基于成果導向的數控車削加工教學設計與研究

黃仲喜

（長沙學院 湖南長沙 410003）

成果導向教育是一種以學生為中心，且以學生自主學習成果為導向的教育理念，更是一種以工作過程為導向的項目教學。成果導向教學模式較為新穎，改變了傳統的工程人才培養模式，并樹立了以項目成果為導向的教育觀念，將培養高素質、高技能的工程人才作為教育的主導。所以說，在數控車削加工實訓教學過程中，合理應用成果導向教育模式，并以學生為中心，教師合理有效的應用多種介入策略，這樣一來能幫助學生有效達成項目學習的目標，并同時提升學生的綜合能力，促進工程人才的培養。

一、高校工程教育下數控車削加工教學存在的問題

（一）教學方法老舊，缺乏主動性

在實際高校數控車削加工教學情況下，大部分教學工作的開展仍然是以教學為中心，主要是以教師主動講授、學生被動接受的教學方法，從根本上忽略了以學生為中心，并且教學觀念依然落后，仍然停留在以“學生發展為導向”的觀念上[1]。如今在創新教學方法的基礎上，首先需要創新教學觀念，并落實以“學生需求為導向”的觀念，與此同時不得不重視的是數控車削加工實訓的教學方法，在實際教學中教學方法過于老舊，還是沿用“邊講邊做”的教學模式，即教師一邊講授，學生一邊重復教師的動作，比如在數控設備操作教學中，學生跟著教師復制性的在設備上輸入變成代碼完成操作，這樣一來單一性、復制性的操作過程，無法引起學生的自主思考，從而致使學生認為教學過程無聊且單一，這樣的教學方法更缺乏對學生主動性的培養，更不能鍛煉學生的創新性，從而無法提升學生的設計能力和思考能力。

（二）教學內容單一，缺乏綜合性

數控車削加工技術是未來我國制造行業發展過程中必然會應用到的技術，因此數控加工課程也被列入了我國高校工程教育實訓中的重要內容，但是由于現如今高校數控加工教學內容過于單一，且在創業和創新方面的教學內容更是不多，教學內容缺乏綜合性，因此無法滿足如今高校培養專業型數控人才的需求，因此更難以實現創新教學、實踐教學的目的[2]。

（三）教學考核落后，缺乏針對性

在高校數控車削加工實訓教學過程中，在教師教學完成后，學生需要自主完成相對應的實訓任務和實訓報告，在一般課程考核中，理論成績占據總成績的百分之三十，實踐成績則占據百分之七十，在實踐成績中主要包括學生的動手能力、紀律組織、加工質量、文明安全等方面的考核，雖然考核方向基本正確，但是在考核內容上還有所欠缺，主要在于缺乏對專業性工程人才在創新、合作、決策、分析以及思考等方面的能力的考核和評價，在考核評價整體上缺乏相應的針對性[3]。

二、基于成果導向下設計數控車削加工項目教學的意義

針對我國高校工程教育的現狀來看，高校內部仍然需要強化數控車削加工實訓教學的研究，要全面落實數控車削加工課程的教學改革，并從根本上明確教學目的、優化教學方法、完善教學內容，同時更需要制定出有效的教學考核和評價體系。項目教學是一種新型的教學方法，經過多次研究發現特別適合于在實踐教學中進行開展應用，在此種教學方法下，針對一個完整的項目，鼓勵教師和學生之間共同實施，從而既能夠培養學生的主動能力，又能培養其思考能力[4]。

在實際數控車削生產過程中，要完成盤類零件、軸類零件等加工，這樣一來所加工的零件就必須要完成形位、尺位等公差的要求，在傳統高校數控車削教學工作中，教學內容普遍固定且單一，因此無法激發出學生對于知識的求知欲，為了充分提升學生的積極性，數控車削加工實訓教學內容主要以項目作為載體，通過分析項目的加工過程，讓學生了解到工程實訓和工程認知的過程，然后再由教師向學生提出問題，從而引導、指導學生進行自主的設計出一個獨立的項目，這樣一來便能夠激發出學生的創新意識，培養其創新能力[5]。在數控車削加工實訓過程中，全程貫穿數控機床操作、數控工藝設計等知識點，這樣一來便能夠增強數控車削加工實訓的專業性和趣味性，在激發學生興趣的基礎上進一步激發起主動意識。在數控車削加工實訓過程中，融入真實的制造加工環節，完善人員、產品、設備、管理等要素的管理，并將實踐操作和理論學習融合起來，這樣便能夠從根本上促進學生的全面發展。

