高职院校机床数控改造课程项目化教学研究

【摘 要】在高职院校开设机床数控改造课程，采用项目化教学，能迅速培养一批具有一定理论基础和实践能力的专业技能人才，对高职院校创新人才培养方式具有重要意义。

【关键词】机床数控改造 项目化教学 培养模式

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）08C-0155-02

目前数控技术已经成为制造业自动化的核心技术，衡量一个国家机械制造业现代化水平的一个重要指标是数控化机床的比重（数控率）。在台州，存在大量使用传统机床的中小型企业。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、档次低、成本高、供货期长等缺点，直接影响一个企业的产品、市场和效益，影响企业的生存和发展。所以提高机床的数控化率迫在眉睫。对传统机床进行数控改造来提高设备的先进性和数控化率，能极大地降低成本，是一个极其有效和实用的途径，是中小型企业必走之路。

机床数控改造课程是本校机电一体化专业近年新开的一门集知识、技术、技能综合应用训练的专业课。采用项目化教学，通过理论学习和动手实践，主要完成普通机床的数控改造和数控机床原有数控系统的升级换代改造。

一、项目化教学的实施

项目化教学就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理。信息的收集，方案的设计，项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在项目教学中，学习过程成为人人参与的创造性的实践活动，它注重的不是最终的结果，而是完成项目的全过程。

学生在拿到项目后，先学习项目所需的基础知识，然后独立思考需要哪些资料，如何收集资料，分析资料，最后利用各种资料实施项目，得出结论。这种教学模式可以使学生主动地参与到项目中，并在项目的实施中学习相关的理论知识，容易激起学生学习的兴趣。

机床数控改造是一门实践性很强的专业技术课，要求学生具有扎实的机械结构设计和电气线路设计的理论知识，并且要求有很强的实践操作能力和团队协作能力。针对该课程，将普通车床C6140数控改造过程分解成为6个子项目。将课程所用理论知识进行适当编排，融入项目，进行项目化教学。促使学生在实践中学习，在学习中实践，提高学习积极性，加快加深知识的吸收和技能的掌握。

（一）项目制定

通过走访本地制造业和机床改造企业，提炼得到各制造业对不同类别机床改造的需求，汲取机床改造企业目前所采用的新理念、新方案、新技术，归纳得到机床改造企业对从业人员所需的理论知识和专业技能。结合学院制定的专业培养规格和培养目标，本课程以普通机床C6140数控化改造为主线，系统地进行机床数控改造相关的机械、电气理论知识传授和技能培训。

课程以项目化形式进行教学，分为6个子项目，在每个子项目中既包含理论教学又包括动手实践，所有子项目又构成一个完整的机床改造工作流程。每个子项目进行过程可以分解为准备阶段，实施阶段和总结阶段三个部分。其中在准备阶段，需要任课教师对项目目的进行说明，对项目所需要的资料和知识进行讲解，对项目所需材料、时间进行阐述；在项目实施阶段，需要任课教师指导每个项目组开展工作，监督每个项目组的工作进展，协调实践过程的各种问题；在项目总结阶段，需要任课教师对每个项目进行总结，对每个小组进行评测，总结归纳知识和技术要点。

（一）项目实施

学生以小组合作的形式，通过教师指导及借助数控系统技术手册等资料，制定普通机床的数控改造作业计划，在规定时间内完成上述计划、实施、检查并进行评价反馈。

以机电一体化专业1133班为例，该班总共拥有48名学生，为了便于管理和教学，首先将全班随机分为12个小组，每两个组分配一台未改造的C6140。按照被改造的机床，每两个小组分别作为甲方（委托方及其技术监造）和乙方（改造实施方）。待改造任务完成后，甲乙方角色互换，但不再在同一个项目中工作（以防止相互包庇）。每一小组内部，由学生自主设置项目经理（一人）、电气技术经理与电气技术员、机械技术经理与机械技术员、标准化人员、工艺人员等角色。

以子项目――C6140数控改造方案设计为例，具体介绍项目实施过程。该子项目设计课时为20学时，通过该子项目的进行，每个项目组需要提供C6140的数控改造方案。通过该项目的实施，需要学生分工协作，锻炼资料获取能力、数据筛选能力和综合考虑能力。

