項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用探究

朱學(xué)偉?朱華炳?張文祥

摘 要：隨著現(xiàn)代制造業(yè)的高速發(fā)展，社會(huì)對(duì)數(shù)控加工專業(yè)的高技能人才需求從單一型向復(fù)合型、創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變。技師學(xué)院要適應(yīng)這一轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵是在實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式上進(jìn)行創(chuàng)新和突破。為了契合專業(yè)需求和學(xué)生群體特點(diǎn)，本文提出在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中引入項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法，并介紹了項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法的內(nèi)涵與特點(diǎn)，著重分析了其在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用，以期通過(guò)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生綜合工程能力顯著提升。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法 高技能人才 數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué) 綜合實(shí)踐能力

課? 題：本文系2020年度安徽省級(jí)技工教育教研課題項(xiàng)目“以創(chuàng)新技能型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的一體化教學(xué)改革與研究”（課題組成員：施大順、張文祥、朱建中）研究成果。

數(shù)控加工專業(yè)主要培養(yǎng)能夠在生產(chǎn)一線從事生產(chǎn)管理、機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)控編程與加工操作等工作的綜合應(yīng)用型高技能人才，實(shí)踐操作能力的高低是用人單位選人用人的主要關(guān)注點(diǎn)。所以，在技師學(xué)院數(shù)控加工專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)應(yīng)擺在首要位置。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是實(shí)踐操作能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式是按大綱全程灌輸，針對(duì)性不強(qiáng)，教師照本宣科，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)生不知所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用有何關(guān)系，不僅不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題能力等，還在一定程度上阻礙了學(xué)生創(chuàng)新潛能的發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)后面對(duì)真正的項(xiàng)目時(shí)不知從何下手，達(dá)不到高技能人才培養(yǎng)的要求。

因此，技師學(xué)院應(yīng)結(jié)合人才培養(yǎng)需求和學(xué)生群體特點(diǎn)，探索項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法，選擇實(shí)際的工程項(xiàng)目案例進(jìn)行教學(xué)，將理論知識(shí)與產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)際相融合，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式按照工程實(shí)戰(zhàn)的流程組織訓(xùn)練，讓學(xué)生針對(duì)實(shí)際案例問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

一、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法的內(nèi)涵與特點(diǎn)

（一）項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法的內(nèi)涵

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法吸收了項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)，是以實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造為主線，教師將課堂中的理論知識(shí)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)融合，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索，學(xué)生在教師的啟發(fā)下，獨(dú)立或通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)品生產(chǎn)制作的過(guò)程。

項(xiàng)目教學(xué)法的題目可以是人為設(shè)計(jì)的虛擬題目，而項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練法的題目必須是企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目，學(xué)生的作品就是企業(yè)的產(chǎn)品，是企業(yè)能夠?qū)嶋H使用的。

應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練法的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐操作能力以及創(chuàng)新能力，逐步提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的綜合能力以及個(gè)人職業(yè)素養(yǎng)，縮短學(xué)生就業(yè)后的適應(yīng)時(shí)間。

采用項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練法進(jìn)行教學(xué)，教師不再一味地講解傳授知識(shí)，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的中心和主體。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中要求學(xué)生全程參與、自主探究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并主動(dòng)溝通，構(gòu)建自身知識(shí)體系。

（二）項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法的特點(diǎn)

1.確定項(xiàng)目

在項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法教學(xué)過(guò)程中，教師根據(jù)課程特點(diǎn)和內(nèi)容，選定合適的產(chǎn)品，將理論知識(shí)點(diǎn)碎片化后，融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)項(xiàng)目，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)。多名學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，在教師的指導(dǎo)下去分析項(xiàng)目，自主獲取相關(guān)知識(shí)，最終完成項(xiàng)目。學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的意識(shí)在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中不斷增強(qiáng)。

2.角色轉(zhuǎn)換

在項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生不再被動(dòng)地聽(tīng)課，而是扮演企業(yè)員工角色，不僅要分析項(xiàng)目客戶的需求內(nèi)容，更需要綜合考慮項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的各種難題及企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量成本、經(jīng)濟(jì)效益。教師扮演項(xiàng)目客戶，提出項(xiàng)目需求，同時(shí)扮演“項(xiàng)目總工程師”或“項(xiàng)目經(jīng)理”的角色，適時(shí)指導(dǎo)項(xiàng)目組工作，并負(fù)責(zé)每個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)督與審核工作。

