基于培養(yǎng)學(xué)生非技術(shù)能力的數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程改革與實(shí)踐

孫建華　王亮　孟兆生　岳彩霞　郭凡

摘 要：隨著中國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員，對(duì)高等院校人才培養(yǎng)也提出更高要求，在培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)能力的同時(shí)，其非技術(shù)能力也要給予一定的培養(yǎng)和鍛煉。數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程是工程教育實(shí)踐教學(xué)的重要課程，文章通過(guò)數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程中各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目之間相互配合，并通過(guò)引入項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)，優(yōu)化數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式、變革數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，對(duì)數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行創(chuàng)新研究與實(shí)踐，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、終身學(xué)習(xí)等非技術(shù)能力的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：非技術(shù)能力；數(shù)控實(shí)訓(xùn)；項(xiàng)目設(shè)計(jì)

Abstract：As China becomes the formal member of the Washington Accord， It also puts forward higher requirements to talents training in colleges and universities， while training students' technical ability， the Non-technical ability should give some training and exercise. CNC practice course is an important course of engineering education practice teaching. In this paper， by means of the interaction between CNC practice courses in the training program， the introduction of the project design tasks， the optimization of CNC practice teaching content， the innovation of CNC practice teaching mode and the reformation of CNC practice teaching method， CNC practice courses of study and practice are innovated， while the teaching purpose of cultivating non-technical ability as students' teamwork， innovative design and lifelong learning is achieved.

Keywords：Non-technical ability； CNC practice； project design

引言

2016年6月2日，中國(guó)成為國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員，中國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證與國(guó)際等效，這表明我國(guó)工程教育質(zhì)量獲得了國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可，但同時(shí)對(duì)工程型人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證中關(guān)于人才培養(yǎng)提出了12個(gè)指標(biāo)點(diǎn)（工程知識(shí)、問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)），其中除對(duì)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)能力做出具體要求外，有7項(xiàng)指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成是培養(yǎng)學(xué)生非技術(shù)能力。

工程實(shí)訓(xùn)課程作為高等工程教育實(shí)踐教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)校培養(yǎng)工程技術(shù)人員基本素質(zhì)與工作能力不可或缺的必修課程，工程訓(xùn)練課程是以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合能力為教學(xué)目標(biāo)，是要激發(fā)學(xué)生面向工程實(shí)踐活動(dòng)時(shí)所具有的潛能和適應(yīng)性，從根本上講是要培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)能力。與一般的理論教學(xué)不同，工程訓(xùn)練是一門(mén)實(shí)踐性基礎(chǔ)課，重在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力，有著操作性強(qiáng)、實(shí)用性廣等特點(diǎn)。是高校高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重中之重。

數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程作為工程訓(xùn)練課程中的必要課程，針對(duì)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證提出的指標(biāo)點(diǎn)，優(yōu)化數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式、變革數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，注重成果導(dǎo)向，引入項(xiàng)目教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力素質(zhì)，讓學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、終身學(xué)習(xí)等非技術(shù)能力能夠在數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程中給予培養(yǎng)和鍛煉。

1 數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程存在的問(wèn)題

我國(guó)各大高等院校均開(kāi)設(shè)數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程，但是很多高校在人才培養(yǎng)上桎梏思想，傳統(tǒng)思維模式根深蒂固，對(duì)學(xué)生非技術(shù)能力培養(yǎng)缺乏足夠的重視，導(dǎo)致數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果不佳，主要原因有以下幾點(diǎn)：（1）數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程之間聯(lián)系不緊密。傳統(tǒng)工程實(shí)訓(xùn)授課方式為學(xué)生分組各個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目逐個(gè)進(jìn)行，例如數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程，學(xué)生是在數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目結(jié)束后，再進(jìn)行數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)，兩個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目由不同的教師進(jìn)行講解和指導(dǎo)，授課內(nèi)容相互之間聯(lián)系較少，由于受學(xué)生知識(shí)局限性和學(xué)生自身能動(dòng)性影響，很難將兩個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目的知識(shí)緊密聯(lián)系到一起，造成學(xué)生各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目知識(shí)學(xué)習(xí)有間隙，不能做到融會(huì)貫通。（2）教學(xué)過(guò)程沒(méi)有做到以學(xué)生為中心，學(xué)生缺乏積極性。傳統(tǒng)數(shù)控實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程是由教師對(duì)數(shù)控機(jī)床概述、程序編制、數(shù)控機(jī)床上機(jī)操作等內(nèi)容逐步進(jìn)行講解，理論課講解結(jié)束后，教師指定典型零部件，由學(xué)生進(jìn)行工藝分析、程序編制、機(jī)床操作等步驟，最終制作出作業(yè)件。整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程學(xué)生都是被動(dòng)接受教學(xué)內(nèi)容，沒(méi)有主動(dòng)參與設(shè)計(jì)，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，缺乏積極性。（3）實(shí)訓(xùn)課程時(shí)間有限，學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床了解過(guò)少。由于進(jìn)行工程訓(xùn)練的學(xué)生大部分都處于大學(xué)二年級(jí)，機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程還沒(méi)有開(kāi)設(shè)，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解甚少，而工程實(shí)訓(xùn)課程時(shí)間有限，對(duì)于數(shù)控技術(shù)有關(guān)知識(shí)能進(jìn)行系統(tǒng)講解，所以使學(xué)生對(duì)于數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作知識(shí)了解過(guò)少，造成實(shí)訓(xùn)效果不理想。

2 基于學(xué)生非技術(shù)能力培養(yǎng)的數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程改革與實(shí)踐

