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摘要：针对高等教育与企业需求严重脱节的问题，在数控电火花线切割实践教学中进行了一系列教学改革实践，将高等学校实践教学与企业生产实际紧密联系起来，培养企业需要的应用创新型人才。
关键词：线切割；实践教学改革；应用创新型人才
作者简介：孟玲霞（1980-），女，山西永济人，北京信息科技大学机电实习中心，实验师，工学硕士，主要研究方向：数控技术实践教学及研究；郑军（1963-），男，北京人，北京信息科技大学机电实习中心主任，高级工程师，工学硕士，主要研究方向：机电一体化教学及管理。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学高教研究“面向应用创新型人才培养的金工实习教学改革”项目（项目编号：05gjBZ14）的研究成果。
近几年，大学生就业难、收入低的问题日益凸显，其主要原因是大学生教育体系与市场需求脱节较为严重。随着经济结构的变革，社会需要的是大量高素质、适应社会需求的工程技术应用型人才，不仅要掌握基本理论，还需要掌握基本技能，学会应用所学知识解决实际问题，掌握实践能力、自学、应变、交流、创新能力等。而传统高校培养模式过于强调“厚基础、宽口径”，主要注重理论知识的培养，轻实践甚至虚实践。《教育部关于进一步深化本科教学改革 全面提高教学质量的若干意见》指出，要大力加强实践教学，切实提高学生实践能力。[1-4]高校中的实践教学是培养学生基本技能的重要环节，必须进行大力改革，为培养应用创新人才服务。
一、教师的培养与提高
现代工程训练基地的先进设备、现代化软硬件、教学设施的引入，使得实践教学教师既要具备较高的理论水平、业务水平，又要具备熟练的实践技能、教育技能。实践教学教师水平的高低决定着实践教学的质量和教学水平。要进行实践教学的改革，首先要转变教师的教学观念和教学方案。由传统的单向知识传递，转变为以启发引导为主的交互式教学，由技能培养转变为通过掌握的技术知识解决实际工程问题能力的培养。其次，学生的培养不能脱离企业发展现状。这就要求教师的技能及思想不能与企业脱轨，在教学之余通过亲临企业进行实践、进修、参加各种工程项目、科研项目、学术交流等环节不断进行知识更新，提高教师的理论水平，丰富教师的实践经验，掌握分析解决工程实际问题的工艺知识及能力。并将最新的知识、最新的企业发展及需求信息结合现代化的教育技术，进行相应的教学内容及教学方法改革，反馈到实践教学中。[5]
二、紧贴企业现状及需求，培养学生的应用实践能力
由于学生专业的不同，对线切割实践的要求也不同，可以将实习内容分为简单零件手工设计编程及加工、复杂零件手工设计编程及加工、CAD/CAM技术应用、配合件编程加工四个不同层次的模块。从兴趣培养、基本知识的掌握着手，从简单到复杂，从理论作业练习到生产实际，从而适应不同专业学生的实践要求，同时可以逐渐引导学生学习线切割工艺、编程及操作知识，培养学生的应用实践能力。[6]不同专业的学生可以选择不同的模块，对于学有余力又感兴趣的学生可以选择多个模块进行实践，以满足其对实践的不同需要。例如对于机械类专业的学生，经过四个模块的学习实践，可以循序渐进地全面掌握数控线切割的编程知识、工艺知识及操作技能，并在实践过程中掌握分析问题、解决问题以及知识应用的能力。
1.从零开始，因材施教
线切割实践教学对象为大一新生，对专业缺乏认识和了解，因此需要从零开始，由易至难，逐步提高。对于非机械专业的学生，主要培养学生的动手能力和对相关知识的了解。简单的手工编程练习与操作，就可以满足实践需求。因此，可以将简单零件手工设计编程及加工模块作为必选，对于学有余力或感兴趣的学生，可以选择完成复杂零件手工设计编程及加工模块。
但是，上述要求对于机械专业的学生来说，还远远不够。机械专业知识范围广，若脱离实践学习有关课程较难理解。因此，不仅要使学生对机械专业建立简单的感性认识和兴趣，还应该使学生了解该行业的发展现状和该行业的最新知识要求，掌握行业的最新动态和前沿技术，为以后的专业学习奠定基础。[6]因此，在线切割教学实践中，先从行业了解和兴趣培养入手，将搜集到的大量机床展的相关视频、企业生产的相关视频以及学生的优秀作品等制作成精简的视频光盘，培养学生的感性认识，激发学生的兴趣。在学生对知识有了基本了解并萌发了兴趣之后，顺势讲解线切割相关的编程操作知识，并要求学生在规定的时间内自由进行作品设计、工艺分析、编程、上机操作，完成复杂零件的手工设计、编程及操作模块。在此作业期间，学生的作品一般都比较复杂，而由于是手工编程，容易出错，程序需要不断修改。在不断修改自己的数控程序期间，学生就会把编程知识、操作方法掌握得非常熟练，同时提高了自己分析问题、解决问题的能力。[7]
