論職業(yè)學校《數(shù)控加工技術(shù)》課程的模塊化教學研究

摘 要：本文以模塊化教學為基礎(chǔ)，探討了其在五年制高職教育中的應(yīng)用，以“數(shù)控加工技術(shù)”模塊課程體系為例，分析模塊化教學在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中的實施方法，通過實施過程中學生應(yīng)掌握的數(shù)控工藝編程及操作能力分析、研究其教學效果。

關(guān)鍵詞：模塊化教學；數(shù)控加工；教學方法；實踐操作

在知識經(jīng)濟時代，企業(yè)之間的競爭已由物質(zhì)資源的競爭轉(zhuǎn)化為人力資源的競爭。在機械加工行業(yè)，數(shù)控機床的發(fā)展很迅速，培養(yǎng)數(shù)控人才也成為職業(yè)院校適應(yīng)市場的需要和必然選擇。為了使學生能盡快地掌握新工藝的需要，適應(yīng)市場的需求，盡快地實現(xiàn)教學與企業(yè)生產(chǎn)需要接軌，數(shù)控機床的學習在職業(yè)院校就成為了一個重點討論的課題。

1模塊化教學體系在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用分析

模塊化教學方法就是讓不同課程的內(nèi)容在一個教學模塊中體現(xiàn)出來，有時又稱為跨專業(yè)的教學。為了使學生在問題的解決中習慣于一種完整的方式，在解答時必須要用到多個學科的知識。我們教師的教學(尤其是專業(yè)課教學)不是單純地通過教學而教學，大多選用一定的載體或項目。例如，在數(shù)控車床編程教學中選用了國際象棋作為載體，讓學生通過編制一套加工國際象棋32個棋子的車削加工程序，掌握數(shù)控車削編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、數(shù)控加工工藝方案的選擇等，在學習過程中學生可以自己加工一副國際象棋帶回家，提高了學生學習的興趣，教學的效果自然會很好。

“數(shù)控加工技術(shù)”課程的教學重視數(shù)控工藝及編程能力的培養(yǎng)，為有效培養(yǎng)學生的實際動手能力，在高等職業(yè)學校中設(shè)置了數(shù)控加工實訓(xùn)周。如何有效利用實驗設(shè)備和實訓(xùn)課時，讓學生能在職業(yè)能力上有顯著的提高，是教師們探索的目標和努力的方向。因此，如何改變原有的教育模式，縮短課程內(nèi)容與現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)之間的滯后性，增強實踐教學，編寫適合五年制高職數(shù)控專業(yè)教學的教材，構(gòu)建新的課程體系，已迫在眉睫。

2建立數(shù)控模塊化教學體系

2.1模塊化教學與傳統(tǒng)教學的區(qū)別

傳統(tǒng)教學：目的在于傳授知識和技能→以教師教為主，學生被動學習→學生聽從教師的指揮→外在動力十分重要，教師挖掘?qū)W生的不足點以補充授課內(nèi)容。模塊化教學：目的在于運用已有技能和知識→學生在教師的指導(dǎo)下主動學習→學生可以根據(jù)自己的興趣做出選擇→學生的內(nèi)在動力充分得以調(diào)動→教師利用學生的優(yōu)點開展活動。模塊化教學與傳統(tǒng)教學并不是對立的，它們的關(guān)系應(yīng)該是有機結(jié)合，相互補充。

2.2數(shù)控模塊化教學體系

我們把數(shù)控模塊化教學體系的建立定位在培養(yǎng)學生熟練應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計和制造為主要內(nèi)容的方面。具體地說，就是學生通過數(shù)控模塊化課程的學習，要能夠進行產(chǎn)品的幾何造型與實體造型、建立CAD/CAM數(shù)據(jù)庫，使用CAD/CAM常見平臺軟件，掌握數(shù)控車、銑、線切割、電火花加工的編程與操作、CNC接口與通訊、常見機床故障的檢測與排除、產(chǎn)品檢測等實踐技能操作。為了保證數(shù)控模塊化教學體系的順利實施，我校籌措大筆資金用于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用各課程實驗室的建設(shè)。通過認真詳細的調(diào)研、對比、規(guī)劃設(shè)計、選型，先后建立了機床電氣實驗室、CAD/CAM實驗室、數(shù)控仿真模擬實驗室、數(shù)控車實訓(xùn)室、數(shù)控銑實訓(xùn)室等，針對目前生產(chǎn)上常用的數(shù)控系統(tǒng)配置情況，配備2臺加工中心、30臺數(shù)控車床、10臺數(shù)控銑床、數(shù)控電火花機、數(shù)控線切割機等生產(chǎn)設(shè)備，購置不同類型CAD/CAM軟件，設(shè)置軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些項目的建成集教學、科研、生產(chǎn)、技能考核為一體，能夠完成數(shù)控技術(shù)模塊教學的整個環(huán)節(jié)，并在數(shù)控加工方面重點加強，使學生畢業(yè)后能直接進入生產(chǎn)第一線。在模塊化教學體系課程的安排上，我們同樣注重體現(xiàn)模塊的綜合化、學生的工程能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3模塊化教學在數(shù)控加工技術(shù)課程上的實施過程

