淺談《數控加工工藝與編程》課程教學改革與實踐

【摘 要】本文從高職數控技術專業人才培養目標出發，結合企業實際工作崗位技能要求，根據教學實際情況，從教學內容、教學方法及考核評價方式三個方面探索了《數控加工工藝與編程》課程教學改革與實踐。

【關鍵詞】數控課程 教學 改革 實踐

一、《數控加工工藝與編程》課程教學現狀

《數控加工工藝與編程》課程是高職院校數控技術專業面向其核心職業崗位（CNC程序員和數控機床操作工）開設的專業核心課程，是一門實踐性非常強，直接面向生產現場的實用型課程。但從近幾年對數控技術專業畢業生的就業狀況進行調查后顯示，畢業生在CNC程序員崗位的適應能力非常差，用在學校所學的編程知識編制出來的加工程序到了企業不能用于實際加工。企業普遍反映，多數學校在本課程教學過程中，與企業實際工作過程脫離，培養出來的學生缺乏實際工作經驗。因此，改革傳統的課程教學模式，是提高本課程教學質量的唯一途徑，也是數控技術專業課程體系改革和課程教學改革的突破口。

二、教學內容改革

課程改革要突出高職數控技術專業教育教學特點，以“校企合作、工學結合”為基礎進行課程改革，以培養學生職業能力及職業素養為課程改革目標。自2010年起，我們著手對本課程進行改革，其基本做法是：

（一）與廣州超遠機電科技有限公司合作，開發生產該公司真實產品“GCY數控銑床裝調維修仿真系統”，承接除數控系統外的零部件設計、制造、裝配、調試與質量檢測等項目，構建了以“校企合作、工學結合為基礎，以職業能力形成過程構建課程體系，以6個學期項目（GCY系統零件測繪—GCY系統普通加工組零件制造—GCY系統數控加工組零件制造—GCY系統裝配—GCY系統設備綜合調試—畢業設計）貫穿職業技能培養過程”的人才培養模式。

（二）在進行本課程整體教學設計時，以CNC程序員及數控機床操作工兩個國家職業技能標準并結合廣州超遠機電科技有限公司的企業生產要求來確定本課程的教學目標（能力、知識、素質），特別要注意的是：

1.項目設計時不能簡單地將企業某個零件的生產加工作為本課程的某個教學項目，應該將這些零件的各個加工要素進行分類，綜合提煉成典型的訓練項目。這些訓練項目要做到“先簡單后復雜—先單一加工要素后綜合加工要素”，要符合高職學生的認知規律。例如：與本課程對應的學期項目是“GCY系統數控加工組零件制造”，該系統要進行數控加工的零件有幾十個，我們進行分析、論證后只提煉出8個訓練項目融入課程教學。通過近2年的實踐，完全能達到本課程的教學目標。

2.教學目標設計（不論是能力目標、知識目標還是素質目標）一定是可檢測的。例如，在描述本課程的素質目標時，我們將企業6S現場管理的內容“整理（SEIRI）—整頓（SEITON）—清掃（SEISO）—清潔（SEIKETSU）—素養（SHITSUKE）—安全（SECURITY）”寫入，并在項目教學過程中嚴格按照6S的要求進行檢查、考核。

（三）按照“實際、實用、實踐”的原則，妥善處理能力、知識、素質之間的關系，理論教學以數控加工工藝知識、編程知識的“必需、夠用”為度；實踐教學以項目為載體，著重加強職業能力和職業素養的培養；理論知識穿插于每個項目的知識準備過程中，讓理論知識為職業能力的訓練和職業素養的形成服務，實現理論—實踐在項目教學過程中的有機結合。

（四）本課程與學期項目都是在第3學期進行，因此要處理好本課程與學期項目（GCY系統數控加工組零件制造）的關系。即本課程是以學習掌握數控加工工藝知識和編程知識、具備制訂零件數控加工工藝文件、編制加工程序能力為教學重點，訓練的是工藝及編程能力；而學期項目則是以操作數控機床、加工檢測零件（生產企業真實零件）為重點，訓練的是操作技能。教學順序是本課程的學習在前，而學期項目是在學期的后4周完成的。

三、課堂教學方式改革

能力目標是通過學生在課堂上完成訓練項目來達到的，不是聽課“聽”出來的，因此，采用“教、學、做”一體化的課堂教學模式是本課程教學改革是否成功的關鍵。由于高職院校的教學班一般有40—50人，如果所有訓練項目都在車間進行實際操作，按1臺機床/2人計算，至少要配套20—25臺數控車床及20—25臺數控銑床，這顯然是不可能的，而項目化教學的主要特點就是要求每個學生進行實操并要得到可檢測的結果，這就出現了矛盾。為解決這一問題，我們購買了一套數控仿真加工軟件，結點數有56個，能同時滿足56個同學進行學習、仿真加工。本課程設計的8個項目中有6個是仿真加工訓練項目，安排在數控加工仿真機房完成，有2個綜合訓練項目，要在數控加工車間完成。當然，不同的教學項目、教學地點對教學方法設計也是不同的。

（一） 實操教學法

本課程設計中有兩個綜合訓練項目（數車綜合件編程加工、數銑綜合件編程加工）是培養學生綜合能力（工藝、編程、操作）的重要環節，各安排6節課在數控車間進行實操教學，其教學過程包括：教師下達實訓任務（項目單）—學生進行工藝設計（教師只進行指導）—學生編制程序（教師只檢查程序是否合理、能否加工）—學生操作機床、加工零件（教師作操作示范、指導）—學生檢測零件（學生互檢、評分，教師抽檢）—學生撰寫實訓報告。

（二）仿真教學法

本課程設計中有六個仿真訓練項目是培養學生工藝設計及數控編程能力的重要環節，我們充分利用多媒體教學特點進行同步教學，即：教師在機房主機進行操作，利用大屏幕投影進行演示，學生在子機（一人一機）上進行同步操作，每個項目完成后可以得到加工結果（仿真工件），并可以對仿真工件尺寸進行模擬檢測。本課程的仿真項目均采用這種教學方式，深受學生歡迎，教學效果很好，完全可以訓練學生的工藝設計能力及編程能力。

四、考試模式改革

本課程的考試模式改革主要由兩個方面構成：一是過程考核，包括學習態度、上課考勤、項目完成情況等；二是結果考核，在期末采用上機實操（由于機床數量和考試時間限制，只做仿真加工）考試。總分為100分，兩個部分各占50%。

五、課程教學改革的效果

通過本課程的教學改革實踐，取得了明顯的成果：一是充分體現了學生在教學過程中的“主體”地位，學生能設計出正確的工藝文件、編制出合理的加工程序、加工出真實（或仿真）零件，成就感十分強烈，學習積極性空前提高；二是通過兩個綜合項目的訓練，基本上實現了零距離對接企業的數控機床操作工崗位；三是在課程結束后的考證中，100%的學生取得了數控機床操作工（中級工）資格，40%的學生還取得了高級工資格。

【參考文獻】

［1］陳文杰. 數控加工工藝與編程. 機械工業出版社，2009.

［2］韓加好. 數控編程與操作技術. 冶金工業出版社，2008.

［3］曹井新. 淺談“工作過程導向”的《數控加工工藝與編程》教材開發. 職業技術雜志社，2010.