針對(duì)上述數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中存在的弊端，以及國(guó)際工程教育發(fā)展新趨勢(shì)，工程訓(xùn)練課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法的創(chuàng)新改革已勢(shì)在必行。以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為機(jī)制專(zhuān)業(yè)）16-1班為試點(diǎn)班，通過(guò)引入項(xiàng)目教學(xué)法，對(duì)數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行創(chuàng)新研究與實(shí)踐，從而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、終身學(xué)習(xí)等非技術(shù)能力，使學(xué)生綜合能力在工程實(shí)訓(xùn)課程中能夠得到培養(yǎng)和鍛煉。

2.1 根據(jù)機(jī)制專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)制定數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)。

在機(jī)制專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的知識(shí)與能力指標(biāo)點(diǎn)中，有三項(xiàng)指標(biāo)點(diǎn)的完成需依靠工程實(shí)訓(xùn)課程來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程根據(jù)機(jī)制專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)制定出四項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)：（1）能夠通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，使學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力得到培養(yǎng)和鍛煉；（2）能夠通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容，利用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)行初步零件加工工藝分析和工藝流程設(shè)計(jì)，并選擇相應(yīng)加工設(shè)備及輔助工藝裝備；（3）能夠在數(shù)控實(shí)訓(xùn)零件加工制造過(guò)程中，適應(yīng)角色轉(zhuǎn)換，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；（4）能夠通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)完成過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

2.2 采用項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)學(xué)生非技術(shù)能力進(jìn)行鍛煉和培養(yǎng)

為了對(duì)學(xué)生非技術(shù)能力進(jìn)行培養(yǎng)和鍛煉，數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，從過(guò)去的數(shù)控實(shí)訓(xùn)各訓(xùn)練項(xiàng)目單獨(dú)進(jìn)行更改為各訓(xùn)練項(xiàng)目團(tuán)結(jié)協(xié)作、同時(shí)進(jìn)行。整個(gè)教學(xué)過(guò)程劃分為5個(gè)階段，如表1所示。

如表1所示，通過(guò)加入項(xiàng)目設(shè)計(jì)，數(shù)控實(shí)訓(xùn)整體教學(xué)模式發(fā)生了顯著變化，教師從主導(dǎo)教學(xué)變成輔助指導(dǎo)，學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)參與設(shè)計(jì)和加工制造工件的全部過(guò)程，并且增加模擬仿真檢驗(yàn)流程，最大限度減少加工制造過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和錯(cuò)誤，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，成果導(dǎo)向，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的良好效果。學(xué)生在進(jìn)行工件設(shè)計(jì)的同時(shí)，更側(cè)重于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，并且在遇到問(wèn)題和解決問(wèn)題的良性循環(huán)過(guò)程中，加深了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。

2.3 數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果展示

通過(guò)在數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程中項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)施，學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新能力，設(shè)計(jì)出很多優(yōu)秀產(chǎn)品。圖1為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的國(guó)際象棋，學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)為國(guó)際象棋，國(guó)際象棋由棋子和棋盤(pán)兩部分組成，在數(shù)控車(chē)床上加工出國(guó)際象棋的棋子，在數(shù)控銑床上銑削出國(guó)際象棋的棋盤(pán)，棋子與棋盤(pán)的每個(gè)小格之間要有精度配合，學(xué)生在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮各零件之間的配合。

圖2為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的黑工程1號(hào)，該創(chuàng)新設(shè)計(jì)由火箭主體、火箭底座以及連接前兩部分的銷(xiāo)三部分組成，火箭主體部分在數(shù)控車(chē)床上完成，火箭底座以及銷(xiāo)孔在數(shù)控銑床上完成，銷(xiāo)孔與銷(xiāo)之間需要考慮公差配合，每個(gè)銷(xiāo)孔之間的加工要考慮形位公差配合。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)6天的數(shù)控實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)，達(dá)到了既定教學(xué)目的，使學(xué)生在學(xué)習(xí)技術(shù)能力的同時(shí)，其非技術(shù)能力也能夠得到鍛煉和提高，與其他未進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作的班級(jí)相比，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和終身學(xué)習(xí)能力具有更大的優(yōu)勢(shì)。在課程結(jié)束后，我們對(duì)學(xué)生滿(mǎn)意度進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)幾乎所有學(xué)生對(duì)這種新的教學(xué)模式都給予肯定，實(shí)踐證明，數(shù)控實(shí)訓(xùn)各實(shí)習(xí)項(xiàng)目之間有效配合，并加入項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)于提高學(xué)生能動(dòng)性和積極性起到良好的效果，大大提高了數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉旭，周春陽(yáng)，朱學(xué)超.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究與實(shí)

踐——以《數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)為例[J].輕工科技，2017（12）：169-172.

[2]郭歌.論德國(guó)“關(guān)鍵能力”理念對(duì)我國(guó)大學(xué)生核心素養(yǎng)培育的借鑒意義[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2016（12）：222.

[3]史洪松.“項(xiàng)目教學(xué)法“在《數(shù)控切削加工》課程中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（8）：256-257.

[4]張曉娟，張國(guó)華.美國(guó)職業(yè)教育軟技能測(cè)評(píng)、認(rèn)證與培訓(xùn)[J].中國(guó)冶金教育，2014（6）：73-74.

[5]吳娜.基于項(xiàng)目教學(xué)法的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究.Course Education Ressearch，2016（5）：8-9.

作者簡(jiǎn)介：孫建華（1984-），女，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：機(jī)械工程。

*通訊作者：孫建華（1984-），女，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：機(jī)械工程。