基于研究型大学金工实习中数控教学改革的思路

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摘要：随着数控加工设备在制造领域的普及，越来越多的大学在金工实习的教学环节中引入了数控加工的项目，相对于职业学校和教学型大学，研究型大学在数控教学环节上有哪些不同之处，教学中又遇到了哪些问题，针对这些问题，笔者进行了深入的分析和研究。

关键词：研究型大学 数控教学 课改

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.107

21世纪，随着科学技术的进步和国民经济的发展，对加工制造企业的产品有了更高的要求，由于数控设备具有加工精度高、生产效率高、适应性强、自动化程度高等优点，很多企业都引进了数控设备作为生产的主力军。作为研究型的大学，我们如何做好相关的教学任务，建立一套适应学生要求和企业目标的教学体系，笔者通过几年来的教学，就如何组织数控教学总结了几点建议，供大家讨论。

1 研究型大学对本科生的培养目标不同于其他普通高等学校

金工实习是工科大学中非常重要的一门实践基础课，通过金工实习使学生熟悉机械制造的过程，培养动手能力，了解常用的设备和安全操作的方法。近十几年，随着企业装备的更新换代，加工精度高、生产效率高、自动化程度高的数控机床逐渐代替了原有的普通机床。为了适应企业对毕业生的要求，提高学生的竞争力，现在许多大学的实践教学培养方案中都加入了数控加工实习环节。

研究型大学主要培养综合型、高素质、具备创新意识和创新能力，能在各行各业起骨干领导作用的高级专门人才。毕业生去向主要有三种，国有大、中型企业，民营和外资企业，高校和科研单位。用人单位看重的是研究型大学毕业生的综合素质，其中“综合型、高素质、创新能力”是基本要求。以上因素决定了研究型大学的本科生培养目标与其他普通高校是不同的，作为本科生培养体系中的一环，金工实习的教学目的和方法也应有所不同。

2 数控实习要分层次和等级

金工实习是面向工科专业的实践课程。早期的教学内容有车、铣、刨、磨、钳、铸、锻、焊、热处理等不同工种的教学实践，主要是完成大面积本科生的通识教育，现在为了适应企业的要求，拓展学生的知识面，许多高校都加入了数控实习环节。

现在的数控教学方案基本上是普及型的教育模式，有数控设备基本概念的介绍，数控设备的上机操作，加工程序的讲解，程序的人工输入和机床自动加工等过程。学生是在老师的带领下，按照一定的流程来完成熟悉机床、了解加工程序、了解自动加工。这种教学模式容易执行，便于管理。但是有一部分学生，他们将来要从事机械制造、动力工程、汽车、飞机制造领域的工作，他们需要了解的知识更深，他们在学校就应该了解到这样的知识――先进制造技术是如何完成零件设计、编制工艺、编制程序、计算机仿真、数控机床加工的？这些工作之间又是如何连接的？笔者认为，分层次教学就能解决以上问题。

我们可以把以上涉及到数控教学的内容分成初级、中级、高级模块，针对不同的专业学生，使用不同的模块来进行教学。笔者的设想是初级模块面向电气、电子、信息、材料、生物等专业，教学内容包括数控设备介绍，数控机床上机操作，加工程序动态（仿真）讲解，程序人工输入，标准零件加工。中级模块面向能源和动力工程、化工、汽车工程等专业，教学内容在初级模块的基础上增加编制加工程序（老师提供零件图纸）、利用仿真程序模拟加工环节。高级模块面向机械制造及自动化专业，教学内容在中级模块的基础上增加网络传输程序、零件加工环节。

模块化教学方式，优点是适应性强，能激发学生的兴趣，改进单一的教学模式，可以提高部分专业学生的认知水平，为后续课程的学习打下坚实的基础。缺点是教学进度不好掌握，学生能力有差异，老师在教学过程中不能兼顾到全体学生。

3 以加工流程为导向，项目为基础，学生合理分组

加工流程为导向就是老师的教学过程以一个标准零件的加工为导向的，学生在掌握了机床操作、对刀、程序人工输入、自动加工等环节后，能利用数控设备加工出一个标准零件，整个过程是老师一步一步指导学生完成的，学生的主动性、积极性没有激发出来。针对以上问题，笔者认为，我们在中、高级模块教学中能否以不同零件的加工为任务，把一个班级的学生分成若干小组，每个小组选出组长，组员之间分工协作，组长在完成自己承担的的任务的同时，还要协调好小组其他成员的工作并和老师及时沟通。每个小组成员在完成项目的过程中，即了解了数控加工流程的过程，又在共同的项目下合作完成实习任务，锻炼了团队意识，是一次非常好的经历。

