数控技术专业项目式教学模式的探讨

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摘 要 针对传统教学方法的不足，探讨将项目式教学模式引入到数控技术专业的教学中。对数控技术专业教学内容、特点进行了分析，阐述了项目教学模式教学设计的原则和要点。在项目教学模式的具体实施中，将教学与项目挂钩，注重对学生创新精神和综合能力的培养。实践表明，作为一种全新的教学观念，项目教学有效提高了学生的自主学习能力和知识运用能力，同时推动了专业课程设置的改革调整。

关键词 数控技术 项目教学法 项目式教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A

Discussion on CNC Technology Professional Project-based Teaching Model

WANG Can， QIN Xuedong， XU Bensheng

（Department of Mechanical Engineering， Guilin University of Aerospace Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract Aiming at the deficiency of traditional teaching methods ， the project type teaching mode has introduced into NC technology specialty's teaching. NC technology specialty's teaching content and characteristic has analysed， and the principles and points of project teaching has expounded.Teaching established close contact with project， Students' creativity and integrated ability is trained. AS a new teaching concept， the practice has shown that the project type teaching mode's application can help the teaching and reformation.

Key words NC； project teaching； project type teaching mode

目前，大多工科高等院校都开设有数控技术专业，其培养目标大多是针对从事一线数控加工的工人，机械产品的设计、制造人员， 或者是从事车间生产技术管理的人员。这些人员都要求能在生产现场进行相应的设计、制造、工艺、 管理工作。这就要求教师在数控技术专业的教学中注重学生实践动手能力创新思维能力的培养，然而，在传统的数控技术专业的教学中，教师主要采用集中授课的方式进行理论知识的传授，学生被动地接受知识，从而使学生缺乏自主获取知识信息的主动性、探求知识的积极性以及解决问题的能力。以致当前许多高校开设的数控技术专业的毕业生上岗后，有相当一部分数控技术专业学生就业后不能胜任工作岗位，这表明传统的教学方法已无法适应制造企业对数控人才的需求，也不能顺应数控技能人才的发展，因而对传统教学方法的改革势在必行。

根据我国国情，国内有关教育专家和学者在德国课程教学实践成效的基础上，提出了项目教学模式。该教学模式以学生的自主性、探索性学习为基础，以培养学生综合能力为目标，采用类似科学研究的方法，师生通过共同实施一个完整的“项目”而进行教学活动，是促进学生主动积极发展的一种新型教学方法。项目教学模式体现了职教和应用型本科教育的特色，是我国职教和应用型本科教育教改的发展方向。

针对传统教学方法的不足，本文将项目教学模式引入到数控技术专业的教学过程中，具体对数控技术专业的项目式教学模式进行详细探讨。

1 数控技术专业教学内容及特点

数控技术专业教学包括理论和实践两部分内容。理论内容主要有机械制图、机械设计基础等基础课程，专业方面主要有数控编程、数控机床编程与操作、机床加工工艺等课程的教学。与教学内容对应，数控技术专业的课程体系包括通用平台课和专业平台课。从课程所属模块方面看，通用平台课与基本素质、能力模块相对应，专业平台课主要针对学生基础岗位能力的培养，包括手工编程、普通车削和普通铣削等技能。专业方向课主要培养学生的核心岗位能力和拓展岗位能力，包括数控车削加工、数控铣削加工、车间管理等技能。数控技术专业中基础岗位能力、核心岗位能力和拓展岗位能力和相关教学课程如图1所示。

图1 数控技术专业岗位能力培养与教学内容

然而，目前数控技术专业的相关课程基本上是单独开设的，各课程内容知识相对独立。在专业实践技能方面，很多院校侧重于培养学生对数控机床的简单操作技能，而对数控加工工艺规程的编制，如工艺路线安排、刀具选择、切削用量的设置等专业技术能力的训练不够。实际上，考虑到数控技术专业的特点、现有教学条件，可以将相关的理论与实践技能结合在一起，通过完成项目的方式来对学生进行综合、全面的培养。

随着科学技术的提高，制造业中提高产品质量、提高劳动生产率是必然趋势。数控技术作为一种重要手段已开始广泛普及于各大中小企业。因此数控技术专业的培养目标不仅在德智体美全面发展，还在于在专业上具有较强的动手能力，能将数控技术的基本理论知识用于数控加工、编程以及对数控设备的维护管理上。

2 数控技术专业项目教学模式

2.1 项目教学模式

项目教学法是由美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同推创的一种以学生为本的活动教学法。项目教学法打破了学科化的知识体系，从职业岗位工作任务分析出发，通过选取生产实践中具有典型意义的若干“项目”作为载体或者借用生产实践中的“项目”概念，根据项目的基本特征和形式，为达到教学目标的要求而设计出若干个与教学要求相一致的“教学项目”，并把课程教学内容融合在这些项目中。在具体的教学过程中，项目教学法以学生为主体、教师为辅（教师主要扮演咨询专家、仲裁者角色），学生通过自主完成这些项目中规定的每一项工作任务，在有目标的行动化学习中积累实践知识、获取理论知识。

教学模式是教学方法的上位概念，是风格独特的教学样式，一般指在多样化的教学活动中形成的相对稳定的、独具风格的基本教学理论框架，它能掌控整个教学活动的有序进行，使其具有可执行性，也能突出教学目标。在项目教学模式下，学生以完成工作化的学习任务为基础，其学习过程是以行动为主的自我构建过程。

2.2 项目教学设计

在项目的教学过程中，教师的教学侧重点将有所变化，不再是简单地将知识传授给学生，学生被动地接受，而是要让学生在项目的完成过程中，自主获取相关知识，并运用到项目实践中，即学生是教学中认知的主体，知识的主动构建者，因此在进行项目教学的设计中，不能忽略以下两个原则：