2.紧贴企业CAD/CAM技术应用现状
机械专业的学生在完成模块二的过程中，会对线切割编程中的一些数学计算问题的繁琐深有体会，可以借助多媒体技术进行CAD/CAM的教学，引入模块三（CAD/CAM技术的应用实践）。这一阶段，学生可以直接采用CAD进行设计，也可以进行手工绘画、采用网络图片资源等进行CAD二次设计，然后采用CAM进行编程，并采用网络传输方式直接分配至线切割设备进行切割。[7]虽然对大一新生进行CAD/CAM的教学时间短、难度大，但这正是当代大学生感兴趣、易接受和企业已经广泛应用的现代制造技术，所以对于机械系等工科专业的学生非常有必要进行该模块的实践。学生在该阶段的创作、实践热情最高，优秀作品数量颇多。
3.紧贴行业要求进行实践
为了让学生把所学知识与与机械制造业生产实际紧密结合，机械专业的学生还应该完成模块四的教学与实践。为此，我们将最前沿的知识和技术、企业生产对零件的要求等组织成鲜活生动的教学案例，并以企业对员工的相关知识要求标准对学生进行培养。在配合件的编程及加工模块的教学中，严格要求零件的加工精度与效率，让学生在机械生产实践中加深对精度、配合公差、成本等方面的认识，培养学生应用所学知识解决工程实际问题的能力。
该阶段可以将学生分为多个小组，每两个小组加工的工件组成一个装配组件包括阳模和阴模，如图1所示。学生在掌握编程与操作理论后，按照企业生产中的零件精度要求进行零件的编程与操作。在编程中需要考虑钼丝半径补偿、放电间隙补偿，并考虑阴阳模配合间隙。在操作中，需要从生产实际出发，进行工件的划线、找正等操作；需要根据材料、厚度和零件精度要求等方面的不同调整工艺参数，高效地加工出符合质量要求的零件。最后，按照工厂检验产品的标准进行检验，帮助学生建立公差与配合等概念。[8]在该模块的实践中，学生由填鸭式被动接受知识变为主动学习、探索，提高了自学、应变、交流、实践能力。同时，学生在小组完成实践作业的过程中，团队协作意识得到了培养。[6]
三、学生创新意识的培养
要适应当代企业的需求，高校毕业生必须具备创新能力。要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，保护学生的探索精神、创新思维，为学生发挥潜能、创新创造一种宽松的环境。[9]为此，在实践教学中鼓励学生采用各种方式进行数控线切割的编程与加工，可以采用手工设计、图片扫描、矢量化等各种方法进行设计、编程。在学习基础知识后，学生可以将所学习的其他相关软件技术应用到实践中。[6]
对高级语言编程感兴趣的学生，可以采用VB、VC等高级编程语言开发简单的CAM软件实现线切割的自动编程。如图2所示为自动化专业学生开发的半自动CAM软件，该软件可以方便地读取图片，并进行比例缩放，通过切割路线拾取可以自动生成G代码加工程序。在教师的鼓励与引导下，学生在实践中进行了不同方式的创新，为数控行业开阔了思路，并增强了将所学知识与新任务结合起来并进行创新应用的能力。
四、分阶段多方面考核，培养学生的综合素质
为了提高实践效率、保障实践教学质量，可以采用分阶段多方面考核。根据学生的实践时间及模块选择，规定相应的进度及要求并逐个阶段进行考核。[10]根据学生所选模块的数量及复杂程度进行成绩的评定。在必选模块的成绩评定中，分阶段对零件设计、工艺设计、数控编程、机床操作、零件精度等分别进行考核。此外，学生在实践中的创新、协作表现、设备工具的正确使用等也记入考核项目，以激发学生的创新意识，培养学生的团队协作精神。模块完成后可以组织学生进行优秀作品评展，让学生互相交流和学习，激发学生的积极性，增强其成就感，培养学生对专业的兴趣和热情。
在实践教学中，除了传授基本知识，培养学生基本技能、应用创新能力以外，同时注重对学生吃苦耐劳、爱岗敬业、环保节约等观念的树立，提高学生心智的同时注重提高学生的心理素质、净化学生的心灵，做到既教书又育人。[11]
五、总结
在数控线切割实践教学中，通过合理安排教学内容、优化教学流程、鼓励创新、分阶段多方面考核等一系列的改革，学生的实践热情高涨，知识应用能力、动手实践能力以及创新意识方面有了很大提高，得到了学生的一致好评，为学生后续专业的学习奠定了良好的基础，使学生所学知识技能与分析解决问题的能力、创新意识等方面的综合素质进一步贴近企业岗位的要求，对于提升就业有很大帮助。
参考文献：
[1]陈新民.高校问题剖析:完善本科院校应用型人才培养体系的几点思考[J].中国大学教学,2009,(1):66-69.
