32-0098-02

為了突出培養學生良好的自學能力，科學的思維方式，提出問題、分析問題和解決問題的能力，在工程實踐中使學生成長為具有專業基礎扎實、具有創新能力、綜合素質高、發展潛力大、社會適應能力強的專業技術型人才。隨著現在數控技術的迅猛發展，機加工工藝得到了很大的改進，特別是處于極速發展的數控操作系統不斷更新與改進。因此，工程實踐教學體系的改革迫切性很強。

一、改革的原因與必要性

工程實踐教學體系中要求理論先行，要求學生具備較為全面的專業知識。所以要求教學體系中既必須突出實踐操作的特點，又必須能夠聯系已學知識點。在授課時一方面要結合各個相關學科的理論知識另一方面又要結合實踐，因為作為高職高專的畢業生應能上能下，可以繼續接受本科或研究生教育，所以理論知識上也必須有相應基礎。以《數控機床與編程實驗、實訓》的課程設置為例，由于其綜合應用的重要性，所以設置了相當學時實訓、實驗課即機床操作的練習。我們現有的教學方法依然沿襲著傳統的教學模式，具體表現在以下幾個方面：

1.教師演示、學生觀摩，造成學生“眼高手低”的教學方式，未能突出實踐教學的特色，極大限制學生動手能力的培養及理論聯系實際的能力。

2.數控機床的故障處理及維修模擬在教學內容上體現不明顯，學生不能很好地聯系其他課程，創造性、開拓性的培養也無從談起。學生操作集中在對于實物加工階段，限制學生獲取更多更新的知識。

3.實訓課程安排在期末，學生忙于復習理論考試課影響了對于實訓課的精力投入，實訓課程的實踐既是知識應用高度集中也是體力體能高消耗的時期。

4.場地化教學方式的落后，學生只能收集到某一類型數控機床的操作知識，難于了解各種機床的統觀情況，從教師那里學到知識，有時往往不是最先進的知識。所以，高職教學的改革勢在必行。

二、實踐教學方法與手段

1.聯合多門實踐課程，制定出貫穿多個學期的實踐教學計劃。以培養學生的創新能力為主要目標，重新修訂教學計劃，調整實踐性教學環節的課程內容和設置時間，設計綜合性的作業，注重與其他相關課程結合，使學生的理論知識水平、動手能力和創新能力得到協調發展。學生在先修課程中如《機械設計》會有一周的典型機械設備課程設計，學生會自行設計出軸系部件和箱體類零件，這兩類零件又恰恰是數控車削與數控銑削編程與操作中的典型加工內容。所以結合數控實訓、機械加工工藝實訓和金工實訓，可以讓學生把自己設計的零件在多門實訓課上分步驟加工出來，這樣就可以形成完整的實訓鏈條，使學習承上啟下，同時也激發學生實訓的積極性。這種方法經過這幾學年的實踐，收到了很好的教學效果，學生熟練掌握了一個零件從毛坯到成品的設計方法、工藝分析方法、機加工制造方法。并且在進行制造時，也同時采用手工編程與借助Pro/e自動生成程序的多種編程方法。讓學生掌握正規，完整的數控加工方法。

2.提高工程實踐質量，在實驗教學中引入軟件模擬單元。學生邊看邊操作，熟練程度決定著機床操作水平。針對本課程教學，采用多媒體教學非常必要，因為有大量的機構和機械設備，通過動畫和其他多媒體形式體現出來，效果非常明顯，節省了大量時間，節省的時間可以用于拓展性教學。比如增加數控實踐中后置處理器的學習。

經教學實踐證明上機課時的增加符合工程實踐的特點，能提高學生自主學習的主動性，在不增加學時和教師人數的情況下提高教學質量。在實驗、實訓中通過多媒體演示，自動編程軟件的應用，樹立了信心，通過上機也使之前并沒有深化印象的知識點強化了起來，因為自動編程軟件的使用實際上是理論知識的一次實踐。學生能夠全面地掌握整個數控加工工藝流程，并且對于各種常用數控操作系統有了整體的掌握和認識。把工程實踐的范圍擴大到編程軟件的區域。

