李 蘋

(安徽工業(yè)大學 工程實踐與創(chuàng)新教育中心，安徽 馬鞍山 243002)

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基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的數(shù)控銑實踐教學改革研究

李 蘋

(安徽工業(yè)大學 工程實踐與創(chuàng)新教育中心，安徽 馬鞍山 243002)

數(shù)控銑是工程訓練的重要部分，通過改革數(shù)控銑的教學方式和內容、加強與工程訓練其他課程的聯(lián)系、增加學生動手操作機會、完善考核體系和提高教師自身的素質幾個方面進行改革，促進學生主動思考，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

數(shù)控銑床；創(chuàng)新能力；實踐能力；教學改革

數(shù)控銑是我校工程訓練重要課程，課程任務是讓學生了解數(shù)控銑床的理論知識和實習安全，熟練使用CAXA制造工程師軟件繪圖并進行數(shù)控編程，最后具體操作數(shù)控銑床完成零件加工，培養(yǎng)學生數(shù)控銑床操作實踐能力。隨著現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展及社會對具有創(chuàng)新性和實踐性人才的迫切需求，現(xiàn)有教學方式仍存在需要改進和完善的地方，如：教學方式和內容單一、與工程訓練其他課程關聯(lián)較少、學生動手操作機會少等。應充分利用現(xiàn)有數(shù)控銑平臺培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

一、數(shù)控銑實踐教學存在的問題

(一)教學方式和內容單一

雖然目前數(shù)控銑的教學采用了多媒體方式，并要求學生具體操作數(shù)控銑床，但授課方式仍處于“填鴨式”教學狀態(tài)，教師對數(shù)控銑的相關理論知識進行陳述，即便偶爾有一些案例，但案例與日常生活還是有一定的距離。這樣，學生在學習時會感到枯燥乏味，學習積極性不高；在具體操作數(shù)控銑床時，學生也只是將教師演示的動作重復一遍，久而久之，學生學習主動性降低，主動創(chuàng)新意識弱。

(二)與工程訓練其他課程關聯(lián)少

目前學校的工程訓練是由多門課程組成的一個整體，然而各門課程間并沒有直接聯(lián)系。對于數(shù)控銑的實習，學生通過CAXA制造工程師軟件繪圖并生成G代碼，然后完成零件加工，但是加工后的零件可應用于何處、數(shù)控銑與其他課程有何聯(lián)系都不明確。這樣，會造成學生學習目標不明確，學習效率低；同時由于知識不具有系統(tǒng)性，容易遺忘，使得數(shù)控銑教學質量不高，不能夠很好培養(yǎng)學生機械加工意識。

(三)學生動手操作機會少

由于實習時間有限，任務較多(實習任務有：首先了解數(shù)控銑床的基本理論知識和安全知識，熟悉使用CAXA制造工程師軟件繪制圖形并完成程序的自動生成；其次熟悉數(shù)控銑床面板上按鈕，了解加工中心；最后在數(shù)控銑床上完成零件的加工)，這樣，學生只有在最后一次課才會動手操作銑床，而學生人數(shù)較多，每臺數(shù)控銑床會分到8-10人，這樣分配到每個學生身上的時間就更少。由于分配到每個人身上的時間少，學生會認為數(shù)控銑床操作不重要，易產(chǎn)生懈怠心理；同時為快速完成實習任務，學生會復制教師的操作演示，出現(xiàn)問題不主動思考解決，對教師的依賴性強，影響學生的主動創(chuàng)新能力。

(四)考核體系不完善

由于學生操作數(shù)控銑床時間短，因而在評定學生成績時主要以學生繪制圖形的難易和創(chuàng)新程度為依據(jù)，這樣忽略了學生操作機床的能力；同時非機類學生實訓時為2人一組，這樣會出現(xiàn)2人中只有一人在實際操作，另一人在發(fā)呆、玩手機等，而兩人一組成績是一致的，這會造成打分不公平的現(xiàn)象。[1]

二、數(shù)控銑實踐教學的改革

(一)改革教學方式和內容

豐富多媒體課件的內容，將枯燥的理論知識通過案例、圖像、視頻的方式展示出來，提高課堂知識的趣味性，促進學生主動思考，有效提高教學質量和教學效率。充分利用數(shù)控仿真軟件進行教學，可以讓學生快速掌握數(shù)控銑床操作方法，有效避免學生操作數(shù)控銑床時出現(xiàn)安全隱患及首次接觸數(shù)控銑床的恐懼感，這樣可充分鍛煉學生的具體操作實踐能力。

將傳統(tǒng)以教師為主的“填鴨式”變成以學生為主的“引導式”教學，鼓勵學生主動思考，大膽發(fā)表意見，盡可能擴大知識面，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造力。[2-3]例如：針對零件加工前需利用臺虎鉗將零件兩個對邊銼平，可以引導學生思考為何需要銼平的是兩個對邊而不是相鄰兩邊；而在進行銼削時，引導學生觀察現(xiàn)有臺虎鉗在銼削時存在哪些不足，如何改進可快速有效銼平零件，啟發(fā)學生提出問題并思考解決方法。如：臺虎鉗在銼削兩對邊時很難判斷是否平行，考慮是否可以增加一個水平儀輔助判斷；針對臺虎鉗高度固定，不同身高的學生使用不便，考慮臺虎鉗的底座高度可調或者工作臺高度可調等。通過教師與學生不斷互動，使得學生學習主動性增強，有效激發(fā)學生創(chuàng)造力，同時新設想產(chǎn)生后，可以鼓勵學生申請專利保護自己的創(chuàng)造。這樣，學生求知欲會不斷增強，創(chuàng)造力也不斷被激發(fā)。