[2]汪力成.当前企业对应用型创新人才培养的思考[R].杭州:浙江大学城市学院新闻中心,2004,11.
[3]教育部.教育部关于进一步深化本科教学改革 全面提高教学质量的若干意见[Z].教高[2007]2号文,2007.
[4]胡新谱.试析应用型本科院校创新型人才培养模式[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2010,(4):196-198.
[5]邹卫放.试论高校教师成长的新视点[J].黑龙江高教研究,2010,(2):88-90.
[6]蒋海燕,李燕,彭东.线切割实训教学模式探讨[J].实验科学与技术,2010,6(3):125-126.
[7]孟玲霞,郑军.面向应用创新型人才培养的金工实习教学改革[J].教育发展研究,2007,(3):24-26.
[8]余小滢.创新人才培养与实践教学改革[J].实验技术与管理,2010,(5):30-32.
[9]张立红.依托工程训练 培养应用型创新人才[J].中共成都市委党校学报,2006,(12):70-71.
[10]高占凤,等.工业认识的实习探索与实践[J].中国电力教育,2010,(3):131-133.
[11]江树勇,任正义,赵立红.从高等工程教育的功能浅谈工程训练的教学定位[J].高教论坛,2010,(4):71-73.
（责任编辑：苏宇嵬）
关键词：线切割；实践教学改革；应用创新型人才
作者简介：孟玲霞（1980-），女，山西永济人，北京信息科技大学机电实习中心，实验师，工学硕士，主要研究方向：数控技术实践教学及研究；郑军（1963-），男，北京人，北京信息科技大学机电实习中心主任，高级工程师，工学硕士，主要研究方向：机电一体化教学及管理。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学高教研究“面向应用创新型人才培养的金工实习教学改革”项目（项目编号：05gjBZ14）的研究成果。
近几年，大学生就业难、收入低的问题日益凸显，其主要原因是大学生教育体系与市场需求脱节较为严重。随着经济结构的变革，社会需要的是大量高素质、适应社会需求的工程技术应用型人才，不仅要掌握基本理论，还需要掌握基本技能，学会应用所学知识解决实际问题，掌握实践能力、自学、应变、交流、创新能力等。而传统高校培养模式过于强调“厚基础、宽口径”，主要注重理论知识的培养，轻实践甚至虚实践。《教育部关于进一步深化本科教学改革 全面提高教学质量的若干意见》指出，要大力加强实践教学，切实提高学生实践能力。[1-4]高校中的实践教学是培养学生基本技能的重要环节，必须进行大力改革，为培养应用创新人才服务。
一、教师的培养与提高
现代工程训练基地的先进设备、现代化软硬件、教学设施的引入，使得实践教学教师既要具备较高的理论水平、业务水平，又要具备熟练的实践技能、教育技能。实践教学教师水平的高低决定着实践教学的质量和教学水平。要进行实践教学的改革，首先要转变教师的教学观念和教学方案。由传统的单向知识传递，转变为以启发引导为主的交互式教学，由技能培养转变为通过掌握的技术知识解决实际工程问题能力的培养。其次，学生的培养不能脱离企业发展现状。这就要求教师的技能及思想不能与企业脱轨，在教学之余通过亲临企业进行实践、进修、参加各种工程项目、科研项目、学术交流等环节不断进行知识更新，提高教师的理论水平，丰富教师的实践经验，掌握分析解决工程实际问题的工艺知识及能力。并将最新的知识、最新的企业发展及需求信息结合现代化的教育技术，进行相应的教学内容及教学方法改革，反馈到实践教学中。[5]
二、紧贴企业现状及需求，培养学生的应用实践能力