3.在工程實踐中引入故障處理與維護操作單元。很多學生剛開始操作機床時，還未編程，就被裝夾工價的方式方法難倒了，學校的實驗設備多提供通用夾具，對于教課書上的很多裝夾方法很多不理解，所以在實驗、實訓前組織學生到機加工工廠參觀實習。這項內容并不需數控課程上直接安排，因為在機械類專業課程中，大一便有金工實訓課程，學生要聯系金工實訓中所應用到的鉗工和普通機床操作方法與知識來加強對于工序高度集中的數控機床的操作與維護知識。當然數控實踐課程內容有新的知識點，主要集中在PLC與單片機的應用上，需要廣泛采用優秀的教學示范儀器。實驗設備中，有數控檢測維修平臺，在實踐上讓學生動手拆卸實物機床的電氣設備、液壓設備等，學生反映熱烈，能夠對機床控制系統有深刻的了解與認識，學生們覺得受益匪淺。教學資料呈現方式多樣化，增加了信息量，學生既可以理解數控課程與其他課程的關聯緊密度也可以接觸到今后工作中可能預見的難題。大幅度提高學生學習質量，也使畢業生增加競爭力。

加強實驗教學的針對性，使每一次實驗課是一期數控機床主題，突出某一環節的理論實踐。學生在接受了數控車固定循環應用操作、數控車內孔表面加工編程操作、數控車常見電氣、液壓故障實踐操作、數控銑復雜輪廓編程操作、數控銑曲面加工編程操作、數控銑常見電氣、液壓故障實踐操作等一系列的主題訓練，加強了實訓教學的全面性。同時在實訓環節、在工作強度和難度適當的前提下讓學生自主研發加工零件，脫離“命題作文”的局限。

針對各個專業的特點，選擇的教學角度是不一樣的，首先對于機械制造及自動化專業學生應以實踐動手操作為主旨，強調數控技術的應用，尤其以聯系電氣控制類課程的應用。對于計算機輔助制圖專業學生應以自動編程應用為主旨，讓學生聯系各種平面與三維制圖軟件應用在數控機床中，以求掌握和能夠處理機床程序。

三、把考試改革引入到實踐環節，把理論課筆試成績與實驗、實訓成績綜合評定，不再割裂開來

以數控實踐課程為例，主要學習了數控機床的編程基礎、數控機床的機械結構認識、數控機床的基礎操作，其中編程部分（包含手工編程與自動編程）和操作部分需要計算機輔助，編程過程中需要零件加工精度分析、加工表面質量、裝配工藝及機床夾具等工藝知識，實踐性很強；操作部分只能在實訓中考核。單純的筆試只能考察基礎知識，零件的數控加工工藝、裝配工藝和夾具選擇等重點知識，需要查手冊、做計算，考核時間長，不能真正體現學生的綜合掌握程度。同時，也不便于學生對于后續知識的學習。為更好地提高學生學習效果，提高學生編制數控程序和操作機床能力，所申請該課程考試改革，擬采用開卷考試，通過考查對實際零件編寫加工程序的情況和分析數控工藝的能力，并結合平時考勤，綜合評定學生成績。本考試改革得到了學院教務部門的大力支持，得以順利進行。學生反映覺得通過學習數控課程，專業綜合應用能力提高了，掌握了實實在在的專業技能。

四、工程實踐教學離不開安全理論

現代化的實踐教學不能割裂和企業聯系。作為企業要有切實可行的安全生產原則，為了使學生了解企業運轉規律，增加就業機會，廣泛開展形式多樣的安全生產教育。作為院校要讓學生學習先進有效的安全生產原理，比如對于杜邦企業安全理論的學習。在教學計劃環節中安排形式多樣的學習，可以讓學生到企業中去，也要聘請優秀的企業管理人員到學校進行安全理論講座，增強安全生產的認識和提高自身在工程實踐中安全意識。只有明白真正的實踐是在今后的以安全生產為前提的條件下進行的，學生才能在工程實踐課程中抱著嚴謹的、審慎的態度去學習。大中專院校的學生已經具有自己的價值觀，我們要正確有效地引導，才能使學生接受到完整的工程實踐教育。

綜上所述，改革目標是大幅度提高學生動手實踐能力，我們培養的學生應該既面向一線操作工作，也能夠處理各種工程機械加工中的現實故障與難題，在工作中能夠把專業理論知識靈活應用的高級人才。

參考文獻：

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