（1）学生是项目教学的主体。在项目教学的过程中，学生针对问题主动建构相关知识，在自己已有知识、经验的基础上，自主地选择、处理、加工信息从而来获取相应的知识和能力。因此，在采用项目教学的过程中，要充分调动学生的学习主动性，开发学生的创新精神，让学生在自主的学习过程中不断自我学习和归纳总结。（2）建立有效的学习效果评价机制。由于在项目教学法中，教学的进行是以一个个任务的完成来开展的，每个任务涉及的知识点比较散而且有限，因此，需在项目完成后在各组成员间进行讨论总结，将知识系统化。同时，对学习的评价，不再采用传统的期末卷面考试评定，而是通过学生对项目的完成过程情况进行综合评价，既要考核团结协作，也要考核知识的获取与运用过程。

根据项目教学法的意义和内涵，在项目教学法的实施有以下三个要点：（1）教学项目的合理选取。教师选择项目时，既要注意难度适中，还要体现教学内容，同时还需来源于现实生活，这样才能既调动学生学习和解决问题的积极性，又能突出教学知识点，完成教学目标。（2）项目教学情境的创设。教师要充分有效利用学校现有的教学条件与资源（如实习工厂、计算机仿真软件等）创建接近真实的项目实施环境。（3）注意团队协作精神的培养。实际项目往往不能够只靠一个成员来完成，在实施项目教学时，要注意团队协作能力的培养。让各成员充分交流，在清楚表达自己想法的同时还要能够虚心听取他人的意见、共同解决各种困难，从而充分发挥整个团队的思维与智慧，实现全体学生共同协作意义的建构。

2.3 项目教学模式的实施

根据项目教学法的教学思路以及考虑到项目教学的设计原则和要点，结合笔者具体的教学，数控技术专业项目教学模式的具体实施步骤如下：

（1）选取项目。笔者整合了机械设计基础、数控加工与编程等课程内容，选取、编排了若干教学项目，如“垃圾焚烧炉炉排的设计与制作”，在项目具体的实施过程中，不同学生进行设计和制作所得最终装置有所区别，而不同装置对应的组成部分大体相同，均包括传动机构和推料机构，具体组成零件有传动轴、连杆、推料爪等。炉排的设计、制作内容与专业课程知识间的联系如图2所示。

图2 炉排的设计、制作内容与专业课程知识间的联系

以上项目与人们实际生活关系紧密，涉及的专业课程知识较多，综合性强，具有一定的难度。但由于实现功能、各组成零件并不复杂，在现有设备和条件下学生完全可以制作出来，将其引入具体的数控技术专业教学，容易引起学生兴趣，同时还具有明显的实际意义。在实际选择项目时，也可以选择一些综合性较低的项目，如针对数控加工与编程技能的培养，可以选取一些典型轴类、平面类零件加工，综合性强的如手机外壳、复杂锻模等作为学生的学习项目。

（2）学生分组。确定合适项目后，要对学生进行分组，小组采用协作学习的方式以更好地调动学生的主动性，由组长负责全面统筹安排。分组后各小组成员根据项目要求对项目进行方案分析设计，此时，各小组要多查阅国内外文献，并深入学校实习工厂，使设计的方案更贴切实际。确定方案后，制定时间、任务分配表，将项目根据设计方案分解成多个子任务分配给各成员来完成，最后汇总达到完成整个项目的目的。

（3）项目实施，即各小组根据项目要求对项目完成过程的具体实施。各小组成员拿到任务后要经常碰头，对自己的任务完成情况及遇到的问题进行通报讨论，有必要时对设计方案进行调整，以保证项目的按时完成。同时，指导老师要尽可能利用学校现有的资源创设与学习内容相应的教学情境，使学生在尽可能真实的情境中学习、解决问题。如在进行数控加工之前，可以通过实训室现有虚拟仿真加工软件进行模拟加工，这样可以在具体加工前发现工序安排和具体数控程序中的错误。另外，学生在完成任务过程中，不能忽略教师的指导作用，教师需提供及时咨询和帮助。

（4）评价总结。项目教学以项目为核心，围绕着项目的完成、知识的构建而展开，教学的评价也应以项目的完成过程情况来评定。主要评价方面包括教师评价、学习小组评价和自评三部分。同时，各小组要对项目的完成情况进行分析总结，并形成总结报告进行提交，各小组还需集中向指导老师汇报各自项目设计制造过程，并相互讨论各自方案的优劣，指导老师进行最后的评议总结，并对知识点进行归纳。

（5）教学反馈。通过学生反馈，查找项目式教学实施过程中的不足并加以修正，有助于更好地实施项目教学，同时还有利于教师教学技能的提高。

3 结论

本文将基于项目的教学模式引入到数控技术专业的教学过程中。在教学中将学习与项目挂钩，通过具体的项目来培养学生获取和处理信息的能力、独立分析和解决问题的能力以及与团队协作的能力等。笔者已经将项目式教学方法运用于数控技术专业课程的教学中，并在全国大学生创新设计与制作大赛广西赛区中多次获奖。实践教学表明，采用项目教学模式能够将理论和实践进行有机结合，有助于培养学生的创新精神和提高学生的实践能力、工程意识，这是传统的教学方法所达不到的效果。作为一种全新的教学观念，项目教学模式的应用可以帮助教师实施整体教学，推动教研教改及课程设置的改革。

基金项目： 2012年度广西高等教育教改工程项目《能力本位视角下数控技术专业项目式教学的研究与实践》（编号：2012JG281）；桂林航天工业学院教改项目《CAD/CAM技术应用项目式教学改革》（编号：2011JA06）

参考文献

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