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導語：在機械認識實訓報告的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
門診膀胱鏡系統自xx年使用以來為我科的疾病診治貢獻了巨大的力量，成為了我科必不可少的診治工具。但由于多年反復的使用，此系統各個部件已經老化，圖像已不清晰，設備頻繁出現問題，數次修理仍未徹底排除故障，曾多次影響病人疾病的診斷和治療，引起病人的不滿，為我院的醫療安全埋下隱患，在我科擴增床位后已遠遠不能滿足實際需要。為了確保醫療安全，提高工作效率，我科急需更換門診膀胱鏡系統，申請采購。 請批示。
泌尿外科
20xx年x月x日
購置辦公設備申請報告二局領導：
由于我中心剛剛成立，辦公設備及日常辦公用品尚未配齊，為適應現代化辦公的需要，完善辦公環境，進一步提高服務質量和工作效率。本著節儉開支的原則，現需申購辦公設備及日常用品一批(見詳表)。經初步詢價共需資金約 元。
當否，請批示。
徐州市住房保障服務中心
20xx年x月x日
購置辦公設備申請報告三尊敬的學院領導您好:
隨著工業生產技術的飛速發展，國家對機械行業人才專業技能提出了更高的要求，為了適應企業生產的要求，提高學生綜合操作技能，提升我院機械工程系同學生的專業水平，以及加強同學們對所學知識的理解和運用，同時也為了進一步方便我院老師進行教學，我特向學院申請機械拆裝與維修實訓室配備投影設備。
機械工程系是我院第一大系，也是第一主系，擔負著興盛學院的重大使命。近年來隨著生源減少和其他本科學院的擴招，我院招生工作面臨著嚴峻的考驗，其中硬件資源的落后也大大影響了我校在同等院校中的影響力!我院機械拆裝與維修實訓室的硬件設施已經嚴重落后與其他同等院校。因此購置新設備、優化教學設施，全面提高我院的硬件教學水平已經迫在眉睫!
機械學科相對于其他學科有著枯燥、乏味、抽象難懂等特點，投影儀對于提高學生對典型零件的認識、方便教師授課以及和其他子弟學校進行學術探討方面有著極其重要的作用。同時也可以激發學生的學習興趣，使抽象的機械結構以幻燈片的方式展現在給學生面前，把抽象的知識通俗化、易懂化!
我們深知學院剛搬到新校區正面臨著資金困難!但是幾經思索我們還是提出了我們的要求!在此，我們承諾，充分運用好實訓設備，提高我們的綜合技能，用實際行動為學校、為社會贏得榮譽。我們已經做好了具體的購置方案!希望領導對我們的申請予以批準。
誠望批準
此致敬禮
關鍵詞:校企合作；工學結合；互換式；人才培養模式
作者簡介：胡新華，金華職業技術學院教師。
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1001-7518（2008）04-0050-02
近年來我國高職院校培養了大量機械類專業技術應用性人才，但為什么我國機械類人才仍然嚴重短缺？原因很多，但主要是目前高職院校實訓條件、師資隊伍等難以滿足實際訓練要求，傳統的人才培養模式，雖然使學生具備了不同程度的英語水平、計算機應用能力、機械和電氣基礎理論知識、一定的數控編程和操作能力和CAD/CAM軟件應用能力，但由于在校期間難以積累工藝經驗，實際動手能力差，脫離了行業和企業，難以滿足企業對機械類專業人才的要求，使得培養質量大打折扣。鑒于此，要提高機械類專業人才的培養質量，必須加強校企合作，建立起能適應企業需求的人才培養模式。我校通過積極探索，提出了校企合作“互換式”工學結合人才培養模式，并在機械制造與自動化專業進行了試點，為機械類專業人才培養提供了一個良好的范例。
一、校企合作“互換式”工學結合人才培養模式構建
堅持以就業為導向，突出核心職業技能和職業素質培養，強化與企業合作，校內引入真實產品進行生產性實訓，校外下企業進行頂崗實習，全過程融入職業素質教育。學生在企業進行頂崗實習的同時，企業的職工則到學校進行專業知識的培訓，實現“互換式”工學結合人才培養模式，如圖1所示，使企業和學校真正實現雙贏。第一學年，學生首先到企業進行電動工具的認識實習，然后在校內進行專業基礎技能實訓和引入真實產品的電動工具裝配實訓，暑期到電動工具企業進行電動工具裝配頂崗實習，而被頂崗的企業職工到學校進行專業知識的培訓；第二學年，學生在校內進行CAD/CAM軟件應用和數控加工專業技能訓練，進行職業技能證書考試，并引入真實產品進行專業技能實訓，暑期到電動工具企業進行電動工具機加工頂崗實習，而被頂崗的企業職工到學校進行培訓；第三學年，學生在校內完成引入真實產品的專業技能實訓，并進行職業技能證書考試，然后到電動工具企業進行與就業崗位“零距離對接”的頂崗實習，并進行畢業綜合實踐教學。
實踐教學環節按認識實習、專業基礎技能實訓、專業技能實訓、生產性實訓、頂崗實習六層次進行。在實踐教學過程中，遞進式地引入電動工具認識實習（第一學期）、專業基礎技能實訓（包括金工實習、機械零件測繪）、專業技能實訓（包括CAD/CAM軟件應用實訓、電動工具檢測與維修實訓）、生產性實訓（包括校內電動工具生產線裝配實訓、數控加工實訓）、頂崗實習等，使學生從認識電動工具到逐步掌握電動工具設計、制造及檢測與維修的相關技能，同時強化學生的職業素質教育，增強學生質量、成本和效率意識，以及合作精神，實現從學生到職工的“無縫”過渡，為學生就業打好基礎。同時在實踐教學過程中融入職業技能資格考證，進一步強化“雙證制”，引入數控操作工、CAD/CAM軟件應用、見習機械設計工程師、電機實驗工等考證。
二、頂崗實習質量監控與考核體系構建
為保證頂崗實習的有效進行和學生實習質量，制訂相應的頂崗實習過程管理規范。在學生頂崗實習過程中，指導教師定期檢查和專業主任不定期檢查相結合，學校評價和企業評價相結合，最終綜合學生平時考勤、實習日記、實結對學生進行評分，合格后由校企雙方共同簽發工作經歷證書，對表現突出的學生進行表彰，同時及時總結經驗，進一步完善頂崗實習過程管理考核體系。具體過程管理流程見圖2。
三、校企合作“互換式”工學結合人才培養模式實踐
近幾年來，我校積極踐行“五位一體”的辦學模式，目前機械類專業已與三十余家企業建立了緊密型合作關系，與浙江皇冠電動工具制造有限公司等七家企業組建了七個“訂單班”，同時充分利用我校的優勢，由我校提供場地，企業提供設備，引進電動工具生產線一條，為學生進行生產性實訓奠定了基礎，同時為學生進入企業進行頂崗實習做好準備。學校每年安排一定時間深入企業，了解企業培訓需求，掌握企業用人信息，制訂“互換式”工學結合培養計劃。由于不同企業對培訓要求不同，各有側重。我校采取由企業提出培訓內容和要求，學校負責培訓的方式進行，培訓時間一般安排在暑期，同時學生被安排到相應的崗位上進行頂崗實習。通過實踐發現，采用該模式可使學生所學知識與實踐相結合，同時也使自身能力素質得以提高，比如職業道德的建立，協作精神的培養、意志力的鍛煉，工作環境的了解，人際交往能力，心理承受能力等等，同時企業的職工也進行了培訓，并不影響企業的生產經營，做到真正的校企雙贏。
參考文獻
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[2]趙浩興.校企聯合的高職實踐教學模式探討[J].浙江師范大學學報(社會科學版),2001.4,66-68.
[3]黃亞妮.國外高職實踐教學模式特色的評析和啟示[J].高教探索,2005.4,69-71.
[4]付濤.高職實踐教學的模式研究[J].實驗室科學,2006.4,85-88.
[5]段長存,李懷倫.高職院校實踐教學模式及實現路徑的研究報告[J].河北能源職業技術學院學報,2005.3,17-19.