(二)加強與工程訓練其他課程的關聯(lián)性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

將數(shù)控銑教學內容與工程訓練其他課程相結合，讓學生認識到工程訓練的完整性，更好地培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和動手能力。例如：工程訓練所有課程實習完成后，要求學生制作一個創(chuàng)意筆架，在創(chuàng)意總設計階段，需要學生發(fā)揮創(chuàng)造力、運用創(chuàng)造技法構思出筆架的整體結構以及結構每部分的制作工藝及所需設備，如：需要數(shù)控線切割、車床、銑床、鉗工、焊接等。然后每部分的設計也需要學生發(fā)揮創(chuàng)造力，考慮具體每部分成品如何，再到相關的工程訓練課程通過具體實踐操作制作出來。最后將相關工程訓練課程制作出的零件組裝成一個創(chuàng)意筆架。這樣，學生處于一個不斷思考的狀態(tài)，在設計和制作零件時，學生之間相互討論，學習興趣增強，有效調動學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力，同時培養(yǎng)學生實踐動手能力。

(三)充分利用數(shù)控銑床，增加學生動手操作機會

增加有效數(shù)控銑床使用率，保證每臺數(shù)控銑床人數(shù)為3～5人，這樣每個學生具體操作數(shù)控銑床時間會增多。例如：目前我們需要學生將自己的創(chuàng)意圖形通過CAXA制造工程師軟件自動編程，然后將代碼通過無線DNC傳送至數(shù)控銑床，最后在有機玻璃板上加工出二維輪廓圖形即可。而當每位學生操作數(shù)控銑床的時間增加后，可增加較為簡單的手工編程內容，比如銑削有機玻璃板對邊，通過在數(shù)控銑床上直接編寫程序然后裝夾零件完成銑削加工。這樣，操作數(shù)控銑床機會變多，學生遇到的問題也會更多，如數(shù)控銑床銑削和手工銼削的優(yōu)缺點、數(shù)控銑床銑削時的注意事項等，通過不斷引導，學生的學習積極性會不斷提高，創(chuàng)新能力也會不斷增強。

(四)完善考核體系

由于每臺數(shù)控銑床人數(shù)為3～5人，學生的數(shù)控銑床操作能力便于考核。在考核學生的實習成績時從四個方面進行：一是學生出勤情況，占總成績的10%；二是學生制作圖形的難易程度和創(chuàng)新性，占總成績的40%；三是學生的數(shù)控銑床操作能力和零件加工質量，占總成績的40%；四是學生實習報告完成情況，占總成績的10%。這樣，考核體系很好地考察了學生的創(chuàng)新和動手能力，有效避免個別學生渾水摸魚，[4]可大大激發(fā)學生的學習熱情。

(五)提高教師素質

為了能更好培養(yǎng)出具有實踐和創(chuàng)新能力的學生，作為教師，首先要加強自身學習，除了保證自己具有扎實的理論知識和熟練的實踐動手能力外，還應該豐富自己業(yè)余知識，如創(chuàng)造技法，專利撰寫等，這樣能夠更好地引導學生，促進學生創(chuàng)新能力的提高。其次參加相關培訓，定期到其他院校進行參觀學習，寒暑假期間到企業(yè)進行實踐鍛煉。最后是參加或者指導學生參加相關競賽，如：青年教師講課比賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、全國“TRIZ”杯大學生創(chuàng)新方法大賽等，通過比賽來促進自身能力和素質的提高。[5]

三、結語

工程訓練是培養(yǎng)學生工程意識、創(chuàng)新思維和綜合實踐能力的一個重要教學環(huán)節(jié)。數(shù)控銑實踐課程作為工程訓練的重要部分，通過改革教學方式和內容，加強與工程訓練其他課程的關聯(lián)性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力；充分利用數(shù)控銑床，增加學生動手操作機會；完善考核體系；提高教師自身的素質幾個方面進行改革，充分調動學生對數(shù)控銑實踐課程的學習主動性，激發(fā)學生的創(chuàng)新能力，促進學生整體素質的提高。

[1]鐘永針.淺談金工實習中銑工教學經(jīng)驗[J].裝備制造技術,2013(10):173-174.

[2]廖振華.“理實一體化”教學法在數(shù)控銑教學中的實踐[J].科教導刊(上旬刊),2015(3):117-118.

[3]王會強,孫維連,馬躍進,黃斐,邢艷秋,董婷婷.加強金工實習 培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報(農(nóng)林教育版),2012(5):153-155.

[4]韓鳳霞,孟玲霞,王倪珂,鄭軍.工程訓練中學生工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)探索[J].長江大學學報(自然科學版),2014(34):128-130.

[5]韓同樣,張若達,邢書明,胡燕士.以大賽為導向,提升學生工程訓練綜合能力[J].實驗技術與管理,2012(3):225-228.

(責任編輯 文雙全)

Research onPracticingTeaching Reform of CNC Milling Based on the Cultivation of Innovative Ability

LI Ping

(Engineering Practice and Innovation Education Center, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

CNC milling is an important part of engineering training. The reform should be carried out through reforming teaching methods and contents, strengthening the connection of engineering training and other courses, increasing students’ hands-on opportunities, improvingthe appraisal system and the quality of teachers themselves.In this way students’ active thinking can be promoted and their innovation ability can be cultivated.

CNC milling machine; innovative ability; practical ability; teaching reform

2016-01-06

李 蘋(1988- )，女，安徽蕪湖人，安徽工業(yè)大學工程實踐與創(chuàng)新教育中心助理實驗師，碩士。

G642.0

A

1671-9247(2016)02-0105-02