基于培养学生非技术能力的数控实训课程改革与实践

孙建华　王亮　孟兆生　岳彩霞　郭凡

摘 要：随着中国成为《华盛顿协议》的正式会员，对高等院校人才培养也提出更高要求，在培养学生技术能力的同时，其非技术能力也要给予一定的培养和锻炼。数控实训课程是工程教育实践教学的重要课程，文章通过数控实训课程中各实训项目之间相互配合，并通过引入项目设计任务，优化数控实训教学内容、创新数控实训教学模式、变革数控实训教学方法，对数控实训课程进行创新研究与实践，达到培养学生团队协作、创新设计、终身学习等非技术能力的教学目的。

关键词：非技术能力；数控实训；项目设计

Abstract：As China becomes the formal member of the Washington Accord， It also puts forward higher requirements to talents training in colleges and universities， while training students' technical ability， the Non-technical ability should give some training and exercise. CNC practice course is an important course of engineering education practice teaching. In this paper， by means of the interaction between CNC practice courses in the training program， the introduction of the project design tasks， the optimization of CNC practice teaching content， the innovation of CNC practice teaching mode and the reformation of CNC practice teaching method， CNC practice courses of study and practice are innovated， while the teaching purpose of cultivating non-technical ability as students' teamwork， innovative design and lifelong learning is achieved.

Keywords：Non-technical ability； CNC practice； project design

引言

2016年6月2日，中國成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员，中国工程教育专业认证与国际等效，这表明我国工程教育质量获得了国际社会的认可，但同时对工程型人才的培养也提出了更高的要求。工程教育专业认证中关于人才培养提出了12个指标点（工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理、终身学习），其中除对培养学生技术能力做出具体要求外，有7项指标点达成是培养学生非技术能力。

工程实训课程作为高等工程教育实践教学体系的重要环节，是学校培养工程技术人员基本素质与工作能力不可或缺的必修课程，工程训练课程是以实现增强学生工程实践能力，培养创新意识和创新能力，提高学生综合能力为教学目标，是要激发学生面向工程实践活动时所具有的潜能和适应性，从根本上讲是要培养学生的工程素质能力。与一般的理论教学不同，工程训练是一门实践性基础课，重在实践教学过程中培养学生的动手能力、分析和解决复杂工程问题能力，有着操作性强、实用性广等特点。是高校高素质应用型人才培养的重中之重。

数控实训课程作为工程训练课程中的必要课程，针对工程教育专业认证提出的指标点，优化数控实训教学内容，创新数控实训教学模式、变革数控实训教学方法，注重成果导向，引入项目教学以培养学生综合能力素质，让学生的团队协作、创新设计、终身学习等非技术能力能够在数控实训课程中给予培养和锻炼。

1 数控实训课程存在的问题

我国各大高等院校均开设数控实训课程，但是很多高校在人才培养上桎梏思想，传统思维模式根深蒂固，对学生非技术能力培养缺乏足够的重视，导致数控实训教学效果不佳，主要原因有以下几点：（1）数控实训课程之间联系不紧密。传统工程实训授课方式为学生分组各个训练项目逐个进行，例如数控实训课程，学生是在数控车床实训项目结束后，再进行数控铣床实训，两个实训项目由不同的教师进行讲解和指导，授课内容相互之间联系较少，由于受学生知识局限性和学生自身能动性影响，很难将两个训练项目的知识紧密联系到一起，造成学生各实训项目知识学习有间隙，不能做到融会贯通。（2）教学过程没有做到以学生为中心，学生缺乏积极性。传统数控实训项目教学过程是由教师对数控机床概述、程序编制、数控机床上机操作等内容逐步进行讲解，理论课讲解结束后，教师指定典型零部件，由学生进行工艺分析、程序编制、机床操作等步骤，最终制作出作业件。整个实训过程学生都是被动接受教学内容，没有主动参与设计，使学生学习兴趣不浓，缺乏积极性。（3）实训课程时间有限，学生对数控机床了解过少。由于进行工程训练的学生大部分都处于大学二年级，机械类专业课程还没有开设，对专业知识了解甚少，而工程实训课程时间有限，对于数控技术有关知识能进行系统讲解，所以使学生对于数控机床基础知识和实践操作知识了解过少，造成实训效果不理想。