真正意義上的機電一體化產品，應具備兩個明顯特征：第一，必須是機械產品；第二，采用電子技術，使機械產品的控制具有可編程和智能化的特性。一個機電一體化系統主要由機械裝置、動力源、傳感器、執行裝置、控制器五個要素構成，因此，機電一體化實訓內容、實訓方法和實訓設備的研制均必須圍繞這些要素設計、展開。根據機電一體化技術的綜合性及面向實踐應用的特點，筆者對機電一體化實訓內容、方法、方式等進行了探索。
1.實訓課程的目標
機電一體化專業綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通訊技術于一體的專業技能綜合訓練課程。課程緊扣機電一體化技術的核心技術環節，即檢測、控制與執行三大技術環節展開，同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養學生實踐能力為中心和以培養學生素質為中心的原則，通過實訓使學生既能掌握機電一體化專業的理論知識，又能從事機電設備或自動化生產線操作、安裝、調試、維修、維護及設計改造等方面的工作，并具有良好的職業素質。
2.實訓內容緊扣相關知識點
機電一體化系統涉及機械設計、傳感器、自動控制和微機原理等多門課程的知識，這些知識也是機電一體化產品設計的基礎。盡管學生在學習機電一體化系統之前，已經學過一些相關的理論知識，但在機電一體化課程的實訓中，對相關知識的回顧和加深是必要的，特別要關注知識之間的聯系和實際應用方法。因此，應緊扣這些教學內容，安排若干典型的、與專業課程相對應的專題實訓項目，通過在機電一體化系統中的應用，學生對專業知識有一個感性認識，為綜合性實訓和設計奠定基礎。
3.實訓方法由教師演示過渡到學生自我設計
從理論學習到實際實訓設計，是一個從知識接受到知識應用的飛躍。由于機電一體技術包含了機、電、計算機、自動控制等多門學科的知識，實訓的綜合性程度高，因此，對大多數中職學生來說有一定難度。演示性實訓是一種更直接的實訓指導，能使學生對將要完成的設計性實訓的過程和結果有一個直觀的認識，提高完成設計性實訓的自信心。實訓的最終目的是學生能夠在相關的實訓設備上根據要求，在實訓裝置上進行系統設計，能夠按照設定的方式正常運行。通過這個設計過程，可以更好地鍛煉學生對機電知識的運用能力，理解機電一體化系統中各學科知識的關聯性，進而提高學生解決實際問題的能力，達到實訓教學的真正目的。
4.實訓方式為課內和課外相結合、個人和小組相結合
由于教學課時有限，實訓環節的教學要充分發揮學生的主動性，利用課余時間進行設計和準備工作，課內主要是利用實訓平臺調試和實現設計的內容。因此，機電一體化實訓室應該建設成為開放式的實訓室，便于學生課外進行訓練。另外，由于機電一體化實訓包含的知識面廣，綜合性實訓項目包含多個內容，可以采用小組分工、合作完成的模式。這樣，一方面培養學生在科學研究過程中的團隊精神，另一方面也是對模塊化設計的一種鍛煉。
5.實訓課程的考核方式
為突出學生的能力培養，對機電學生考核的標準為：（1）是否有創新，即能否運用所學的理論知識分析、處理實際問題，能否就所給的條件提出合理的觀點和可行的處理方法；（2）識圖能力和動手能力；（3）能否搜集資料，報告內容是否合理；（4）是否有團結協作精神：（5）寫作與表達能力；（6）計算機應用能力，等等。考核的形式：理論與技能考核相結合。考核成績的評定：理論測試成績占20%；實訓報告成績占25%；實踐環節占55%，其中拆裝操作占20%，編程、調試與排除故障占25%，安全與環保意識考核占10%。
機電一體化綜合實訓的實施過程可促進教學與就業崗位的零距離對接，綜合實訓一般是針對崗位群，培養學生與就業崗位零距離對接所要求的綜合職業能力，以往的課程教學比較強調課程中知識點和單項技能的掌握，忽視知識與技能在實際工作中的綜合應用。
[關鍵詞] 教學內容；階段；實習項目；驗證性；競技性
[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2017） 04-0086-03
一 引言
現代產業要求機械設計制造及其自動化專業學生不僅掌握扎實的工程基礎知識和本專業的基本理論知識，具有綜合運用所學科學理論、分析和解決問題方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，還要具有良好的工程職業道德、較強的社會責任感和較好的人文科學素養及較好的組織管理能力、交流溝通、環境適應和團隊合作的能力，并具有良好的質量、環境、職業健康、安全和服務意識等[1]。而“卓越工程師培養計劃”正是以行業企業需求為導向，以工程實際為背景，以工程技術為主線，通過高校和行業企業的密切合作，制訂人才培養標準、改革人才培養模式、著力提升學生的工程素養，工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力的教育改革的新嘗試[2]。
二 金工實訓在卓越計劃中的作用
按照人才培養計劃設置的各門課程在人才培養過程中發揮的不同作用，金工實訓是工程實訓的基礎性實踐教學課程，是我國現階段教育模式下學生進入大學階段接觸到的第一個較長時間認識機械專業知識的工程實訓教學環節，是機械設計制造及其自動化專業學生的必修課程，是學習工程材料成型、數控技術及機械制造技術基礎等專業基礎課的先導課程。通過金工實訓，使學生熟悉機械制造的一般過程，掌握金屬加工的主要方法，為后續專業理論課、專業實驗課等建立感性認識，是專業基礎知識與工程實際的紐帶。同時，金工實訓的過程也培養了學生團隊合作、遵守紀律、安全意識、工程意識、創新能力等綜合素養，機械設計制造及其自動化專業“卓越培養計劃”中的通識平臺課程，是最多地滲透和穿插行業企業崗位需求內涵的課程。因此，做為培養工程實踐能力的平臺和企業實訓實踐的基礎先行課程，也必須按照卓越計劃的宗旨進行課程內容改革。
三 卓越計劃下金工實訓課程的教學內容改革
任何一項教學改革主要是教學內容和教學方法的改革，金工實訓也不例外，它是一個很有特點的實踐教學，一是它具有學生首次接觸機械知識及操作實際的基礎性；二是兼備機械制圖、公差互換、機械制造技術、材料成型工藝、數控技術、特種加工等多門課程基礎知識的寬泛性；三是訓練操作技能，應用現場學習基礎專業知識的實踐性。
根據金工實訓教學的特點，它的教學內容不僅要體現在圍繞預設教學目標的理論內容和掌握設備工具的操作技能，更要有體現合理選擇應用、綜合、實踐理論內容的載體，即金工實訓作品，同時兼顧卓越計劃“以行業企業需求為導向”的培養模式要求的綜合素質及創新能力。
金工實訓雖要求教學內容重基礎，但圍繞卓越計劃培養目標的教學內容寬泛，因此合理設置金工實訓教學內容是實現“以工程實際為背景，以工程技術為主線” 卓越計劃培養方案的重要體現。相對于傳統金工實訓，卓越計劃下金工實訓教學內容改革總的宗旨是讓學生“印象深、多實踐、打基礎、立素質”。
1 分析學生特點，分階段安排教學內容
多年的實訓教學發現，學生在整個實訓過程的表現可分為虛心求教、躍躍欲試和自我滿足三個階段。由于金工實訓是學生第一個形式有別于理論教學的實踐教學，加之受到實訓動員的鼓舞，實訓剛開始時大部分學生情緒高漲，學練積極性很高，這一時期是“虛心求教階段”；隨著幾個工種的實踐過后，學生具備了一定操作技能，已實訓過工種的學習遷移效用也使得新工種的知識與操作接受理解起來更快，學生這個階段往往表現出想按照自己的意愿加工作品，不滿足于規定的實訓內容，這一時期是“躍躍欲試階段”；實訓后期，由于體力疲乏，年輕人缺少恒心和只求已知不求熟練（甚解）的自滿使得他們認為自己已經掌握了操作技能、工藝知識，有的學生喪失了實訓積極性，往往在最后兩個工種實訓時松懈隨意，這是“自我滿足階段”。
