《數(shù)控機床操作》課程改革與實踐

　　摘要：從學校的實際出發(fā)，以任務驅(qū)動、學做一體、基于工作過程作為《數(shù)控機床操作》課程改革的思路。分析了《數(shù)控機床操作》課程教學過程中存在的問題，介紹了課程教學改革過程中采取的有效措施和辦法，分享了課程改革的經(jīng)驗與收獲。
　　關鍵詞：數(shù)控機床；課程改革；工作過程
　　
　　數(shù)控技術是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎。數(shù)控機床是國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略裝備，是關系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要標志。因此，數(shù)控技術應用型人才培養(yǎng)顯得尤為重要。近年來，國家大力發(fā)展職業(yè)教育，各類院校培養(yǎng)了一大批數(shù)控技術應用型人才，然而，很多制造類企業(yè)仍在抱怨“高薪難找好技工”。
　　經(jīng)過專業(yè)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)其主要原因在于：目前數(shù)控專業(yè)的教學內(nèi)容與現(xiàn)代制造技術的發(fā)展嚴重脫節(jié)，教學設備數(shù)量不足，教學方法死板，教學手段單一，導致學生的培養(yǎng)質(zhì)量不高。因此，數(shù)控技術專業(yè)核心課程《數(shù)控機床操作》的教學改革勢在必行。
　　一、明確課程定位與目標
　　《數(shù)控機床操作》是數(shù)控技術專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。通過學習，學生應掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等數(shù)控機床結構組成及維護保養(yǎng)知識，熟練掌握數(shù)控機床操作技能，具有安全文明生產(chǎn)職業(yè)素養(yǎng)，適應數(shù)控機床操作工等工作崗位的要求。
　　本課程是在學習《機械零部件測繪與建模》、《機械設計基礎》和《零件手工制作》等課程后，學生掌握機構的組成和工作原理相關知識，具備零件手工制作能力的基礎上，通過本課程的學習，學生可掌握各類數(shù)控機床典型結構組成及工作原理，具備數(shù)控機床程序編輯與校驗、刀偏設置、手動操作機床等機床操作技能，為《典型零件數(shù)控編程與加工》、《計算機輔助編程與聯(lián)機加工》、《機床控制系統(tǒng)連接與調(diào)試》、《數(shù)控機床故障維修》、《職業(yè)資格鑒定》和《校外綜合頂崗實習》等后續(xù)課程的學習奠定基礎。
　　二、拓展設計思路
　　按照職業(yè)工種設置學習情境。選取制造業(yè)需求比例最大的三大職業(yè)工種數(shù)控車工、數(shù)控銑工、加工中心操作工的典型工作任務作為本課程的教學任務設計的依據(jù)，設計數(shù)控車床操作、數(shù)控銑床操作、加工中心操作3個學習情境，每個學習情境分別設置兩個任務，一個是機床的基本操作，另一個是使用機床完成一個簡單零件的數(shù)控加工，以此達到熟練操作數(shù)控機床的目的。
　　基于工作過程組織任務驅(qū)動式教學。分析數(shù)控機床操作任務的具體步驟，主要包括加工準備、機床規(guī)范性操作、零件加工、機床用完后的清掃及定期維護保養(yǎng)等，將數(shù)控機床操作的實際工作過程進行合理劃分，使之與普適性工作過程的資訊、決策計劃、實施、檢查評價四個步驟相對應，實現(xiàn)課程教學實施與工作過程相一致。
　　三、重構教學內(nèi)容
　　《數(shù)控機床操作》課程旨在培養(yǎng)學生的動手能力。而改革前課程主要講述數(shù)控機床組成、分類以及數(shù)控機床組成系統(tǒng)的工作原理與結構，較少涉及學生實際操作能力的培養(yǎng)。改革后的課程以數(shù)控機床操作為主線，穿插機床結構、數(shù)控原理等基礎理論知識，按照企業(yè)數(shù)控機床操作的實際工作過程組織內(nèi)容，讓學生在實際機床操作的過程中學習理論知識，掌握實踐技能。比如：第一個學習情境——數(shù)控車床操作，我們以簡單軸類零件為載體，介紹數(shù)控車床的控制和切削原理、車床的結構、刀具準備以及軸類零件的編程、加工和檢驗等知識。