3.評(píng)價(jià)依據(jù)

以每個(gè)項(xiàng)目要求的指標(biāo)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，以目標(biāo)為導(dǎo)向，教師對(duì)每個(gè)項(xiàng)目組和項(xiàng)目組成員進(jìn)行多元化綜合評(píng)價(jià)，給出最終成績(jī)。加工零件的質(zhì)量評(píng)分規(guī)則不再是傳統(tǒng)的某一尺寸超差或精度要求不達(dá)標(biāo)扣除相應(yīng)分?jǐn)?shù)，而是一切從實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)要求出發(fā)，一旦出現(xiàn)一項(xiàng)尺寸超差或精度不達(dá)標(biāo)，則按廢品處理，評(píng)分就是零分，以使學(xué)生記憶深刻。

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法通常按以下流程操作執(zhí)行。首先教師根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)選擇合適項(xiàng)目，設(shè)計(jì)項(xiàng)目需求和任務(wù)指標(biāo)、制定任務(wù)指導(dǎo)書(shū);其次學(xué)生分析項(xiàng)目，分解項(xiàng)目任務(wù)，搜集相關(guān)資料，自主探究學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)制定項(xiàng)目實(shí)施方案，然后進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施;最后教師組織開(kāi)展自評(píng)、互評(píng)及答辯等進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收。

二、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用

（一）項(xiàng)目設(shè)計(jì)

1.學(xué)情分析

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法實(shí)施對(duì)象為數(shù)控加工專業(yè)高級(jí)工班二年級(jí)學(xué)生，他們?cè)诘谝粚W(xué)年已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了數(shù)控車床與數(shù)控銑床編程指令和加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)，能夠獨(dú)立操作數(shù)控車床與數(shù)控銑床、選擇合適的工量刃具、設(shè)定相對(duì)合理的加工工藝，并且具備了國(guó)家職業(yè)技能鑒定中級(jí)數(shù)控車工和數(shù)控銑工的操作能力。

2.教學(xué)目標(biāo)分析

教學(xué)目標(biāo)主要包括知識(shí)、能力和素養(yǎng)三大項(xiàng)。其中，設(shè)計(jì)知識(shí)目標(biāo)主要是為了使學(xué)生掌握本專業(yè)所涉及的理論知識(shí)，主要包括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖知識(shí)、數(shù)控加工編程知識(shí)、數(shù)控加工工藝知識(shí)、金屬切削知識(shí)等;設(shè)計(jì)能力目標(biāo)主要是為了使學(xué)生掌握本專業(yè)所涉及的實(shí)踐能力，主要包括零部件的測(cè)繪能力、數(shù)控加工工藝分析能力、實(shí)踐加工操作能力、經(jīng)濟(jì)成本分析能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作能力等;設(shè)計(jì)素養(yǎng)目標(biāo)主要是為了培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)及綜合工程意識(shí)等。

3.項(xiàng)目設(shè)定

結(jié)合學(xué)情和教學(xué)目標(biāo)，參照國(guó)家職業(yè)技能鑒定高級(jí)數(shù)控車工和數(shù)控銑工考核標(biāo)準(zhǔn)，選擇實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)項(xiàng)目指標(biāo)。

例如，現(xiàn)有一個(gè)魚(yú)塘增氧泵三相異步電動(dòng)機(jī)前端蓋出現(xiàn)裂紋，需要更換。由于此電動(dòng)機(jī)購(gòu)買年限較長(zhǎng)，現(xiàn)已停產(chǎn)，無(wú)法采購(gòu)到合適配件，所以需要根據(jù)原產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作一個(gè)更換。故以此設(shè)定項(xiàng)目為生產(chǎn)某產(chǎn)品的維修備件。

該項(xiàng)目要求每個(gè)項(xiàng)目小組對(duì)損壞前端蓋實(shí)物進(jìn)行三維激光掃描，對(duì)結(jié)構(gòu)或材料進(jìn)行創(chuàng)新，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAD）構(gòu)建三維模型、繪制零件工程圖紙，進(jìn)行生產(chǎn)加工，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本分析。

4.任務(wù)下發(fā)

教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)將項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、項(xiàng)目指導(dǎo)書(shū)及自主學(xué)習(xí)途徑等資料下發(fā)到學(xué)生端。