為調動學生實訓積極性，遵循學習認知規律，針對學生表現出的三個階段，將金工實訓教學內容劃分為三個層次，按預設的教學目標和方式分別對應每個工種學習劃分為基礎訓練階段、綜合應用階段、設計創新階段[3]。由于學生缺乏機械專業知識和操作能力，基礎訓練階段在老師引領下按規定項目講解基本理論和工藝，學習設備、工具等使用與操作技能，這階段除學習基本操作外，作為知識與技能的應用與考核，每個學生需獨立加工一件作品，如小錘。
綜合應用階段以3～4名學生為小組進行基于工程實際的項目化金工實訓。學生在已掌握的基礎工藝知識和操作技能上，自行討論、制訂一個多零件、多工藝的較復雜產品的加工，比如桌虎鉗。學生小組獨立制定各個零件的加工方法和工藝流程，基本獨立完成產品的加工制作，將各種機械加工方法和所學工藝知識進行綜合運用，以滿足學生躍躍欲試的思維要求。
設計創新階段以綜合運用知識、發展創新思維和培養創新意識為目的，采用項目化教學方法，學生組成項目小組來共同完成產品的創意構思、結構設計、工藝制定和制作加工等整個產品實現環節[4]。三個階段教學內容層次漸進，滿足學生不斷增高的知識渴求和實踐欲望。
2 開發提升學生興趣的驗證性、競賽性實訓項目
金工實訓項目是知識應用和能力訓練的重要載體，項目的內容結構、功能檢驗與考核方式等會直接關系到實訓內容是否充實，能否實現啟發式、討論式、互動式教學方法，能否體現探索性、研究性、項目化等的教學內容，更重要的是能否提高學生實訓積極性。
基礎訓練階段的實訓內容主要是一些基礎知識和練習，比如車削加工的基本知識，操作主要是車端面、車外圓、車圓錐、車內孔等，以及按照老師講授的加工工藝車削一個錘柄，并以其做為本階段考核的依據。那么接下來如何在基礎訓練階段以后讓學生的“躍躍欲試”得以滿足。在以往的實訓報告中很多學生提出能不能在掌握基本操作后不按老師給定的加工工藝，自己解決一下問題試試。因此，本次教改設想讓學生依據所學操作技能及工藝知識，自主加工一件作品，并且作品蘊含其功能是否滿足設計要求的可驗證性，建立可驗證、可競技實訓項目的目標，實現學生對自己加工作品功能的自我驗證，并且可相互之間進行功能水平的比試，把競賽引入實訓。
基于此理念，在實訓內容中開發出桌虎鉗項目、油壺活塞項目和水管焊接項目等多個可驗性、競賽性實訓項目。桌虎鉗項目的零件需要在多個工種、用不同機床加工完成，由同臺機床的學生自己討論工藝過程、自主加工，鉗工裝配后，自己檢驗桌虎鉗的動鉗口滑動、配合間隙、鉗口夾緊、與桌面的鎖緊等功能。油壺活塞項目學生自己測試油壺上部小油缸內徑，根據小油缸內徑設計并加工小活塞桿及活塞，裝配后油壺內裝水檢驗能否將水噴出，學生之間可以比比誰的油壺噴水距離遠，并將比賽結果做為第二階段考核和加分的內容。水管焊接項目在焊接基礎訓練完成后進行，學生將兩段水管對焊，然后將焊管的一端堵死，另一端連接試壓水泵，檢驗所焊圓焊縫是否漏水。這些項目中融合了探究性、問題式、自主式學習，學生討論積極，將學習延伸到了課堂外，遇到問題時教導老師啟發，較好地促進了學生自主學習，大大提高了學生學習興趣。驗證性、競賽性實訓項目也較好地將教學內容融入其中。
學生在每個工種經過基礎訓練階段以后培養了學生的動手能力，掌握了基本的機械工藝知識和設備操作技能，產生了躍躍欲試的想法。
3 增設加工難度系數大、多種加工方法的實訓項目
實踐需要以具體任務為中心將多學科知識綜合運用。如果實訓項目只是一些簡單的零件加工，實訓內容單調，不夠充實，不能體現出實踐知識的綜合過程，是很難培養學生的工程素質和工程能力的，更說不上對后續課程如“機械制造技術基礎”中有關選擇合理加工方法、制定零件機械加工工藝過程等專業知識的學習起不到了解和鋪墊作用。
以往機械設計制造及其自動化專業的實訓項目是加工一個小錘子，車工再加工一個包含T形螺紋、圓錐面、半球面、圓柱面的綜合件，實訓項目結構過于簡單、加工精度低，不具有明顯的“真實”產品的特征，實訓過程不能將各個工種聯系起來，形成一個工程體系，這對于學生從真正意義上體驗產品生產全過程，樹立工程意識效果不明顯。因此，在金工實訓教學中開發出了微型桌虎鉗。微型桌虎鉗包括鉗身、動鉗口、靜鉗口、夾緊斜塊、絲杠、手柄、壓緊盤、鉗口鐵等11個零件，零件數量多、加工難度加大，加工精度也明顯提高。加工內容大體包括車端面、車外圓、攻螺紋、套螺紋、锪孔、鉸孔、銑平面、銑臺階、鋸削、銼削、裝配等多種加工方法，增加了加工方法和各工種之間的橫向聯系，讓學生盡可能多地掌握各類加工方法和操作各種加工機床。綜合應用階段使用有難度、各工種相關聯的實訓項目，增強了學生實訓的目的性，調動了實訓積極性。
4 培養創新能力，實現學生自我滿足感
學生在完成綜合應用階段的實訓后，操作技能進一步熟練，專業基礎知識獲得了綜合應用，初步完成了產品全過程的制造和運行環節，按照CDIO工程教育的核心要求及工程項目的實際要求，應把工程的“構思――設計――實現――運行”四個環節貫穿于教學的整個過程當中，尚缺少設計及工藝環節。結合實訓中學生出現的“自我滿足”狀況，為使學生全面了解、體驗工程的全過程，使大學以來所學專業知識綜合運用，教學內容更加突出以學生為中心的思想，增強學生的學習主動性，培養學生創新思維、創新能力及分析問題解決問題能力，在實訓的最后時期鼓勵開展自選創新項目。
將學生分為小組，讓學生自己設計產品，可以是運動機構、實用的工裝具等，但必須是機械方面的作品，要求具有裝配關系和一定的加工精度。各組學生按照真實企業的生產要求畫出詳盡的設計圖紙，細致地標注尺寸和各項公差。尤其要求學生認真填寫每個加工零件的加工工藝卡，分析其加工過程，選擇要使用的機床、刀具、夾具等，學生雖然還沒有學習“機械制造技術基礎”課程中有關“工藝規程設計”的相關知識，但有意識地將“機械制造技術基礎”課中的工藝規程內容提前安排在實訓中，打破原來先學后干的順序，讓學生先接觸和編制工藝卡片，初步了解和熟悉機械加工工藝規程的制訂原則、步驟和方法，增加工藝規程設計的感性認識，為“機械制造技術基礎”課程學習時打下知識對接的基礎[4]。
四 教學改革的實施效果
這次的金工實訓教學改革，從試點的情況來看，效果明顯優于原有實訓模式，主要體現在以下幾個方面。
1 促進自主學習能力的加強和工程素養的提高
由于縮短了“基礎訓練”的實訓時間，在后面兩個階段的學習過程中，必須掌握的專業內容學生通過自主學習完成了對知識與技能的掌握，將實訓延展至課外，促進了學生的自學能力與后續專業知識的預習。在國內知名企業與畢業生座談時，多名畢業生對金工實訓學習過程和指導教師印象深刻，并反映說金工實訓時學到的技能在就業后對本崗工作幫助很大，有些技能直接應用在平時的維修保養中。
2 分階段實訓強化學生的工程實踐能力
分A段實訓和“競技性”項目訓練，使學生的工程實踐能力得以強化，學生在實訓過程的熱情明顯高于教學改革前。2015年卓越金工實訓 的8名學生分2組參加了“河南省大學生挑戰杯”科技作品競賽，分獲第3名。實踐證明，參加過該項目訓練的學生應知應會能力明顯強于其他學員。
3 創新實踐貫徹始終，側重實踐創新意識的培養
在本次教改中，對每個實訓項目都強調實踐創新，鼓勵學生在掌握基本操作的基礎上，自行完成創意作品的設計制作，把實踐創新貫徹于實訓始終。按自己想法干，做自己想做的，大大提升了實訓學生的學習興趣，變被動學習為主動學習。
參考文獻
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關鍵詞：虛擬現實；實訓平臺；職業角色扮演；無界化
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 文章編號：1673-8454(2012)09-0046-03