三、項目教學設計的實踐

（一）教學實施過程

為了保證數控車削加工教學項目的順利實施，主要是教學環節分為以下四個階段，其一是項目引入，占據0.5課時，每組2人-3人，其中教師指導的內容包括：①講解安全操作規程，②講解項目任務書，③引導學生收集零件相關加工工藝資料，其中學生實施的內容包括：①仔細閱讀項目任務書，②學習安全設備操作規程，③查閱相關的學習資料，④分組進行討論；其二是教學演示，占據1課時，每組2人-3人，其中教師指導內容有：①演示數控車床操作，②詳細解答學生提出的問題，并指導加工過程，③教授CAD/CAM軟件，④指導學生練習及設計，其中學生實施內容有：①掌握并練習對刀方法，②設計項目模型及繪制零件圖，③掌握數控車床工作原理和組成，④掌握常用編程指令；其三是任務實施，占據2課時，每組2人-3人，其中教師指導內容為：①指導學生實際操作過程，②引導學生做好加工前準備工作，③融入6S管理要求，其中學生實施內容為：①模擬仿真，②設備維護和保養，③輸入零件加工程序，④完成零件加工。其四是任務評價，占據0.5課時，每組2人-3人，其中教師指導內容為：①教師點評，②組織學生之間互相評價，其中學生指導內容為：①小組學生互相點評和檢查，②零件質量分析，③交流分享和成果展示。

根據項目內容和數控設備的情況，來整體合理的安排項目，其中加工設備：數控車床（型號：G-CNC6135A），加工材料：φ30鋁棒、φ20鋁棒，刀具：切槽刀（寬度：3 mm）、外圓刀（精度：93度），測量工具：游標卡尺及其他。采用外圓刀來加工制作鋁棒，具有外觀好、低成本、易加工等特點，能夠全面滿足學生的創意設計和實際應用。在項目教學實施過程中考慮到數控車削的加工時間、工序安排、加工特點等因素，教師可在每組安排兩到三個學生自由完成任務，并指定實踐能力較強的學生擔任組長，由組長安排組員來研究、分析項目任務，這樣一來能充分保障項目教學計劃的順利完成[6]。

（二）教學項目引入

以盒子項目為載體引入項目教學，讓學生自主完成設計項目、制作項目、擴展項目的過程，且整個項目教學均要圍繞項目進行開展，項目教學主要是學生為中心，教師先提出問題，講解盒子零件的設計過程、結構特點、加工過程等，并有效引導學生去查找盒子零件有關的資料，在掌握了項目教學中的專業知識之后，再進一步掌握盒子項目加工中的相關操作和編程指令。在引入項目教學載體后，學生初步掌握了盒子項目，在此基礎上教師試著引導學生擴展其他項目，比如利用數控編程指令和操作獨立設計出“金字鐵塔”、“東方明珠”等項目，這樣一來便能夠充分鍛煉學生的創新能力[7]。在引入項目進行實踐操作的過程中，學生需自主完成加工生產、編寫加工程序、設計工藝流程等程序，并在數控車床上完成數控零件的加工工序，最后還需充分檢驗零件的精密性。

（三）教學項目實施

項目教學的關鍵在于實施項目的過程，教師在引入項目后，然后向學生表明任務，讓學生根據任務的要求，收集、學習項目加工的資料，然后教師再引導學生對項目零件進行全面分析，比如制定工藝路線、分析工藝、講解加工重難點、明確零件質量要求等。學生通過合作交流、查詢資料等方式，合理化的安排相應的任務，這樣一來從而激發了學生的創新和自主意識，從根本上達到了預期的教學目的[8]。在項目任務實施過程中，學生需要自主完成每個零件的加工過程，為了提升項目教學的效率，學生可在數控車床上仿真數控軟件，從而模擬數控車床上的相關操作，這樣一來便能夠減少設備的使用，還能讓學生感受到在使用真實的設備，從而有效聯系數控程序和編寫程序的導入學習。在數控車床設備的實踐操作環節，學生需要有效的開展操作，依次完成對刀工具、數控系統中錄入數控材料、數控機床開關的打開和關閉等實踐操作，另外還對學生的操作時間進行了規定，保障每個學生在20分鐘之內完成數控加工操作[9]。

（四）教學任務評價

在高校工程實踐教學過程中，必不可缺少的一個環節就是任務評價體系，這更是教學內容的擴展，要知道若是缺少了有效完善的考核評價體系，那樣就很難實現預期的教學效果。以“成果為導向”目標是工程教學模式實施的核心，因此完善考核評價體系則是落實教學改革的結果，在實際考核評價過程中除了需要對數控設備操作、零件編程、零件造型等情況進行考核之外，還需要對學生所加工的零件進行重點的檢測和測量，并對不合格加工產品的質量進行完整的分析，在找到實際中存在的問題之后，再制定出相對應的修改方案[10]。數控車削加工實訓教學的任務評價更應當囊括以下幾個方面：教師評價、學生互相評價、小組合作情況評價、方案設計情況評價、技術難點提出及解決過程的評價、項目實施評價等。

四、結束語

總的來說，在工程教育的背景下，在成果導向教學模式中開展數控車削加工教學應當以成果為導向、以學生為中心，通過具體、實際的案例來促進數控教學的開展，這樣一來能夠讓學生更加具備學習的積極性，從而培養學生的數控加工能力和數控編程能力，更讓學生熟悉掌握數控零件加工、設計等操作。在成果導向教學法下，教師通過引導學生體驗教學過程，并讓學生獨立完成各項教學任務，從而達到實踐教學的目的，在學生自主完成任務的過程中，便能夠潛移默化的培養學生的合作、創新、動手能力。