（二）項(xiàng)目實(shí)施

1.任務(wù)分析

該項(xiàng)目屬于開(kāi)放性、創(chuàng)新型項(xiàng)目，學(xué)生想要較好地實(shí)施該項(xiàng)目，首先要分析項(xiàng)目，分解項(xiàng)目任務(wù)，確定組員分工，明確個(gè)人職責(zé);其次要搜集整理項(xiàng)目所涉及的相關(guān)資料，進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí);最后制定詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施方案，根據(jù)方案計(jì)劃依次進(jìn)行工作。

2.方案設(shè)計(jì)

（1）明確工作職責(zé)。組長(zhǎng)負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案的整體設(shè)計(jì)、任務(wù)分解、成本分析與管控及各個(gè)組員間的工作協(xié)調(diào);組員甲負(fù)責(zé)項(xiàng)目涉及的知識(shí)點(diǎn)分析，通過(guò)各種途徑搜集獲取相關(guān)知識(shí)資料;組員乙負(fù)責(zé)電動(dòng)機(jī)前端蓋實(shí)體測(cè)繪與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAD）構(gòu)建創(chuàng)新后的前端蓋的三維模型，并繪制零件工程圖;組員丙負(fù)責(zé)創(chuàng)新后的電動(dòng)機(jī)前端蓋的加工工藝分析、刀具選擇與切削參數(shù)確定、程序編制、設(shè)備操作加工及精度檢測(cè)自評(píng)等;組員丁負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中所有資料整理歸檔、撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告及組間互評(píng)和終期答辯。

（2）自主探究與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。剖析電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，通過(guò)MOOC或其他學(xué)習(xí)途徑自主學(xué)習(xí)相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)后，思考材料選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)，利用三維掃描儀掃描實(shí)體數(shù)據(jù)，再通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAD）建立前端蓋三維模型、繪制零件工程圖等。

（3）工藝規(guī)劃與加工。完成一個(gè)合格產(chǎn)品的生產(chǎn)，一般按規(guī)定的步驟依次進(jìn)行。

第一，分析零件圖紙，主要包含零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等。

第二，工藝規(guī)劃，首先根據(jù)圖紙進(jìn)行分析，選擇合適的加工設(shè)備;其次確定編程坐標(biāo)系，并確定加工方案;最后根據(jù)加工方案設(shè)計(jì)具體的加工路線。

第三，工件定位，確定裝夾方式，選擇合適的夾具。

第四，刀具及切削參數(shù)選擇，根據(jù)加工路線，選擇恰當(dāng)?shù)牡毒?，確定切削參數(shù)。

第五，節(jié)點(diǎn)計(jì)算，計(jì)算圖紙中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。

第六，填寫(xiě)工藝卡片，確定具體的加工工藝，參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)填寫(xiě)加工工藝卡（單位名稱、產(chǎn)品名稱或代號(hào)、零件名稱、零件圖號(hào)、工序順序號(hào)、工序名稱、工序內(nèi)容、加工設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、加工程序號(hào)、夾具名稱等）、刀具卡（產(chǎn)品名稱或代號(hào)、零件名稱、零件圖號(hào)、工步順序號(hào)、刀具號(hào)、刀具型號(hào)、刀具材料、刀柄型號(hào)、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量等）等。

（4）程序編制與加工操作。先編寫(xiě)完整的數(shù)控加工程序，輸入數(shù)控機(jī)床中，并進(jìn)行程序校驗(yàn)。然后在數(shù)控機(jī)床上完成毛坯裝夾、工件坐標(biāo)系設(shè)定后進(jìn)行操作加工，并檢測(cè)尺寸及形位公差。

3.方案實(shí)施

第一階段，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，明確職責(zé)。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生交流討論，分析項(xiàng)目有可能涉及的相關(guān)問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)課程理論知識(shí)的自主探究學(xué)習(xí)。

第二階段，學(xué)生在教師引導(dǎo)下首先進(jìn)行實(shí)體三維激光掃描測(cè)繪，通過(guò)反求軟件還原零件三維模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次創(chuàng)新設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行加工工藝規(guī)劃分析，最后編寫(xiě)程序、操作設(shè)備加工零件及精度檢測(cè)等。

第三階段，組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、成果展示匯報(bào)，教師針對(duì)項(xiàng)目完成效果和答辯情況進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。