近幾年，由于高職院校招生人數大幅度增加、實踐教學經費缺乏、實訓設備陳舊落后，以及真正建立企業實習基地難度大等原因，學生實訓教學難已經成為長期困擾高職院校實踐教學的普遍性問題。運用虛擬現實技術開展實訓教學有利于調動學生積極性，給每個學生提供在虛擬崗位中的動手操作機會，從而達到預期教學目的。因此，構建基于虛擬現實技術的機械制造專業實訓平臺，創設學習型崗位和相應的崗位場景，實現實訓教學與職業崗位的無界化是非常有意義的。
一、機械制造實訓教學現狀分析
當前大部分高職院校都建立了校內外實訓基地，但從實訓教學方面來看，還存在以下幾個問題：
（1）建一個機械制造實訓基地需要造廠房、買設備、配置人員等，開支巨大，并且學生的實訓成本極高，如刀具、材料的大量損耗及設備損壞折舊等。[1]
（2）校內實訓基本上是某一工種的操作訓練，企業生產中的“質量、成本、交期”要求無法體現，學生在實訓場所體驗不到真實的企業工作氛圍。[2]
（3）部分學校使用仿真軟件代替真實設備，但當前流行的數控仿真軟件如宇龍、宇航、菲克等能模擬機床操作面板，能驗證數控程序，能加工出零件大致輪廓，同時也存在幾大缺陷：加工工藝性差，如工藝方案的優劣對加工結果的影響看不出，零件的尺寸精度和形位公差無法測量；無法切身感知車間現場環境，如刀具磨損時的聲音異常，操作不規范導致的各種安全問題等。學生在使用模擬軟件后對技術、工藝的掌握還很膚淺。
（4）校外實訓學生僅參與某個生產環節，并未完整經歷職業崗位的各個工作步驟；企業首先要完成的是生產任務，而不重視培養學生，學生實習效果受到很大的影響。[3]
（5）教師的企業經歷較少，基本上只能指導學生操作練習，培養不了企業真正需要的高技能人才，其“雙師”素質有待提高。
二、虛擬制造實訓平臺構建的基礎探索
1.根據市場調查確定機械制造職業崗位群
本項目組首先組織開展了機械制造職業崗位群的市場調研，而機械制造職業崗位往往從屬于汽摩配、家用電器、服裝機械、機床設備、模具制造等行業，通過對上述行業上百家各類規模企業的實地調研，并在多位企業實踐專家的協助下對調研結果進行了歸納分析，最后確定了以下幾個職業崗位：普機操作工、數控操作工、檢驗員、工藝員。
2.根據崗位要求布置虛擬實訓情境
虛擬實訓的目的是讓學生在模擬真實的職業環境下鍛煉成一名準職業人，所以我們在布置實訓場景時首先要滿足工作環境的真實性和工作過程的完整性。這里的環境布置指的是軟件環境，虛擬環境的空間布置和設施配置企業化，將學生的角色設為某個企業某個崗位的職員，以該職業崗位的工作步驟為依據編排虛擬實訓步驟。如操作工的工作步驟包括生產準備、生產過程、生產結束三個階段的工作內容，具體內容如圖1所示。
數字化工廠的技術目的是利用IT技術統一管理原材料、設備、工廠（面積）和生產流程。[4]而我們的虛擬實訓平臺的技術目的是模擬各工作崗位的工作步驟，并在工作過程中學習相關知識。
3.各工作步驟中穿插了大量輔助學習內容
我們的虛擬實訓平臺并不是一個單一的數字化工廠，它既是一個虛擬工作平臺，又是一個學習平臺。企業里的工人或技術人員需要系統培訓后才能完成一項較復雜的工作。同樣，要完成虛擬實訓平臺的各項工作任務，也需要系統的學習和培訓。學習內容主要包括各具體工作步驟的示范指導和相關知識相關技能的拓展學習兩類。工作步驟的示范指導采用圖文視頻結合的方式展示，部分采用了交互軟件。相關知識的拓展采取引導文的形式，告訴學生查找相關資料的路徑，而不是直接把答案告訴學生。這樣學生在虛擬實訓中并不是簡單地模仿操作，更多的是培養了自學能力和解決問題的能力，學習到了工作過程系統化的知識。
三、虛擬制造實訓平臺的系統結構
虛擬制造實訓平臺的開發應與相關職業崗位的工作情境相符，逼真地反應工作內容。同時又要有輔助學習的功能，是一個助學的平臺。基于以上認識提出了支持虛擬制造實訓平臺的系統框架，該系統結構由數據層、業務邏輯層、Web層、用戶層4部分組成，如圖2所示。
虛擬制造實訓平臺的框架結構分為四層。（1）數據層用于存儲支撐實訓平臺運行的各種數據，如零件庫、刀具庫、設備庫和用戶信息等。數據層為實訓管理和應用提供數據支持。在實訓平臺系統中，提供數據庫訪問功能。通過這些應用程序接口，上層系統可以訪問到實訓平臺的各種數據。[5]（2）業務邏輯層是實訓平臺的核心，所有與Web信息相關的業務邏輯都在這一層實現。業務邏輯層是由一系列功能執行部件組成的，涵蓋了實訓平臺所設計的認識實習、加工仿真、產品裝配拆卸、用戶管理、系統管理等主要業務功能。（3）Web層由Web服務器和Web容器組成，Web容器包含JSP、HTML、Applet等功能組件。[6]這些功能組件主要用于描述客戶端瀏覽器的內容顯示方式。Web層負責接受用戶的信息服務請求，轉遞給業務邏輯層，并將響應的結果返回給用戶，即通過Web瀏覽器向用戶顯示結果。（4）用戶層負責與用戶的交互。它的功能是提交用戶請求，并顯示服務器的處理結果。在具體應用中，可以根據具體的應用環境提供相應的交互方式：一種是通過瀏覽器；另一種是通過應用程序，跨越Web層，與業務邏輯層直接交互。
四、虛擬制造實訓平臺的實施案例
學生在虛擬制造實訓平臺內，先選擇相應的職業崗位，閱讀崗位職責，初步了解工作步驟。進入虛擬空間后，根據職責完成目標崗位的全部工作步驟。如無法完成某工作步驟，可以打開視頻窗口學習，如需進一步學習相關知識可以打開知識導航，引導你學習相關的技術資料。在虛擬制造實訓平臺內學生邊工作邊學習，無需教師在場，就可以通過自己的努力完成各項工作任務， 并充分利用實訓平臺的導航、自測與自評的助學功能，達到崗位職責的要求，實現職業教育與工作崗位的無界化。
下面以數控操作工的虛擬實訓為例，第一步是熟悉工作環境和工作內容。學生可以在機械加工車間參觀漫游，具體能夠實現：指定路徑的漫游動畫顯示、不同視點的3D模型觀察、機床設備、刀具、工裝、零件等模型的整體和局部觀察等。如圖3所示。
第二步是生產準備階段，包括：①領用圖紙、工藝卡；②根據工單任務領料；③工裝庫借本道工序夾具、刀具；④上夾具調試。以上幾步都是嚴格按照機械制造企業數控機床操作工的真實工作準備步驟來編排，學生能學習到去什么部門領取相關工作資料、工具，需辦理什么手續，也能學到零件加工前怎么調試工裝夾具等。如圖4所示。
第三步是生產階段，包括：①互檢，檢測上一道工序半成品的精度是否符合要求；②首件加工；③首件加工后的首檢，包括自檢、班組長、檢驗員檢，檢驗合格后可以正式開始生產；④“三按”生產，即嚴格按圖紙、按標準、按工藝的要求正式生產；⑤自檢、互檢，發現問題向班組長及時報告并注意工件防護、現場6S、設備維護、安全操作規定等，批量生產完成后需辦理轉序手續，在工序流程卡上登記記錄。
零件加工仿真模塊界面如圖5所示，動畫區主要分為工件區和機床設備區，分別仿真刀路和機床動作。系統菜單主要有文件、視圖、分析等，設計適當的快捷按鈕。制作典型零件加工仿真，包括毛坯定義、材料定義、工裝定義、刀具定義和機床選擇。
第四步是生產結束階段，包括零件入庫、交回工藝和圖紙、清掃場地、機床并完成“三保”中的“一保”。
五、結束語
基于虛擬現實技術的虛擬實訓與傳統的校內外實訓模式相比有著自身的優勢和特點。它能全真模擬職業工種的工作環境、工作步驟和工作內容，學生通過完全沉浸式的職業角色扮演，真實地體驗各個職業崗位，熟悉了工作步驟、工作內容，并能學習訓練相關工作技能。虛擬現實技術在機械制造實訓教學中的應用, 不但提升了本專業實踐教學的現代化水平, 大大改善了教學條件，也為實現職業教育與工作崗位“零對接”提供了有力的保障。
參考文獻：
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關鍵詞：ISO9001 機械類實訓基地 安全教育
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0233-01