由于学生专业的不同，对线切割实践的要求也不同，可以将实习内容分为简单零件手工设计编程及加工、复杂零件手工设计编程及加工、CAD/CAM技术应用、配合件编程加工四个不同层次的模块。从兴趣培养、基本知识的掌握着手，从简单到复杂，从理论作业练习到生产实际，从而适应不同专业学生的实践要求，同时可以逐渐引导学生学习线切割工艺、编程及操作知识，培养学生的应用实践能力。[6]不同专业的学生可以选择不同的模块，对于学有余力又感兴趣的学生可以选择多个模块进行实践，以满足其对实践的不同需要。例如对于机械类专业的学生，经过四个模块的学习实践，可以循序渐进地全面掌握数控线切割的编程知识、工艺知识及操作技能，并在实践过程中掌握分析问题、解决问题以及知识应用的能力。
1.从零开始，因材施教
线切割实践教学对象为大一新生，对专业缺乏认识和了解，因此需要从零开始，由易至难，逐步提高。对于非机械专业的学生，主要培养学生的动手能力和对相关知识的了解。简单的手工编程练习与操作，就可以满足实践需求。因此，可以将简单零件手工设计编程及加工模块作为必选，对于学有余力或感兴趣的学生，可以选择完成复杂零件手工设计编程及加工模块。
但是，上述要求对于机械专业的学生来说，还远远不够。机械专业知识范围广，若脱离实践学习有关课程较难理解。因此，不仅要使学生对机械专业建立简单的感性认识和兴趣，还应该使学生了解该行业的发展现状和该行业的最新知识要求，掌握行业的最新动态和前沿技术，为以后的专业学习奠定基础。[6]因此，在线切割教学实践中，先从行业了解和兴趣培养入手，将搜集到的大量机床展的相关视频、企业生产的相关视频以及学生的优秀作品等制作成精简的视频光盘，培养学生的感性认识，激发学生的兴趣。在学生对知识有了基本了解并萌发了兴趣之后，顺势讲解线切割相关的编程操作知识，并要求学生在规定的时间内自由进行作品设计、工艺分析、编程、上机操作，完成复杂零件的手工设计、编程及操作模块。在此作业期间，学生的作品一般都比较复杂，而由于是手工编程，容易出错，程序需要不断修改。在不断修改自己的数控程序期间，学生就会把编程知识、操作方法掌握得非常熟练，同时提高了自己分析问题、解决问题的能力。[7]
2.紧贴企业CAD/CAM技术应用现状
机械专业的学生在完成模块二的过程中，会对线切割编程中的一些数学计算问题的繁琐深有体会，可以借助多媒体技术进行CAD/CAM的教学，引入模块三（CAD/CAM技术的应用实践）。这一阶段，学生可以直接采用CAD进行设计，也可以进行手工绘画、采用网络图片资源等进行CAD二次设计，然后采用CAM进行编程，并采用网络传输方式直接分配至线切割设备进行切割。[7]虽然对大一新生进行CAD/CAM的教学时间短、难度大，但这正是当代大学生感兴趣、易接受和企业已经广泛应用的现代制造技术，所以对于机械系等工科专业的学生非常有必要进行该模块的实践。学生在该阶段的创作、实践热情最高，优秀作品数量颇多。
3.紧贴行业要求进行实践
为了让学生把所学知识与与机械制造业生产实际紧密结合，机械专业的学生还应该完成模块四的教学与实践。为此，我们将最前沿的知识和技术、企业生产对零件的要求等组织成鲜活生动的教学案例，并以企业对员工的相关知识要求标准对学生进行培养。在配合件的编程及加工模块的教学中，严格要求零件的加工精度与效率，让学生在机械生产实践中加深对精度、配合公差、成本等方面的认识，培养学生应用所学知识解决工程实际问题的能力。
该阶段可以将学生分为多个小组，每两个小组加工的工件组成一个装配组件包括阳模和阴模，如图1所示。学生在掌握编程与操作理论后，按照企业生产中的零件精度要求进行零件的编程与操作。在编程中需要考虑钼丝半径补偿、放电间隙补偿，并考虑阴阳模配合间隙。在操作中，需要从生产实际出发，进行工件的划线、找正等操作；需要根据材料、厚度和零件精度要求等方面的不同调整工艺参数，高效地加工出符合质量要求的零件。最后，按照工厂检验产品的标准进行检验，帮助学生建立公差与配合等概念。[8]在该模块的实践中，学生由填鸭式被动接受知识变为主动学习、探索，提高了自学、应变、交流、实践能力。同时，学生在小组完成实践作业的过程中，团队协作意识得到了培养。[6]