把学生按项目分组，对老师的教学提出了新的要求，老师在分组时要注意保持各组的平衡（可以征求班长的意见），每个组的人数多少合适，要看具体的情况来安排，但要保证每个小组成员都能参与到项目中来。为了老师打分和留档的需要，每个项目组在结束零件加工任务后要提交一份报告（老师提出报告需要哪几部分），报告的具体格式没有限制，主要是对整个过程进行总结。

4 建立多媒体教室的核心地位

在当今信息技术高速发展的背景下，制造企业的生产模式也发生了巨大的变化，充分利用信息技术是现代企业的发展方向。针对数控设备使用的特点，学生在实习期间需要在计算机上绘制零件图，并生成加工程序，这项任务是学生在计算机教室由老师指导完成的。这样的教学安排只是简单利用了计算机来完成绘图任务，是一个初级的教学模式，它没有充分利用好教学设备。那么，我们应该在哪些方面进行改进呢？笔者认为充分利用优质的教学资源，建成一个适应数控教学特点的多媒体教室，确定其在数控教学中的核心地位是改进的第一步，有了硬件的支持，软环境的建设就需要任课老师下功夫去解决了。笔者认为软环境的建设有三项。

第一项，开发多媒体的教学课件。目标是通过课件帮助学生更好、更快地理解一些难懂的知识点，起到简化教学过程的作用。老师在利用多媒体课件时需要掌握其在整个教学讲解过程中的比例，清晰的讲解过程、适当的板书表达，也是提高教学效果的重要一环。

第二项，开发人机互动的学习程序。教师在课堂上讲解时，需要照顾到整个班级的情况，由于认知能力的不同，有部分学生没有理解老师讲的内容，遇到这样的问题，通常老师都需要再讲一遍，这样做既影响了教学进度又加大了老师的劳动强度。针对这样的问题我们可以开发一套与教学内容配套的学习程序。学习程序应能实现人机互动功能，学生不需要老师指导，可以自主在计算机上浏览，通过这样的辅助教学手段，既有利于教学工作的开展又激发了学生自主学习的兴趣。

第三项，利用好网络功能。现代制造企业从市场调研，产品设计、工艺编制、产品加工、到销售一系列的工作都离不开网络的支持，工作环境的信息化建设是发展方向。当前，我们在教学过程中对网络的应用还处于初级阶段，没有充分发挥网络的作用。充分利用网络功能难点是在现有的硬件环境下如何管理、维护好网络运行的软环境。在使用过程中系统的稳定性、高效性显得特别重要，如果系统在课堂上不能很好地运行，教学进度就不能保证按时完成，学生加工程序的传输也会受到影响。笔者认为有两个解决的办法，一是加强网络系统的优化，使其适应教学工作的要求；二是更新改造老旧设备，使其满足教学的需要。利用好网络功能可以提高教学的效率，完善教学手段，同时向学生展示了网络功能在现代企业中的应用。

5 课程改革对教师的要求更高

课程改革需要通过教学手段的改进来达到改革的效果，这就对任课教师有更高的要求。笔者认为有以下几点要注意，一是责任心，任何先进的教学手段都不能代替老师的责任心，它是完成其它工作的基础；二是要充分熟悉设备，在新的教改方案中会引入新的设备和教学软件，老师应能熟练运用；三是学生安全保障，在课程改革的过程中会加入新的教学内容，这就要求我们要加大对学生安全意识的培养，时时刻刻注意学生的不规范行为，让学生在一个安全、文明的环境中学习；四是老师要有现场掌控能力，尽管老师在教学前都进行了精心的准备，我们在实际教学过程中还会出现这样、那样的问题，针对不同的问题，任课教师要有不同的预案，保证教学进程不受影响。

6 结束语

在研究型大学本科生培养模式改革的大背景下，对金工实习课程进行改革是必要的。在这个过程中会遇到各种问题和挑战，作为参与教学的一线人员，我们要坚定信心，努力工作，积极面对挑战，把培养学生的教学工作做好。

参考文献：

[1]刘少雪.对研究型大学本科教育目的的思考[J].清华大学教育研究，2006，（3）.

[2]崔海，康剑莉.关于数控课程教学改革的构想[J].浙江纺织服装职业技术学院学报，2007，（4）.

[3]朱明.运用多媒体技术提高数控实习教学的有效性[J].中国信息技术教育，2010，（24）.

作者简介：张铭，男，工程师，研究方向为数控教学与加工技术，西安交通大学工程坊，陕西西安 710049

加有维，男，助理工程师，研究方向为数控教学与加工技术，西安交通大学工程坊，陕西西安 710049