實訓基地是大中專（技工院校）學生進行實踐訓練的主要載體，是培養實用型、創新型人才的重要途徑。加強實訓基地建設，有利于推動人力資源、科技資源和創新資源向企業聚集，促進企業自主創新；有利于引導院校面向產業、企業需求調整專業結構和課程設置，促進傳統人才培養模式的轉變；有利于培養學生的專業技能和職業素質，促進學生就業，對于加快工業結構調整振興、創建創新型省份、構建和諧社會具有十分重要的意義，實訓基地已經成為高校不可缺少的一部分。
機械類實訓基地不同于一般的實訓基地，在實訓中經常會發生安全事故，所以安全生產不僅是生產性企業日常工作的重中之重，在學校的機械類實訓基地也是必不可少的。搞好安全工作必須要牢固樹立安全第一的思想，切實把安全教育培訓作為學院機械類實訓基地安全教學管理的一項基礎性工作來抓，學院要保證教師和學生在實訓中不發生安全事件，就必須認識到提高員工安全防范意識和操作技能的重要措施。近年來，盡管各高校的安全教育培訓有了長足進步，但由于長期以來受到“重教學、輕安全”思想的影響，安全教育工作并未真正引起各高校的足夠重視，無論是教學員工還是學生在實訓中的安全意識淡薄，自我保安能力較差等問題依然十分突出。為此，我院在建立機械類實訓基地的質量管理體系時，把安全控制程序放在重中之重來抓，貫徹校園安全實訓各項方針政策，堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針和“管理、裝備、培訓并重”的原則，努力實現學院的長治久安。
從2007年開始，德資企業博世汽車部件（蘇州）有限公司與我院合辦的“訂單式”中德合作（博世）班，在培訓基地的運行與管理以及監控等方面引用ISO9001質量管理體系。使得博世公司培訓基地的日常工作建立在完整的規范、記錄、表格、報告基礎上，內部質量審核和管理評審工作都做到有的放矢，糾正和預防措施明確，學員在培訓中，嚴格按照質量程序文件規范自己的學習和工作，使培訓員工責、權、利較好地結合。學員的工作已經形成一種規范，從而降低了企業設備的安全發生率，降低了職業培訓基地日常行政開支和工作成本，提高了實踐教學服務質量和實訓基地管理工作效率，節約了實訓基地日常開支和成本，學生的職業素養和能力有了顯著提高，到目前為止，該培訓中心的安全事件為零。
按照ISO9001標準要求和德資企業博世汽車部件（蘇州）有限公司提供的意見，我校的機械實訓基地建設應以實訓安全、衛生與健康為依據保證學生和教職員工在一個安全、衛生與健康環境中學習和工作。機械類實訓基地安全程序建設的主要工作是明確潛在事故和緊急突況發生的可能性，正確、及時、果斷地采取切實可行的措施，預防和處理潛在事故和緊急突況，避免對學生和教職員工的人身損傷，降低學院的財產損失，預防或減少可能伴隨的環境影響，加強安全教育培訓，確保學院實訓生產安全。安全事故的發生，除了學員安全意識淡薄是其根源外，還有一個重要的原因是學員的自覺安全行為規范缺失、自我防范能力不強。應加強安全教育培訓，堅持重安全意識、重安全規程、重安全行為規范、重細節養成；應以安全意識教育為先，以提高安全技能為重，以養成安全生產行為規范為目的；培養學員的安全行為規范，全面提升安全防范技能。
機械類實訓的設備基本都是使用三相交流電的大型設備，大部分設備都是高速運轉的，有很大的安全隱患，一旦出現安全問題，基本都是大事故，輕則肢體損害，重則威脅生命；而且大型設備價格貴，動輒十幾萬，機械類實訓基地可能發生的安全事件主要包括以下幾個方面。
（1）火警、群體性或個人重大突發事件，如學生抽煙引起油路著火引發的火災等等。
（2）學生在車間操作時發生食物中毒事件。
（3）從倉庫運領取物料時乘坐電梯被困事故。
（4）操作設備時，發生的機械事故，如車床卷入學生衣袖和女生頭發引起的事故，工件或刀具發出引起的事故，鐵屑傷人事故等等。
（5）學生操作不當引起的機床電路短路，學生玩耍電源開關引發的事故等。
（6）交通事故，實訓基地經常有運輸車輛往來和叉車運送貨物，學生在實訓基地也要注意的交通事故。
針對機械類實訓基地的特殊情況，我們在建設其質量管理體系中的安全控制程序，就不應該照搬體系，應該建立適合的安全控制程序。我校實訓基地針對機械類實訓基地學生的特點（該類學生男生比例大，比較好動，喜歡開玩笑，容易“玩笑”升級，引發安全事故）和老師的特點（師資不足，單人單崗，精神高度集中，難免有疏忽和照顧不周的時候）建立了我校的安全控制程序，主要包括以下幾個方面。
（1）編寫了《中德培訓中心突發事件學生應急指導書》，建立和完善安全生產培訓教育制度，開展經常性的安全生產培訓教育活動。所有在機械類學生都要將安全生產教育納入公共課范疇，確保一定課時，切實加強學生人身安全防范知識教育、崗位安全教育和安全生產教育，提高學生的安全防范意識和自我保護能力。
（2）機械類實訓基地要加強現場實訓安全教育，對可能存在的安全隱患及時提醒，規范實習學生的操作行為，確保實訓學生的安全，維護實訓正常的安全生產秩序。主要做四個工作，一個是編寫操作指導書，保證每臺設備一本，規范學生正確操作設備行為；二是做好日常規范宣傳欄，該宣傳欄也是放在場室入口處，宣傳欄采用動漫形式反映場室規范，文字簡明；三是做好場室的安全宣傳，宣傳欄內容包括急救措施、安全預防和逃生路線圖，安全宣傳欄安放在實訓工場的入口處，宣傳欄要色彩鮮艷，文字簡明，便于引起學生的重視；四是做好監督工作，中德中心會不定時的安排人員對場室的規范、“5S”進行檢查，在檢查中排除安全隱患。
總之，通過積極有效的開展安全程序文件的設計，增長了學生的的安全知識，提高了學生的的安全防范能力安；除了要建立安全的程序文件以外，重要的是在于宣傳和引導，讓學生形成安全意識和觀念，養成良好的工作行為態度和習慣，保障了學生安全素質的提高。
參考文獻
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關鍵詞：中職；鉗工；實訓教學
中等職業教育是基于能力本位，基于工作過程的教育；其實訓教學不再是純粹的專業理論知識的模擬驗證實驗，而是注重職業實踐的工作過程分析和歸納，所確定的職業能力的培養，這就要求轉變觀念，改革傳統實訓教學的固有習慣。變注重理論知識模擬實驗為注重職業技能培養；變課堂驗證評價為企業評價，讓學生形成企業生產意識及市場論證意識；變模擬訓練為真實工作情景操作，提升學生崗位工作適應能力和從業能力。針對中職學校模具設計與制造專業學生應具備“模具制造”“模具裝配”“模具維修”三大職業能力的要求，做到理論與職業實踐過程緊密結合。突破傳統實訓過程的模擬訓練，突出企業完成工作任務的過程，以工作任務引領實訓過程，培養學生的實踐能力。
一、強化鉗工技能實訓的實踐意義
（一）提高認知意識。理論與職業實踐相結合是加工制造業的重要的工程概念，是鞏固知識、掌握工藝方法，形成職業能力的有效途徑。如基準、測量、檢驗、精度、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及互換性等相關概念在加工業出現頻率高，這些概念都能在實訓和考核得到強化和檢驗。
（二）培養崗位意識。鉗工技能實踐教學是模具設計與制造專業的重點內容。要求學生理解并熟練掌握其質量評價標準、方法，檢測工具使用。通過實訓使學生建立產品質量意識和經濟價值觀。
（三）培養安全意識。樹立安全文明生產意識，在任何時候、任何場合，都要嚴格遵守安全文明管理規章制度，強化安全與保護能力，環境保護能力養成，保障設備安全，工作環境安全，養成文明生產習慣。
（四）培養創新意識。由于實訓目標、內容、考核方法等貼近職業工作過程，實訓過程不僅能提升學生的技能技巧，更能促進學生濃厚探求意識的形成等。
（五）情感意識的培養。明確專業學習目的，調動學生參與實訓的動機；使學生在完成任務的同時，體驗成功的快樂，不僅培養學生的求知欲望，而且增強了自信心。