（三）項(xiàng)目驗(yàn)收

1.學(xué)生自評(píng)

由項(xiàng)目組成員從資料搜集、產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)、工藝分析、工序工步安排、工量刃具選擇、切削參數(shù)確定、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、成本控制與環(huán)境保護(hù)意識(shí)及安全意識(shí)等多角度撰寫(xiě)自評(píng)式項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。通過(guò)這一過(guò)程，可很好地培養(yǎng)技師學(xué)院學(xué)生所欠缺的文字表達(dá)能力和綜合性產(chǎn)品分析報(bào)告撰寫(xiě)能力。

2.組間互評(píng)

各項(xiàng)目組之間針對(duì)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告進(jìn)行互評(píng)，提出其他組在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和欠妥之處，給出綜合性評(píng)價(jià)意見(jiàn)。這一過(guò)程有效促使學(xué)生找出自身存在的不足，發(fā)掘他人長(zhǎng)處，學(xué)會(huì)運(yùn)用各方面優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提高。

3.教師點(diǎn)評(píng)

教師組織項(xiàng)目評(píng)委會(huì)，各項(xiàng)目組推選一名組員在評(píng)委會(huì)上進(jìn)行答辯。教師首先要結(jié)合項(xiàng)目完成效果和答辯效果給出評(píng)定成績(jī)，并充分肯定學(xué)生完成項(xiàng)目的成果，增強(qiáng)學(xué)生的成就感。其次要針對(duì)項(xiàng)目探究實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，幫助學(xué)生梳理脈絡(luò)、理清思緒，并引導(dǎo)學(xué)生思考如何分析問(wèn)題，優(yōu)化解決方案。這一過(guò)程可使學(xué)生充分體會(huì)分享自我探究成果的喜悅感受，幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)自信，增強(qiáng)自我探究意識(shí)。

三、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法應(yīng)用在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的反思

（一）結(jié)合學(xué)情和教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)適宜項(xiàng)目

項(xiàng)目選題和設(shè)計(jì)十分重要，項(xiàng)目素材來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，需選擇具有典型工作任務(wù)特點(diǎn)的項(xiàng)目作為教學(xué)項(xiàng)目。設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，需結(jié)合學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容并緊扣教學(xué)大綱，設(shè)計(jì)成可分解的多級(jí)子項(xiàng)目任務(wù)。這樣不僅便于項(xiàng)目實(shí)施，還能最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中提高綜合素質(zhì)。

（二）落實(shí)教師角色轉(zhuǎn)換

教師在項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法教學(xué)中要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。在教學(xué)過(guò)程中，教師是項(xiàng)目的組織者、設(shè)計(jì)者和評(píng)價(jià)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，需要具有較強(qiáng)的教學(xué)情境設(shè)計(jì)能力。為了讓設(shè)計(jì)項(xiàng)目具有可行性和實(shí)際意義，教師要走進(jìn)企業(yè)跟崗學(xué)習(xí)，提升專業(yè)水平和操作技能，深入了解生產(chǎn)一線實(shí)際工作內(nèi)容和人才需求，充分了解現(xiàn)代企業(yè)的工作流程。

（三）做好項(xiàng)目教學(xué)評(píng)價(jià)

采用組內(nèi)自評(píng)、組間互評(píng)和教師評(píng)價(jià)等多元化評(píng)價(jià)方式進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收考核。組內(nèi)自評(píng)可使學(xué)生發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中暴露的問(wèn)題，組間互評(píng)可使學(xué)生發(fā)現(xiàn)值得借鑒學(xué)習(xí)的方式方法，教師評(píng)價(jià)則重在強(qiáng)調(diào)分析學(xué)生暴露出的問(wèn)題，并給出解決方案。

四、小結(jié)

實(shí)踐證明，項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法應(yīng)用于數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)，不僅打破了傳統(tǒng)的“講授式”課堂教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，使學(xué)生“在行動(dòng)中學(xué)習(xí)，在實(shí)戰(zhàn)中思索”，大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生綜合實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及大工程意識(shí)得以顯著增強(qiáng)。這對(duì)于提高技師學(xué)院數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果，培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型等綜合應(yīng)用型高技能人才有著舉足輕重的作用。

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（作者單位：合肥工業(yè)大學(xué)技師學(xué)院）