三、学生创新意识的培养
要适应当代企业的需求，高校毕业生必须具备创新能力。要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，保护学生的探索精神、创新思维，为学生发挥潜能、创新创造一种宽松的环境。[9]为此，在实践教学中鼓励学生采用各种方式进行数控线切割的编程与加工，可以采用手工设计、图片扫描、矢量化等各种方法进行设计、编程。在学习基础知识后，学生可以将所学习的其他相关软件技术应用到实践中。[6]
对高级语言编程感兴趣的学生，可以采用VB、VC等高级编程语言开发简单的CAM软件实现线切割的自动编程。如图2所示为自动化专业学生开发的半自动CAM软件，该软件可以方便地读取图片，并进行比例缩放，通过切割路线拾取可以自动生成G代码加工程序。在教师的鼓励与引导下，学生在实践中进行了不同方式的创新，为数控行业开阔了思路，并增强了将所学知识与新任务结合起来并进行创新应用的能力。
四、分阶段多方面考核，培养学生的综合素质
为了提高实践效率、保障实践教学质量，可以采用分阶段多方面考核。根据学生的实践时间及模块选择，规定相应的进度及要求并逐个阶段进行考核。[10]根据学生所选模块的数量及复杂程度进行成绩的评定。在必选模块的成绩评定中，分阶段对零件设计、工艺设计、数控编程、机床操作、零件精度等分别进行考核。此外，学生在实践中的创新、协作表现、设备工具的正确使用等也记入考核项目，以激发学生的创新意识，培养学生的团队协作精神。模块完成后可以组织学生进行优秀作品评展，让学生互相交流和学习，激发学生的积极性，增强其成就感，培养学生对专业的兴趣和热情。
在实践教学中，除了传授基本知识，培养学生基本技能、应用创新能力以外，同时注重对学生吃苦耐劳、爱岗敬业、环保节约等观念的树立，提高学生心智的同时注重提高学生的心理素质、净化学生的心灵，做到既教书又育人。[11]
五、总结
在数控线切割实践教学中，通过合理安排教学内容、优化教学流程、鼓励创新、分阶段多方面考核等一系列的改革，学生的实践热情高涨，知识应用能力、动手实践能力以及创新意识方面有了很大提高，得到了学生的一致好评，为学生后续专业的学习奠定了良好的基础，使学生所学知识技能与分析解决问题的能力、创新意识等方面的综合素质进一步贴近企业岗位的要求，对于提升就业有很大帮助。
参考文献：
[1]陈新民.高校问题剖析:完善本科院校应用型人才培养体系的几点思考[J].中国大学教学,2009,(1):66-69.
[2]汪力成.当前企业对应用型创新人才培养的思考[R].杭州:浙江大学城市学院新闻中心,2004,11.
[3]教育部.教育部关于进一步深化本科教学改革 全面提高教学质量的若干意见[Z].教高[2007]2号文,2007.
[4]胡新谱.试析应用型本科院校创新型人才培养模式[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2010,(4):196-198.
[5]邹卫放.试论高校教师成长的新视点[J].黑龙江高教研究,2010,(2):88-90.
[6]蒋海燕,李燕,彭东.线切割实训教学模式探讨[J].实验科学与技术,2010,6(3):125-126.
[7]孟玲霞,郑军.面向应用创新型人才培养的金工实习教学改革[J].教育发展研究,2007,(3):24-26.
[8]余小滢.创新人才培养与实践教学改革[J].实验技术与管理,2010,(5):30-32.
[9]张立红.依托工程训练 培养应用型创新人才[J].中共成都市委党校学报,2006,(12):70-71.
[10]高占凤,等.工业认识的实习探索与实践[J].中国电力教育,2010,(3):131-133.
[11]江树勇,任正义,赵立红.从高等工程教育的功能浅谈工程训练的教学定位[J].高教论坛,2010,(4):71-73.
（责任编辑：苏宇嵬）