二、鉗工實訓的教學特點
（一）鉗工技能是以手工加工為主：鏨削、銼削、鋸削、劃線、攻絲、套扣、刮削、檢測、裝配、維修、焊（割）等內容；機械加工為輔：車、刨、鉆、銑、電火花、線切割等內容。知識面廣、專業性強，綜合運用各種技能的能力要求高，要求教師做好集中輔導和個別輔導。
（二）加工工藝復雜、尺寸精度高，常用工具和設備的使用正確與否，直接影響模具裝配性能，要求教師技術全面而精湛。
（三）對《機械制圖》識圖、讀圖要求高，且應具有相應的機械設計常識，金屬材料工藝學等專業知識，要求教師精心設計教學組織程序，利于學生接受和掌握。
（四）技能訓練重手工操作，單調、枯燥， 耗時，重復動作多，勞動強度大。要求教師合理設計訓練方案，確保學生身心健康。
三、緊湊漸進型實訓教學實踐與體會
（一）近三年模具設計與制造專業鉗工實訓教學實踐。
在教學實踐中合理地安排好實訓時間和內容，既能實現實訓目標，又能激發學生的學習興趣。現以一周時間完成“手搖沖壓機”零件加工制作、裝配、檢驗為例，談談梅州農業學校模具設計與制造專業鉗工實訓的做法。
1. 實訓前的準備。實訓前，制圖教師安排學生畫重點零件的三視圖，讓學生對實訓圖形熟透；重點要求學生按實訓小組對重點零件（滑塊、凸輪）的結構形狀、技術要求、加工工藝進行分析、討論；教師強調基準的重要性，突出設計基準、工藝基準、測量基準、裝配基準一致性原則，使學生實訓時對加工誤差有較深刻的認識。
實訓指導教師編制好《手搖沖壓機實訓指導書》，材料（板料由各小組負責分割、裁料。凸輪、壓桿、手柄由同學車工實訓時制作）、工具、量具等準備好。
學生按4～5人為一實訓組，由動手能力出眾，責任心強的學生擔任組長。成立質量評定小組，學生個人質量評分由個人自評、質量評定小組和指導教師評定。
2. 具體實訓步驟。（1）下達實訓任務，要求每人完成一套裝配件，作實訓動員，強調勞動紀律，安全文明生產及注意事項。（2）指導教師對本次實習的重點和難點，對個別特別重要零件進行詳細加工工藝分析并作加工示范。
如滑塊（附圖）的加工制作：形狀22×24×30四方體，通孔￠8H9，而8mm凹槽尺寸窄小，長度加工方向受限，加工困難。孔￠8H9在尺寸24中間、左右對稱。此滑塊加工的重點是保證￠8H9的中心線對基準面的平行度公差為0.03mm；難點在于8mm凹槽的加工。表面粗糙度要求最高為Ra1.6μm，總體而言加工難度大，如果加工誤差較大將造成安裝困難。加工工藝：加工基準面加工相互垂直面立體劃線加工劃線表面鉆孔￠7.8（鉸孔底徑） ￠8H9鉸孔鉆孔￠9深8mm8mm凹槽鉆￠7孔（去除材料）后用窄鏨鏨削整形銼削成方形槽驗收。
3. 出現廢品的主要原因與應對方法。 在零件加工過程中也將遇到許多問題和困難。如鉆頭磨損、鉸刀崩刃、材料缺陷、絲錐折斷以及材料表皮較硬銼不動等現象，學生要主動和指導教師商討、查找原因及時解決問題。
4. 指導學生對加工零件進行裝配調試、檢測（組裝、配鉆、測量、修配等）。裝配時強調每個零件的尺寸精度、形位誤差的重要性以及對裝配性能的影響，對使用性能的影響，使學生對互換性概念有更深刻的理解。
5. 實訓考評后評選出優秀小組、個人，學校張榜表彰。促學生在練中賽，賽中練以增加個人和團體的榮譽感，形成良好的競爭氛圍。
6. 編寫《手搖沖壓機實訓報告》。內容包括：1）實訓任務、實訓內容、實訓目的、實訓要求等。2）實訓過程：要求突出對典型零件加工工藝進行詳細編寫。抓住難點，對安裝、調試、檢測過程中出現的問題進行分析。3）市場調查：對總裝需要的所有材料、工具、量具、標準件的規格、性能、價格進行市場調查，并比較手工加工和機加工成套件成本。4）用CAD畫裝配圖，對本次實訓的感想、體會和建議。
7. 實訓效果分析。由于學生從準備圖紙下料（毛坯）工藝制定加工制作測量裝配調試檢驗實習報告。從事完整的學習過程，擺脫了理論教學與實踐教學相脫節的傳統教學模式，達到教學目的與要求且更加接近于工廠、企業的用工要求，為學生今后發展奠定扎實的基礎。
（二）體會。
1. 理順實訓項目與內容。
結合多年的教學實踐，筆者認為提高實訓效果，可把實踐教學分為四個階段：
第一階段：強調基本功訓練，普通零件圖形，技術要求低。第二階段：圖形相對難些，重點偏向零件制造加工、裝配與檢測。第三階段：側重對機械零件、部件的修復、裝配、精度檢測等內容。第四階段：綜合提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。
2. 優化實訓教學的組織過程。
（1）分解階段訓練目標。第一目標是認識圖形，掌握基本加工技能。第二目標是掌握三視圖的識圖、讀圖知識，掌握編制零件加工工藝方法及加強基本功綜合訓練。圖形相對難些，對尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、裝配與檢測等提出要求。無疑這一過程使學生在原有知識面基礎之上有深層次的認識，旨在提高學生在實踐中綜合運用各種專業知識、技能的能力。第三目標是掌握復雜零件的加工工藝、測量方法；掌握裝配圖的相關知識，能分析裝配圖的工作原理、基本結構，掌握模具裝配的拆裝工藝及模具維修技能。第四目標是掌握復雜模具、典型設備的拆裝工藝；掌握機床故障分析處理及設備的安裝、調試、驗收等技能。有針對性地解決生產實際問題，初步具備排除典型機床故障能力。
（2）動態輔導訓練，提高學生動手能力。實際訓練根據學生的實際動手能力進行組織實施，做到因人而異，不搞一刀切，顧及全體；關照落后，引導、示范、鼓勵。對優秀學生提出更高的要求，重點加強他們的基本功訓練，讓他們脫穎而出。
（3）實訓主題突出，訓練指標各環節一一突破，每次訓練結果有考核、評價。階段訓練項目期中集中整合考核、評價，最后全面整合考核、評價，達到質與量的提高。
（三）應注意事項。
1. 教師能力培養。由于鉗工教學、實訓的特點，要求教師具有一定的課程開發能力、課程整合能力和課程設計能力，教師要有探究問題與解決問題能力和嫻熟的操作技能。做到實訓組織工作周密細致，日常管理及時有效，對存在問題能迅速指導與解決，確保實訓方案科學合理。
2. 理論知識的處理。結合專業培養目標要求教師對理論進行必要的處理，做到精講多練，因材施教。學生在實訓過程中，能正確理解和把握課程要求的知識和技能，體驗實訓的艱辛與成功的樂趣，培養發現問題、分析問題和解決問題的思維方式。
3. 指導教師每天對學生實訓情況進行總結、歸納、點評。重點針對學生所學專業概念進行解釋，以強化學生對專業概念的理解。
（一）企業調研
天津航空機電有限公司，天津市杰立信模具有限公司，天津龍舟工控設備有限公司，光電集團有限公司，天津汽車模具有限公司，三星電子顯示器有限公司，中環三峰電子有限公司，東華醫療系統有限公司，天津索思儀表測控系統有限公司等十多家企業的數控技術專業的用人方向和崗位需求數據表明：目前，高職畢業生整體技能水平偏低、就業質量不高，不能在技能上適應企業的技術崗位。大中型企業對高職院校數控技術技能型人才的需求方向主要集中在：數控機床操作、數控編程與工藝、CAD／CAE／CAM設計、數控機床的維護與保養等。這也為數控技術專業人才培養指明了方向。
（二）院校調研
針對需求方向，分析了多所院校現開設相關職業技術課程如下：數控編程、數控操作、數控加工工藝、CAD／CAM（自動編程）、數控原理、數控機床的維修與維護等。院校開設課程的合理性調查統計數據顯示：69％的被調查者認為“數控加工工藝”與“數控編程”為專業核心課程；41％認為“數控加工工藝與編程”課程應加大實踐操作比例；61％認為仿真加工與機床操作的課時應增加；49％被調查者認為目前最感興趣的課程為數控機床操作；認為數控機床的維修與維護知識在未來數控行業更重要的占被調查總數的42％。數據表明，圍繞零件設計與加工及機床維修與保養等專業技能相關的課程，理論與實踐脫節，畢業生就業質量不高，達不到應有的教學效果，與現存教學模式和課程體系安排有直接的關系。院校教學調研中暴露的問題主要有：課程體系缺乏職業性；理論與實踐課程脫節；任務驅動教學模式趨于形式化。這就要求學校針對現行課程進行調整，將理論內容融于實際操作之中，重視操作技能的培養，重視關鍵能力的提高。