3.1數(shù)控加工技術(shù)模塊課程內(nèi)容

“數(shù)控加工技術(shù)”模塊教學側(cè)重于零件數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程，在教學內(nèi)容完成之后，有1~2周的綜合實訓(xùn)，旨在讓學生能綜合應(yīng)用所學數(shù)控工藝和編程知識。通過對零件加工這一實踐過程，讓學生比較完整、系統(tǒng)地掌握工藝編程、數(shù)控機床操作知識。教師在實施模塊教學時應(yīng)布置有一定難度、比較能綜合體現(xiàn)學生學習知識的零件。為使學生在完成項目的同時能善于總結(jié)，整個模塊除加工出滿足精度要求的工件之外，還要求學生上交實訓(xùn)報告，學生需安全、準確地完成任務(wù)。為培養(yǎng)學生的團隊精神，也為學生的安全著想，一般以小組形式完成課程模塊，以3~4人一組為宜。

3.2數(shù)控加工模塊課程中的能力培養(yǎng)

3.2.1數(shù)控加工工藝能力。在數(shù)控編程理論知識教學時，教師已經(jīng)比較重視工藝知識的融入。但學生由于剛開始接觸數(shù)控編程概念，在編程時還是很少考慮工藝問題。通過模塊化的實施，學生除了考慮刀具問題外，還會考慮粗精加工的安排、切削用量的確定等工藝問題以及學校提供的數(shù)控機床功能。學生們懂得了首先應(yīng)對加工條件有詳細的了解，根據(jù)學校實訓(xùn)條件進行工藝設(shè)計，工藝設(shè)計過程應(yīng)先于編程過程，但在編程過程中也可以對工藝進行修改。學生編制的數(shù)控程序應(yīng)強調(diào)其安全性、可行性、合理性，能同時考慮其加工效率則更好。通過模塊實訓(xùn)，學生能比較細致、系統(tǒng)地分析數(shù)控機床加工工藝，選擇合適的刀具，確定合理的走刀路線，編制正確的數(shù)控程序。

3.2.2數(shù)控機床實際操作能力分析。在模塊課程完成過程中需多次使用數(shù)控機床，通過教師指導(dǎo)，學生能在實踐中學到數(shù)控機床的日常維護知識。如開機床前的檢查工作；接通電源后回參考點操作；操作時如何避免警報和事故的發(fā)生；如果發(fā)生機床警報，學生也能排除簡單的故障；加工結(jié)束后整理工具，養(yǎng)成清潔工作場所的習慣等。第一次在數(shù)控機床上進行加工，學生難免會有考慮不周或不懂的操作，通過模塊課程實訓(xùn)，學生會加深課堂學習的理論知識。

通過模塊實訓(xùn)，學生學會了膽大心細地完成操作。如在完成車削加工過程中，首先必須設(shè)置工件坐標系在機床的坐標位置，學生使用試切法測量并設(shè)定各刀具補償值，這一過程稱為“對刀”。這一操作過程的結(jié)果將影響工件的加工質(zhì)量，如果誤差太大，所編程序又不太合理，甚至會在初次切削時發(fā)生刀具與工件相撞。這一環(huán)節(jié)對于數(shù)控加工是非常重要的，通過實訓(xùn)，學生也體會到了其重要性。“對刀”完成之后，學生使用所編數(shù)控程序，通過參數(shù)設(shè)定，讓數(shù)控機床自動完成粗加工、外圓精加工、螺紋加工、割槽加工等工作。這些過程能否在同一程序中一次完成，由學生結(jié)合學校使用的數(shù)控機床功能來確定。

4結(jié)論

總之，實施模塊化教學，推動了教學革新，改變了傳統(tǒng)教學模式，為學生提供了更加有效學習的良好環(huán)境，經(jīng)過眾多職業(yè)教育學家、學校的管理者和廣大的職業(yè)教師積極的理論研究，廣泛的實踐探索，不但可以動用現(xiàn)代教學手段對知識進行綜合演練，而且在整個教學過程中既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，又體現(xiàn)了學生主體作用，充分地展示現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本”的價值取向，使課堂教學的質(zhì)量和效益得到更大幅度的提高。職業(yè)教育隨著社會的發(fā)展變化，培養(yǎng)出來的人才更能夠適應(yīng)社會的需要。

參考文獻：

華麗娟，徐朔.<數(shù)控加工技術(shù)>教學改革探索[J].職教論壇，2005，258:17-19.