高職院校機床數(shù)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(shù)控改造課程，采用項目化教學，能迅速培養(yǎng)一批具有一定理論基礎和實踐能力的專業(yè)技能人才，對高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式具有重要意義。

【關鍵詞】機床數(shù)控改造 項目化教學 培養(yǎng)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(shù)控技術已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術，衡量一個國家機械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要指標是數(shù)控化機床的比重（數(shù)控率）。在臺州，存在大量使用傳統(tǒng)機床的中小型企業(yè)。用這種裝備加工出來的產(chǎn)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(yè)的產(chǎn)品、市場和效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以提高機床的數(shù)控化率迫在眉睫。對傳統(tǒng)機床進行數(shù)控改造來提高設備的先進性和數(shù)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(yè)必走之路。

機床數(shù)控改造課程是本校機電一體化專業(yè)近年新開的一門集知識、技術、技能綜合應用訓練的專業(yè)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(shù)控改造和數(shù)控機床原有數(shù)控系統(tǒng)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(huán)節(jié)中的基本要求。在項目教學中，學習過程成為人人參與的創(chuàng)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(shù)控改造是一門實踐性很強的專業(yè)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(xié)作能力。針對該課程，將普通車床C6140數(shù)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(yè)和機床改造企業(yè)，提煉得到各制造業(yè)對不同類別機床改造的需求，汲取機床改造企業(yè)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(yè)對從業(yè)人員所需的理論知識和專業(yè)技能。結合學院制定的專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)目標，本課程以普通機床C6140數(shù)控化改造為主線，系統(tǒng)地進行機床數(shù)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(jiān)督每個項目組的工作進展，協(xié)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(shù)控系統(tǒng)技術手冊等資料，制定普通機床的數(shù)控改造作業(yè)計劃，在規(guī)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(yè)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(jiān)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(jīng)理（一人）、電氣技術經(jīng)理與電氣技術員、機械技術經(jīng)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(shù)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(shù)控改造方案。通過該項目的實施，需要學生分工協(xié)作，鍛煉資料獲取能力、數(shù)據(jù)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(xié)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(chǎn)組織情況以及用戶對機床的改造設想，通過與用戶溝通協(xié)商，制定機床的數(shù)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(chǎn)前準備、生產(chǎn)內容和生產(chǎn)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(huán)節(jié)，讓大家總結已經(jīng)獲得的一些經(jīng)驗。

二、項目化教學效果

（一）考核方法

機床數(shù)控改造課程項目化教學的實施，使該課程區(qū)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(jiān)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(xié)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(jù)項目完成率和小組協(xié)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(jù)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(jù)總結情況給予分數(shù)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(yè)素養(yǎng)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(jù)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(shù)控機床改造維修實踐經(jīng)驗，能現(xiàn)場解決教學中出現(xiàn)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(shù)控改造課程實施項目化教學后，能促使學生群體之間產(chǎn)生監(jiān)督、協(xié)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(xié)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(yǎng)目標為培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線的高素質技能型人才。機床數(shù)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(tǒng)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(xiàn)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(yǎng)學生的顯性能力和隱性能力，這與高職院校的培養(yǎng)目標是一致的。

【參考文獻】

[1]曹仁濤，馬慶偉.普通機床數(shù)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(shù)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(guī)劃研究課題（GG14038）

【作者簡介】姜 濤（1983- ），臺州職業(yè)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(jù)項目完成率和小組協(xié)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(jù)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(jù)總結情況給予分數(shù)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(yè)素養(yǎng)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(jù)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(shù)控機床改造維修實踐經(jīng)驗，能現(xiàn)場解決教學中出現(xiàn)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(shù)控改造課程實施項目化教學后，能促使學生群體之間產(chǎn)生監(jiān)督、協(xié)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(xié)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(yǎng)目標為培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線的高素質技能型人才。機床數(shù)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(tǒng)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(xiàn)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(yǎng)學生的顯性能力和隱性能力，這與高職院校的培養(yǎng)目標是一致的。

【參考文獻】

[1]曹仁濤，馬慶偉.普通機床數(shù)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(shù)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(guī)劃研究課題（GG14038）

【作者簡介】姜 濤（1983- ），臺州職業(yè)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(jù)項目完成率和小組協(xié)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(jù)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(jù)總結情況給予分數(shù)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(yè)素養(yǎng)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(jù)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(shù)控機床改造維修實踐經(jīng)驗，能現(xiàn)場解決教學中出現(xiàn)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(shù)控改造課程實施項目化教學后，能促使學生群體之間產(chǎn)生監(jiān)督、協(xié)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(xié)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(yǎng)目標為培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線的高素質技能型人才。機床數(shù)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(tǒng)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(xiàn)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(yǎng)學生的顯性能力和隱性能力，這與高職院校的培養(yǎng)目標是一致的。

【參考文獻】

[1]曹仁濤，馬慶偉.普通機床數(shù)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(shù)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(guī)劃研究課題（GG14038）

【作者簡介】姜 濤（1983- ），臺州職業(yè)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）