二、調研成果初探
教育部關于加強高職高專人才培養工作的意見中指出：高職教育的培養目標為高素質勞動者和高技能專門人才。以“應用”為主旨和特征構建課程體系和教學模式；實踐教學的主要目的是培養學生的技術應用能力。針對企業用人方向和現有課程中理論與實踐脫節的問題，我們結合學生的學習興趣，將數控技術專業培養目標分為兩方面：零件設計與加工人員，機床維修與保養人員。根據這一目標把本專業核心知識作模塊細分：機械制造基礎、數控車工實訓、數控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數控機床調試與維修。在教學上改進單一的“理論＋實訓”模式，根據企業的技能需求，采取“教、學、做”一體化的教學模式。
（一）教學改革實施
教師結合企業用人方向，制定教學目標，針對數控機床維護與維修模塊進行了大膽的教學改革嘗試。在數控機床維修實訓教學中，學生通過親自打開機床，自己動手拆卸零部件，認識各種零部件及其安裝結構特點，先形成感性認知，后作理論理解，之后教師再引導學生對零部件做功能分類。先分出：機械部件、電器部件、液壓控制元件等，再結合不同零件進行細化分析。機械部件又分為機床主體、主軸組件、導軌、滾珠絲杠螺母副等。與機械部分相關的理論，如零部件的工作原理、材料、裝配關系、強度與剛度的校核等，盡可能在學生拆卸零部件環節中進行講解。液壓控制部件，主要明確液壓系統的控制原理，要求學生能夠看懂液壓回路圖，能分析執行元件的工作過程。電器部分在學生直觀電器控制柜后，講解柜中的所有電器元件的功能、作用以及電路的連接，要求學生看懂電路圖。這樣，可以將學科知識重新整合，將理論融于實踐，使學生學有所獲，迅速掌握專業技能。例如，在講解機床機械結構部分時，把滾珠絲杠螺母副作為教學的基本載體，演示部件運動過程，講解其傳動原理，再講零件結構，及其它相關類型的機械傳動結構并繪制其零件圖，從而學習零件的測量與繪制，認識零件材料的區別及用途。有了實踐動手經驗，再加上理論知識的學習，再次讓學生動手，將拆卸的機床復原。這樣，將所學多門課程的知識融合于實踐操作訓練之中，達到獲取知識有深度、培養技能有特點的綜合目標，滿足企業高素質、技能型人才培養的需求。
（二）課程體系模塊化
課程改革中，我們堅持“以服務為宗旨，以就業為導向，以能力為本位”的高等職業教育改革發展方向，不斷探索，將專業知識和技術技能融合為一體，對陳舊的單科課程重新整合，改為模塊化教學，建立“基于工作過程”教學模式，突出技術技能型人才培養的特點，制作了數控技術專業人才培養方案。根據就業方向不同，將本專業知識與技能劃分為五個核心模塊：機械制造基礎、數控車工實訓、數控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數控機床維護與維修。每個核心模塊涉及不同的專業基礎知識與實踐操作技能，面對不同的就業崗位。其中針對普通機加工人員，需要以機械制造基礎為核心模塊，包含：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、普通機械加工實訓（車、銑、鉗工）、刀具與機床、切削原理等為基本知識與技能；數控加工人員，分為兩個典型方向：數控車工和數控銑工，分別對應兩個核心模塊，包括：數控加工工藝知識、數控加工編程知識、數控仿真軟件的應用、數控機床操作等基本知識和技能；零件設計與自動編程人員，核心模塊為計算機輔助設計與制造，包括：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、數控加工工藝、計算機輔助設計（AutoCAD軟件應用）、計算機輔助制造（UG三圍造型與自動編程）等基本知識和技能；機床維修與保養人員，核心模塊為數控機床的調試與維修，包括：電工基礎知識（電器元件介紹、電路圖的繪制與識讀）、安全用電常識、機床電氣控制與PLC應用、液壓與氣壓傳動、數控機床與數控原理、數控機床使用及維護等基本知識和技能。綜上，構建了數控技術專業以職業崗位（群）知識能力為核心的模塊化教學內容，為實現理實結合的一體化教學提供了依據。
三、構建高職院校數控技術專業技能型人才培養模式
（一）實施“三明治”人才培養模式
“三明治”人才培養模式由教育家杜威提出，其核心是：“從活動中學，從經驗中學”，即把知識的學習與具體的活動聯系起來，充分體現了學與做的結合，知與行的統一。遵循“三明治”精神，以“實踐—理論—實踐”教學模式組織專業課程教學，要求學生對所學專業知識，先有感性認識，再上升到理論高度，最后用所學理論知識，指導實踐操作，解決實踐環節出現的一些問題，達到學有所用。在機械制造基礎模塊中，新模式教學將原有的車工實訓、銑工實訓及機械制造基礎課程深層次結合，將原有的實踐與理論知識點具體化。課程中先安排車工、銑工等實踐操作練習，其間，學生認識機床、練習磨刀、加工小軸、六面體等，通過這些基本實操練習，學生了解切削加工的一般過程，理解刀具角度的定義及不同角度對加工的影響。先獲得車削、銑削加工的感性認識；再學習切削原理知識，了解切削過程中的受力、變形、溫度變化、刀具磨損等現象發生的原因，從而能夠自己想辦法，改變切削條件，控制加工過程，使得切削狀態達到最佳，生產效率提高，加工質量提高等等。學習理論過程，結合第一階段面臨的諸如“抗刀”等實際問題，重點分析原因，明確加工條件的重要性，在方向上為第二階段的實踐練習奠基，從而提升下一階段的實踐操作練習的技能。通過知識遷移，會舉一反三，學生根據零件質量要求，合理選擇切削用量、刀具角度，加工出中等難度的零件，滿足企業需求。這種“實踐－－理論－－實踐”交替的“三明治”教學模式，為企業培養技能型人才提供了可靠保證。學生畢業后，基本上能夠動手操作，憑借學到的專業知識分析研究產品的加工方法，改進生產技術，凸顯課程設置的職業化，對接崗位需求，能夠為企業輸送高素質高技能人才。
（二）編寫任務驅動型教材
教學改革中注重深化基于工作過程的“做中學、學中做”的人才培養模式，與企業深度融合，使企業參與學生培養全過程，共同構建基于工作過程的實踐教學課程體系。教學改革的核心任務是依據企業需求，編寫任務驅動型教材。技能就像教材的骨骼一樣，而知識是肉，要根據骨骼的狀況來生長。傳統教材以＂肉＂為主線，“骨頭”居次，這樣的教材基本是沒有技能訓練的。任務驅動型教材根據培養技能，分析學習需要，然后讓學生學習這些知識并掌握這種技能。任務驅動型教材的特點是以任務為載體，以任務實施過程為線索，將專業知識穿插到任務實施過程中，在教師的指導下由學生自主完成任務，從而掌握所學知識點，并具備實踐操作能力。針對這五門核心課程，本著工學結合的原則，本課題選用企業代表性產品，編寫了任務驅動教材，配合實際教學。數控實訓課程是集數控加工工藝、數控編程等多門理論課知識于一體的操作性很強的綜合實訓課程，是培養數控機床操作人員的核心課程。學生利用任務驅動型教材，不僅懂得了相關專業知識點，而且具備一定的實踐操作能力，同時了解了企業常見的產品類型。任務驅動型教材使學生在加工產品的過程中獲得成就感，有利于實踐技能的獲得。
（三）實施項目教學法
