基于成果导向的数控车削加工教学设计与研究

黄仲喜

（长沙学院 湖南长沙 410003）

成果导向教育是一种以学生为中心，且以学生自主学习成果为导向的教育理念，更是一种以工作过程为导向的项目教学。成果导向教学模式较为新颖，改变了传统的工程人才培养模式，并树立了以项目成果为导向的教育观念，将培养高素质、高技能的工程人才作为教育的主导。所以说，在数控车削加工实训教学过程中，合理应用成果导向教育模式，并以学生为中心，教师合理有效的应用多种介入策略，这样一来能帮助学生有效达成项目学习的目标，并同时提升学生的综合能力，促进工程人才的培养。

一、高校工程教育下数控车削加工教学存在的问题

（一）教学方法老旧，缺乏主动性

在实际高校数控车削加工教学情况下，大部分教学工作的开展仍然是以教学为中心，主要是以教师主动讲授、学生被动接受的教学方法，从根本上忽略了以学生为中心，并且教学观念依然落后，仍然停留在以“学生发展为导向”的观念上[1]。如今在创新教学方法的基础上，首先需要创新教学观念，并落实以“学生需求为导向”的观念，与此同时不得不重视的是数控车削加工实训的教学方法，在实际教学中教学方法过于老旧，还是沿用“边讲边做”的教学模式，即教师一边讲授，学生一边重复教师的动作，比如在数控设备操作教学中，学生跟着教师复制性的在设备上输入变成代码完成操作，这样一来单一性、复制性的操作过程，无法引起学生的自主思考，从而致使学生认为教学过程无聊且单一，这样的教学方法更缺乏对学生主动性的培养，更不能锻炼学生的创新性，从而无法提升学生的设计能力和思考能力。

（二）教学内容单一，缺乏综合性

数控车削加工技术是未来我国制造行业发展过程中必然会应用到的技术，因此数控加工课程也被列入了我国高校工程教育实训中的重要内容，但是由于现如今高校数控加工教学内容过于单一，且在创业和创新方面的教学内容更是不多，教学内容缺乏综合性，因此无法满足如今高校培养专业型数控人才的需求，因此更难以实现创新教学、实践教学的目的[2]。

（三）教学考核落后，缺乏针对性

在高校数控车削加工实训教学过程中，在教师教学完成后，学生需要自主完成相对应的实训任务和实训报告，在一般课程考核中，理论成绩占据总成绩的百分之三十，实践成绩则占据百分之七十，在实践成绩中主要包括学生的动手能力、纪律组织、加工质量、文明安全等方面的考核，虽然考核方向基本正确，但是在考核内容上还有所欠缺，主要在于缺乏对专业性工程人才在创新、合作、决策、分析以及思考等方面的能力的考核和评价，在考核评价整体上缺乏相应的针对性[3]。

二、基于成果导向下设计数控车削加工项目教学的意义

针对我国高校工程教育的现状来看，高校内部仍然需要强化数控车削加工实训教学的研究，要全面落实数控车削加工课程的教学改革，并从根本上明确教学目的、优化教学方法、完善教学内容，同时更需要制定出有效的教学考核和评价体系。项目教学是一种新型的教学方法，经过多次研究发现特别适合于在实践教学中进行开展应用，在此种教学方法下，针对一个完整的项目，鼓励教师和学生之间共同实施，从而既能够培养学生的主动能力，又能培养其思考能力[4]。

在实际数控车削生产过程中，要完成盘类零件、轴类零件等加工，这样一来所加工的零件就必须要完成形位、尺位等公差的要求，在传统高校数控车削教学工作中，教学内容普遍固定且单一，因此无法激发出学生对于知识的求知欲，为了充分提升学生的积极性，数控车削加工实训教学内容主要以项目作为载体，通过分析项目的加工过程，让学生了解到工程实训和工程认知的过程，然后再由教师向学生提出问题，从而引导、指导学生进行自主的设计出一个独立的项目，这样一来便能够激发出学生的创新意识，培养其创新能力[5]。在数控车削加工实训过程中，全程贯穿数控机床操作、数控工艺设计等知识点，这样一来便能够增强数控车削加工实训的专业性和趣味性，在激发学生兴趣的基础上进一步激发起主动意识。在数控车削加工实训过程中，融入真实的制造加工环节，完善人员、产品、设备、管理等要素的管理，并将实践操作和理论学习融合起来，这样便能够从根本上促进学生的全面发展。