2 基于学生非技术能力培养的数控实训课程改革与实践

针对上述数控实训课程教学中存在的弊端，以及国际工程教育发展新趋势，工程训练课程教学内容、教学模式和教学方法的创新改革已势在必行。以机械设计制造及其自动化专业（以下简称为机制专业）16-1班为试点班，通过引入项目教学法，对数控实训课程进行创新研究与实践，从而培养学生团队协作、创新设计、终身学习等非技术能力，使学生综合能力在工程实训课程中能够得到培养和锻炼。

2.1 根据机制专业人才培养目标制定数控实训教学目标。

在机制专业毕业生的知识与能力指标点中，有三项指标点的完成需依靠工程实训课程来实现，数控实训课程根据机制专业人才培养目标制定出四项教学目标：（1）能够通过项目教学任务设计，使学生创新设计能力得到培养和锻炼；（2）能够通过项目设计内容，利用所学专业知识，进行初步零件加工工艺分析和工艺流程设计，并选择相应加工设备及辅助工艺装备；（3）能够在数控实训零件加工制造过程中，適应角色转换，培养学生团队协作能力；（4）能够通过项目教学任务完成过程，培养学生终身学习的好习惯。

2.2 采用项目教学法对学生非技术能力进行锻炼和培养

为了对学生非技术能力进行培养和锻炼，数控实训课程教学内容进行相应调整，从过去的数控实训各训练项目单独进行更改为各训练项目团结协作、同时进行。整个教学过程划分为5个阶段，如表1所示。

如表1所示，通过加入项目设计，数控实训整体教学模式发生了显著变化，教师从主导教学变成辅助指导，学生从被动学习变成主动参与设计和加工制造工件的全部过程，并且增加模拟仿真检验流程，最大限度减少加工制造过程中可能出现的问题和错误，真正实现以学生为中心，成果导向，达到培养学生创新设计能力的良好效果。学生在进行工件设计的同时，更侧重于整个设计过程的学习乐趣，并且在遇到问题和解决问题的良性循环过程中，加深了学生对专业知识的理解和掌握，增强学生的团队协作能力，培养了学生自主学习能力和终身学习的良好习惯。

2.3 数控实训课程项目设计成果展示

通过在数控实训课程中项目设计的实施，学生发挥创新能力，设计出很多优秀产品。图1为学生创新设计的国际象棋，学生创新设计为国际象棋，国际象棋由棋子和棋盘两部分组成，在数控车床上加工出国际象棋的棋子，在数控铣床上铣削出国际象棋的棋盘，棋子与棋盘的每个小格之间要有精度配合，学生在程序设计过程中要充分考虑各零件之间的配合。

图2为学生创新设计的黑工程1号，该创新设计由火箭主体、火箭底座以及连接前两部分的销三部分组成，火箭主体部分在数控车床上完成，火箭底座以及销孔在数控铣床上完成，销孔与销之间需要考虑公差配合，每个销孔之间的加工要考虑形位公差配合。

3 结束语

通过6天的数控实训学习，达到了既定教学目的，使学生在学习技术能力的同时，其非技术能力也能够得到锻炼和提高，与其他未进行项目设计制作的班级相比，学生的团队协作能力、创新设计能力和终身学习能力具有更大的优势。在课程结束后，我们对学生满意度进行调查，发现几乎所有学生对这种新的教学模式都给予肯定，实践证明，数控实训各实习项目之间有效配合，并加入项目设计任务，对于提高学生能动性和积极性起到良好的效果，大大提高了数控实训课程的教学质量。

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作者简介：孙建华（1984-），女，高级工程师，硕士，研究方向：机械工程。

*通讯作者：孙建华（1984-），女，高级工程师，硕士，研究方向：机械工程。