調查發現，以課本為中心的傳統教學模式不能滿足現今的教學要求；理實一體化教學因脫離企業項目和生產產品而流于形式。教師通過編寫與企業技能需求對接的任務驅動型教材，開展與企業生產相關的產品項目教學法。“項目教學法”的特點是“以項目為主線、教師為指導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”的被動教學模式，創造了學生主動參與、自主學習、開發創新的新型教學模式。項目教學法注重理論與實踐相結合。每一個項目中包含來自生產車間的實際產品，與之相關的知識點，仿真加工，車間操作，實訓報告等多個環節的內容，要求學生從認識項目開始，結合相關知識分析項目、制定工藝、編寫程序、仿真加工、機床操作等最終加工出產品。通過轉變學習方式，將課堂理論教學轉為理實結合的一體化教學，營造了實踐教學的學習環境，激發了學生的好奇心和創造力，培養了他們分析和解決實際問題的能力。教師通過對學生的指導，轉變了傳統的灌輸式的教育觀念和教學方式，從單純的知識傳遞者變為學生學習的指導者和組織者。建立了全新的教學理念，提升了辦學目標，通過項目教學法的實施，探索教學過程的組織形式，逐步完善核心課程在專業教學中的作用。
四、結語
一、引言
機械類機械制造基礎系列課程包括機械制造技術基礎、機械制造實習和實驗。其歷史悠久，在1980-2000年期間，機械制造技術基礎課程學時數最高達到120學時，機械制造實習（原金工實習）和實驗最長達到8周，一般由金工教研室教師負責教學組織和安排，通過教師設計和參與指導實習和實驗將理論課與實踐課緊密結合。但2000年后，由于課程改革，很多學校的機械制造技術基礎課程被分解為材料成形技術基礎和機械制造技術基礎兩門課，而且兩門課被分散到材料和機械兩個學院，原金工實習拓展為工程訓練課程獨立歸屬到工程訓練中心，導致理論與實踐嚴重脫節[1]。單方面強調理論的重要性，或者單方面強調實踐的重要性都不利于工程知識的構建。制造工程科學是建立在工程實踐和工程理論基礎上，理論可以指導實踐，實踐反過來又能豐富理論的內涵。因此，理論課教師應積極設計相關教學環節，將理論與實踐緊密結合，實踐課教師應該積極配合理論課教師實現教學設計。從而拉近理論與實踐的距離，而不是將兩者脫節和分離[2]。國內高校中近年來對理-實一體化課程的研究逐步增多[3-5]，但其方法有將課堂放到車間的邊講邊練，學用結合；有制定模塊，講練交替的；還有給予職業發展取向，強化技能應用的。總的來看還是停留在用實踐來理解工藝原理，進一步提高工藝技能。職業化教育的傾向比較明顯。國外一些知名大學，通過綜合性實踐課程和項目來實現理論與實踐的有機結合[6]，例如，加拿大滑鐵盧大學所開設的機械工程實踐入門1和2，機械工程設計項目1和2；將有關機械制造工藝、機械設計通過項目和實踐緊密聯系在一起，更加強調理論與實踐的有機結合。通過借鑒國內外在理論與實踐課程方面的改革經驗，通過對課程中一個特定章節的案例分析，為構建機械制造技術基礎綜合課程的理實一體化課程體系和教學內容打下實踐的基礎。本文作者在學校教學質量工程研究項目和湖北省教學研究項目的支持下，通過文獻研究和調研，提出了構建“機械制造技術基礎綜合課程”的研究項目，并做了大量的研究工作，形成了旨在提高學生分析問題解決問題的能力的課程體系和教學內容及方法。
二、理實一體化課程體系及教學內容設計
“機械制造技術基礎綜合課程”課程體系：以現代制造技術為基礎、以典型案例實踐與分析為先導、以計算機輔助工藝設計為核心、了解傳統工藝方法的特點、培養綜合工程能力和創新精神[7]。根據課程體系要求，按照教學內容，將每一知識點的教學按照先到實習車間進行實踐教學，獲得工程實踐的感性認識和動手能力。然后在課堂上進行歸納，總結。同時提出問題和項目任務，學生通過自學、設計、制作獲得產品功能；最后，再到課堂對存在的問題進行研討、獲得解決問題的方案和創新報告。根據上述課程體系要求和分析，確定“機械制造技術基礎綜合課程”的教學內容為：體念傳統制造工藝方法，掌握先進制造工藝裝備操作，講授與討論制造工藝基本知識，進行典型零件工藝分析與制作實踐，項目設計與工藝設計研討，項目實施與制作、運行考核、報告與答辯。主要針對機械類專業原來金工實習和機械制造技術基礎兩門課合計學時為200，經過整合實際學時為176，其中實踐內容所占比例不能與理論教學完全分開，只能根據教學需要，有時可能要進行分析、討論，有時需要實驗、制作。按照課程章節內容同時安排認識實踐、講課、動手操作、工藝分析講課、項目任務實施與答辯。其中鑄造工藝理實結合課程教學內容設計如表1所示。
三、鑄造工藝章節案例實施方案
1.教學目標。根據機械類專業對畢業生能力要求，本章節可以貢獻給專業論證中畢業生能力指標中的第3、6、7，具有初步鑄件結構設計能力、鑄造工藝設計能力；掌握砂型鑄造的操作技能；了解其他鑄造方法特點及應用、鑄造合金的特點及應用，能夠用3D打印技術實現工藝設計，并實施工藝過程。
2.實施步驟與教學方法。①鑄造工藝認識實踐。以班為單位到鑄造實訓室，優先由實習指導教師演示砂型鑄造過程，然后學生親自動手鑄造十二生肖工藝品。學生參觀實訓室，記錄相關設備、工模具。由教師組織看錄像片，了解其他特種鑄造工藝過程。②鑄造工藝基礎知識講座。由教師講授金屬及合金的流動性、收縮性、偏析與吸氣，鑄造性能與力學性能間的關系，討論鑄造合金的選擇。認識零件圖與鑄造工藝圖，分析鑄造工藝參數與鑄造工藝圖設計。③砂型鑄造工藝實踐。由實習指導老師安排學生鑄造兩通鑄件，從零件圖分析、鑄造工?圖設計、到選擇模樣、芯盒、造型、制芯、合箱、澆注、清理和質量分析[8]。其他造型方法（整模、活塊、三箱）的演示性示范講解。④鑄件結構設計原理講座。由教師講授砂型鑄造的鑄件結構設計，包括外形、內腔、壁厚、壁間連接的設計原則、減小鑄造應力的設計；其他特種鑄造方法的鑄件結構設計。⑤鑄造工藝綜合設計與制作項目。教師下達項目任務書（如圖1所示），組織學生分析典型鑄件的結構設計與鑄造工藝間的關系。結構設計與鑄造工藝的多樣性，分組設計不同鑄件結構和工藝方案。
四、教學效果分析
2016年3―7月，在材控1404-06，工程1401-02班中進行改革試點，學生經過有關鑄造工藝知識的學習和操作實踐，初步學會采用鑄件的結構工藝性設計原理和鑄造工藝設計方法完成槽輪鑄件的結構工藝性設計，鑄造工藝設計；并用FDM3D打印制作模樣和芯盒，然后用砂型鑄造工藝實現了鑄造工藝設計。取得了良好的教學效果。
1.學生結構設計和工藝設計結果。通過結構設計獲得如下兩個結構的鑄件，由于結構設計中，中心輪轂高于輪緣，為了實現大批量機器造型，應采用分模兩箱造型，芯盒也采用兩半分開式芯盒。
2.FDM3D打印制作的模?雍托競小Mü?工藝設計，將三維圖轉換為3D打印文件，控制3D打印機打印獲得了模樣和芯盒。見圖2中所示。
3.砂型鑄造的槽輪鑄件。用模樣和芯盒砂型造型后獲得的鑄型以及澆注的鑄件見圖2。學生通過實踐―理論學習―實踐―設計―再實踐，獲得了本質上的飛躍。從過去金工實習完了就只知道造型、學了機械制造技術基礎課后也不知道如何指導實踐，到現在可以理解相關知識，不僅能動手造型、還能利用課程相關理論設計工藝、用3D打印制作模樣和芯盒、通過鑄造實施分析設計方案的合理性。
4.學生報告與答辯。學生根據各自的任務分工，首先完成各自的報告，然后由項目負責人完成整體項目設計與制作報告，報告提交后，由學生組成答辯委員會，教師也是答辯委員會成員之一，學生每個項目選一人，全班組成5―7人的答辯委員會，經過項目自述、提問和回答問題等環節，使學生得到一次完整的學習與實踐經歷，取得較好的教學效果。學生反映“通過項目設計與制作，對課堂所學有了更深的理解，通過團隊協作解決一系列問題更是增強了團隊合作能力。”“通過這次實驗，我們逐漸學會將理論的設計與實踐的鑄造相結合，以結合實際為出發點，讓我們對機械制造工藝這門課程及鑄造這門技術學問有了一個更深層次的認識與理解，對我們今后這方面的學習及工作有很大的幫助”。