三、项目教学设计的实践

（一）教学实施过程

为了保证数控车削加工教学项目的顺利实施，主要是教学环节分为以下四个阶段，其一是项目引入，占据0.5课时，每组2人-3人，其中教师指导的内容包括：①讲解安全操作规程，②讲解项目任务书，③引导学生收集零件相关加工工艺资料，其中学生实施的内容包括：①仔细阅读项目任务书，②学习安全设备操作规程，③查阅相关的学习资料，④分组进行讨论；其二是教学演示，占据1课时，每组2人-3人，其中教师指导内容有：①演示数控车床操作，②详细解答学生提出的问题，并指导加工过程，③教授CAD/CAM软件，④指导学生练习及设计，其中学生实施内容有：①掌握并练习对刀方法，②设计项目模型及绘制零件图，③掌握数控车床工作原理和组成，④掌握常用编程指令；其三是任务实施，占据2课时，每组2人-3人，其中教师指导内容为：①指导学生实际操作过程，②引导学生做好加工前准备工作，③融入6S管理要求，其中学生实施内容为：①模拟仿真，②设备维护和保养，③输入零件加工程序，④完成零件加工。其四是任务评价，占据0.5课时，每组2人-3人，其中教师指导内容为：①教师点评，②组织学生之间互相评价，其中学生指导内容为：①小组学生互相点评和检查，②零件质量分析，③交流分享和成果展示。

根据项目内容和数控设备的情况，来整体合理的安排项目，其中加工设备：数控车床（型号：G-CNC6135A），加工材料：φ30铝棒、φ20铝棒，刀具：切槽刀（宽度：3 mm）、外圆刀（精度：93度），测量工具：游标卡尺及其他。采用外圆刀来加工制作铝棒，具有外观好、低成本、易加工等特点，能够全面满足学生的创意设计和实际应用。在项目教学实施过程中考虑到数控车削的加工时间、工序安排、加工特点等因素，教师可在每组安排两到三个学生自由完成任务，并指定实践能力较强的学生担任组长，由组长安排组员来研究、分析项目任务，这样一来能充分保障项目教学计划的顺利完成[6]。

（二）教学项目引入

以盒子项目为载体引入项目教学，让学生自主完成设计项目、制作项目、扩展项目的过程，且整个项目教学均要围绕项目进行开展，项目教学主要是学生为中心，教师先提出问题，讲解盒子零件的设计过程、结构特点、加工过程等，并有效引导学生去查找盒子零件有关的资料，在掌握了项目教学中的专业知识之后，再进一步掌握盒子项目加工中的相关操作和编程指令。在引入项目教学载体后，学生初步掌握了盒子项目，在此基础上教师试着引导学生扩展其他项目，比如利用数控编程指令和操作独立设计出“金字铁塔”、“东方明珠”等项目，这样一来便能够充分锻炼学生的创新能力[7]。在引入项目进行实践操作的过程中，学生需自主完成加工生产、编写加工程序、设计工艺流程等程序，并在数控车床上完成数控零件的加工工序，最后还需充分检验零件的精密性。

（三）教学项目实施

项目教学的关键在于实施项目的过程，教师在引入项目后，然后向学生表明任务，让学生根据任务的要求，收集、学习项目加工的资料，然后教师再引导学生对项目零件进行全面分析，比如制定工艺路线、分析工艺、讲解加工重难点、明确零件质量要求等。学生通过合作交流、查询资料等方式，合理化的安排相应的任务，这样一来从而激发了学生的创新和自主意识，从根本上达到了预期的教学目的[8]。在项目任务实施过程中，学生需要自主完成每个零件的加工过程，为了提升项目教学的效率，学生可在数控车床上仿真数控软件，从而模拟数控车床上的相关操作，这样一来便能够减少设备的使用，还能让学生感受到在使用真实的设备，从而有效联系数控程序和编写程序的导入学习。在数控车床设备的实践操作环节，学生需要有效的开展操作，依次完成对刀工具、数控系统中录入数控材料、数控机床开关的打开和关闭等实践操作，另外还对学生的操作时间进行了规定，保障每个学生在20分钟之内完成数控加工操作[9]。

（四）教学任务评价

在高校工程实践教学过程中，必不可缺少的一个环节就是任务评价体系，这更是教学内容的扩展，要知道若是缺少了有效完善的考核评价体系，那样就很难实现预期的教学效果。以“成果为导向”目标是工程教学模式实施的核心，因此完善考核评价体系则是落实教学改革的结果，在实际考核评价过程中除了需要对数控设备操作、零件编程、零件造型等情况进行考核之外，还需要对学生所加工的零件进行重点的检测和测量，并对不合格加工产品的质量进行完整的分析，在找到实际中存在的问题之后，再制定出相对应的修改方案[10]。数控车削加工实训教学的任务评价更应当囊括以下几个方面：教师评价、学生互相评价、小组合作情况评价、方案设计情况评价、技术难点提出及解决过程的评价、项目实施评价等。

四、结束语

总的来说，在工程教育的背景下，在成果导向教学模式中开展数控车削加工教学应当以成果为导向、以学生为中心，通过具体、实际的案例来促进数控教学的开展，这样一来能够让学生更加具备学习的积极性，从而培养学生的数控加工能力和数控编程能力，更让学生熟悉掌握数控零件加工、设计等操作。在成果导向教学法下，教师通过引导学生体验教学过程，并让学生独立完成各项教学任务，从而达到实践教学的目的，在学生自主完成任务的过程中，便能够潜移默化的培养学生的合作、创新、动手能力。