　　四、創(chuàng)新教學模式
　　1.任務驅(qū)動、學做一體。按照“資訊、決策計劃、實施、檢查評價”四步法組織教學，教學場地以數(shù)控加工實訓中心為主，以真實的工作任務驅(qū)動，學生學習目標明確，除了前期必要的理論知識準備外，學生主動參與、自主學習的比重越來越大，并進行真刀真槍的實戰(zhàn)，學生在完成數(shù)控機床操作真實工作任務的過程中學會知識、訓練技能，實現(xiàn)課程教學的“學做一體”。
　　2.工學交替。依托周邊企業(yè)資源，建立長期的、有效的、良好的合作關系，建立校外實習基地。課程教學過程中，我們采用學校授課和企業(yè)授課等多種形式，讓學生深入企業(yè)一線操作數(shù)控機床，學習相關知識，進一步提高機床操作技能。
　　3.專兼結合、提高教學水平。聘請合作企業(yè)的技術骨干和能工巧匠擔任課程兼職教師，將企業(yè)的生產(chǎn)任務引入課程教學，合作開發(fā)課程，編寫工學結合特色教材，以企業(yè)真實生產(chǎn)任務為基礎，開發(fā)教學案例庫，專兼職教師合作進行課程教學，加強教學研究，共同提升教學能力、知識水平、技能水平、科研能力和職業(yè)素養(yǎng)。
　　五、改進教學方法
　　傳統(tǒng)的教學方法主要是教室里講授，學生對數(shù)控機床沒有什么概念，對一些機械結構更是無法想象。充分利用現(xiàn)代化的教學手段，通過圖片、錄像、動畫的方式把原本抽象的復雜的內(nèi)容展示給學生，大大提高了學生的學習積極性。
　　同時，在數(shù)控加工實訓基地開展現(xiàn)場教學，讓學生現(xiàn)場討論并完成零件的加工方案，學生自己選刀具、夾具，自己編程，最后自己加工出一個合格的零件。這種現(xiàn)場教學法，有效地提高了學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力，鍛煉了學生操作數(shù)控機床的實踐技能，改善了教學效果。
　　充分利用數(shù)控加工仿真與遠程教學系統(tǒng)VNUC軟件，建立由各種國內(nèi)外廣泛應用的數(shù)控系統(tǒng)FANUC、SIMENS、華中數(shù)控裝備的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等構成零件加工虛擬車間，使每位同學都能夠在模擬企業(yè)真實環(huán)境下操作機床，對產(chǎn)品進行編程與虛擬加工。解決了數(shù)控設備由多人共用一臺的學習問題，提高了學習效率。
　　六、改革課程評價方式
　　課改前，課程成績評價依據(jù)主要是學生考勤、作業(yè)情況以及課本知識掌握情況。由平時成績和期末考試成績按照一定的比例組合而成，一般平時成績占總成績的40%，期末考試成績占總成績的60%。
　　課改后，該課程的成績評價由過程考核和綜合技能考核組成，在過程考核中，每個項目都基于工作過程設計了項目考核評價表，內(nèi)容包括基本操作、安全文明生產(chǎn)、操作熟練程度、合作性及其他安全文明生產(chǎn)項目。綜合任務的測試具有崗位工作任務的針對性，緊緊圍繞國家職業(yè)資格標準設置有回轉(zhuǎn)體零件、平面輪廓類零件及曲面類零件的綜合任務測試題。項目考核評價占總成績的70％，綜合任務測試占總成績的30％。
　　在課程的評價過程中，突出項目考核與綜合考核相結合、理論與實踐考核相結合、教師評價與企業(yè)評價和學生自評、小組互評相結合。充分調(diào)動了學生的學習積極性，培養(yǎng)了其團隊合作精神，實現(xiàn)了對學生專業(yè)能力、方法能力和社會能力的綜合評價。
　　七、課程改革的體會與思考
　　1.設備臺套數(shù)不夠、消耗大等因素制約課程改革的全面開展。而我們創(chuàng)新使用“仿真教學、操作演示、視頻點播自學”三位一體教學法，利用虛擬仿真技術，有效地緩解了設備臺套數(shù)不夠的問題、降低了教學成本和風險，全面提高了教學質(zhì)量。
　　2.培養(yǎng)“雙師型”教師，提高教師的實踐能力。課程改革對教師的實踐操作技能提出了很高的要求。教師要教會學生如何操作機床加工出合格的零件，就必須自己熟練地操作機床。
　　3.積極探索校企合作新模式，共同開發(fā)課程資源，改善教學效果。
　　參考文獻：
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