1.准备阶段

由任课教师布置项目――改造方案设计，并说明该项目的目的，任务和时间安排。明确每一小组的任务，并由项目负责人与用户（教师）签订技术改造协议和关键零部件清单。

2.实施阶段

了解用户（指导教师）提供的机械零件加工要求及其生产组织情况以及用户对机床的改造设想，通过与用户沟通协商，制定机床的数控改造方案，对关键部件进行选型，确定验收标准。实施阶段具体包括生产前准备、生产内容和生产过程、验收等三大块内容，如图1所示：

图1 实施阶段示意图

3.总结阶段

机床数控改造课程所教授的内容具有很强的灵活性，需要学生具有扎实的理论知识运用能力和动手能力。在具体项目实施过程中，每个项目组可能都有不同的改造思路和方案；都出现过各种各样的实际问题；针对相同问题，可能均有不同解决方案等。

因此，在项目完成后，需要每个项目组负责人在全班面前阐述各自小组的总体方案设计，介绍具体实施过程中出现过的问题及解决方案；并且接受其他小组和教师的质疑和意见，改善方案。最后需要组织全班回顾该项目实施的各个环节，让大家总结已经获得的一些经验。

二、项目化教学效果

（一）考核方法

机床数控改造课程项目化教学的实施，使该课程区别于其他理论课，将学生由个体学习转换为小组共同思考、动手、学习，形成激励和监督机制，能充分调动学生的积极性，促使学生“学中做，做中学”。针对该课程，我们应该更多地通过平时项目的实施，考察学生的学习能力，协作能力和动手能力。该课程的考核方法主要包含：

本课程分为6个子项目，每个子项目完成时：指导老师给每个项目组打分b1，小组之间打分b2。指导老师根据项目完成率和小组协调情况给项目负责人打分c21，项目组成员由项目组内部各成员相互给分，并取平均值c22；每个项目完成时，项目负责人的得分B1= b1×30%+ b2×20%+ c21×50%，项目成员的得分C1= b1×30%+ b2×20%+ c22×50%。6个项目全部完成时，项目负责人的总项目得分B=（B1+B2+B3+B4+B5+B6）/6，项目组成员的总项目得分C=（C1+C2+C3+C4+C5+C6）/6。

学生平时成绩P包含到课率A和总项目得分B（或C），具体打分为平时成绩P=A×20%+B（或C）×80%。

本课程期末为考查课程，期末时需要每位学生根据一学期的学期情况，写一篇课程学结，包括课程学习收获和意见建议。最后任课教师根据总结情况给予分数D。

学生的总评成绩Z=学生平时成绩P×80%+学生期末成绩D×20%。

（二）教学效果

项目化教学应用后，对指导老师的专业素养以及教学硬件设施和设备的要求更高。首先，指导教师必须结合理论知识和课程教学大纲，根据学生的知识基础和教学、实践设备，合理地设计教学项目；其次要求指导老师具有一定的数控机床改造维修实践经验，能现场解决教学中出现的各类问题；最后，需要指导教师善于掌控实践教学的课堂纪律，善于调动学生的积极性。

机床数控改造课程实施项目化教学后，能促使学生群体之间产生监督、协作、相辅、竞争的意识。充分调动学生的学习积极性，促使学生从以往被逼着学习、接受新知识转换为主动想获取新知识、新技术，同时增强学生团队协作意识，提高学生思考问题、解决问题的能力，提升学生动手能力。

总之，高职院校的培养目标为培养面向生产一线的高素质技能型人才。机床数控改造课程本身就是一门实践性很强的课程，将项目化教学引入本课程的教学，将传统的以教师为中心的灌输式知识教学，转化为以学生为主体，以教师为主导，通过教师的诱导推进学生团体完成一个个实践项目。通过项目的实施，从而实现学生的自主学习，不仅可以促进学生对所学内容的掌握，而且可以全方位地培养学生的显性能力和隐性能力，这与高职院校的培养目标是一致的。

【参考文献】

[1]曹仁涛，马庆伟.普通机床数控化改造技术问题研究[J].甘肃科技，2008， 24（14）

[2]高改芬. CA6132普通车床数控化改造[D].华北电力大学，2008

[3]张学亮，柯国琴. 探索建立“任务驱动：教、学、做一体”教学模式[J].中国高等教育，2009（20）

【基金项目】台州市2014年度教育科学规划研究课题（GG14038）

【作者简介】姜 涛（1983- ），台州职业技术学院机电工程学院讲师，研究方向：机电一体化。

（责编 丁 梦）