數控加工與編程能力培養方法

　　摘 要： 為培養高職數控技術專業學生的數控加工與編程能力，作者提出了數控加工與編程課程群的概念，以典型制造型企業的崗位能力需求為基礎，以生產過程為任務流程，規劃了課程群的理論教學、實踐教學、素質教育的三大教學體系，提出了在教學中實施綜合課程改革的探索性實踐方法。
　　關鍵詞： 高職院校 數控技術專業 數控加工與編程課程群 體系規劃 課程綜合改革措施
　　數控技術專業是高職院校普遍開設的專業，目標是培養操作型的技術工人。根據我院專業招生生源的特點并結合學生在企業的就業現狀，確定了我院人才培養的目標是培養高級技術應用型的“金領”人才，具體在數控加工與編程方面就是培養具有數控機床加工的高級操作能力，能加工中等復雜零件；具有中等的數控加工工藝和編程能力，能編制較復雜零件的制造工藝和主流型號數控機床的加工程序。
　　人才培養必須以就業為第一要務，通過以企業的實踐過程為任務流程，規劃了課程群的理論教學、實踐教學、素質教育的三大體系，提出了三大體系在教學中的探索性實踐方法。
　　一、數控加工與編程課程群體系規劃
　　通過典型企業的調研了解企業的技術、生產，以及對員工的崗位人才需求，結合大學人才培養特色，凝煉制訂出數控技術專業的人才培養目標和方案，構建支撐課程群體系。制造企業需求的數控加工與編程崗位能力包括識別工程圖紙的能力、操作數控機床的能力、數控工藝的制定能力、數控零件的程序編制能力等。
　　優化整合傳統的專業學科基礎課、專業課，突出工程應用能力培養的主線地位，構建基于數控加工與編程能力的課程群體系。在理論課體系中，將畫法幾何、機械制圖、AUTOCAD、機械CAD原理、三維軟件設計課程整合成機械制圖與CAD課程，培養學生的識別工程圖紙和制圖能力；將公差配合與技術測量、金屬切削機床、夾具、刀具、機械制造工藝、機械制造質量學整合成機械制造工藝與實施課程，培養機械加工工藝的編制和加工能力；將數控加工工藝與編程、計算機輔助數控編程整合成數控加工與編程課程，培養典型數控加工工藝編制、數控程序編制和加工能力。在專業選修課程體系中設置數控車（銑）中級工職業技能鑒定培訓、數控車（銑）高級工職業技能鑒定培訓、數控工藝員鑒定培訓、制圖員培訓、三維建模資格證書培訓（UG、SOLIDWORS等系列）等，此類課程為學生考取職業資格等級證書提供相應培訓，增加就業資本；選修課程開設模具制造、先進制造技術等數控加工與編程的拓展課。
　　將實踐環節分解成理論課內試驗、課程設計、實習和實訓等部分。實踐環節具體設置為工程測繪和制圖、三維建模、金工實習、機械制造基礎試驗、機械制造工藝與實施課程設計、數控加工與編程試驗、數控加工與編程實訓、數控加工與編程綜合課程設計等。
　　專業素質教育為學生課程外自修環節，包括數控車床工和銑床工的職業鑒定等級證書、制圖員證書、三維設計證書、數控工藝員證書、各種相關競賽獲獎證書、專題講座等。取得相關學科證書的學生將獲得學分加分或課程減免的獎勵。
　　二、課程綜合改革措施
　　1.實施項目教學法
　　教學改革過程中以項目教學法為基礎，采用企業典型實例作為項目，對一門系統學科利用實際例子由淺入深，層次遞進培養工程能力，在這一過程中以企業的產品制造流程為項目實施的標準。教學過程中理論課和課內實驗講授基本事例，先通過理論課布置項目實例，講述課程要求的能力目標，而后分析完成項目的流程，進行知識點分解，按照流程講述知識點。
　　以機械制造工藝與實施課程為例，機械制造中使用的機床、刀具、加工方法等基礎知識學生已經在課程群中的金工實習中學習過，在講述課程理論知識時，簡單的理解性知識可以采取布置任務學生自學的方式完成，具體項目及知識點如表1所示。
　　課程設計與理論課程聯合進行，先講授理論課程，課程中提出課程設計具體要求，設計典型件的工藝流程、夾具、加工裝配完成后進行零件加工。在講授理論課程時，以此夾具上的零件講授項目的知識點，對難理解的知識點放在課程設計中講解，此時學生已經系統學習了基礎理論，有了一定的實踐經驗。
　　2.以學生能動學習為中心教學
　　培養學生能動學習能力，比如對于工程識圖和制圖能力的培養，變大班授課為小班授課，在制圖教室授課，教師可以講課，同時學生可以畫圖，直接從工程圖紙識圖開始，將復雜的畫法幾何知識融入識圖和制圖過程中。學完理論課后，直接進行機械零件測繪實踐，將其畫成AUTOCAD二維平面圖紙，而后利用UG軟件畫出三維實體圖形，學生能夠學有所用。
　　對于實習實訓、職業技能鑒定考證培訓等實踐類課程，教師分步操作，學生依次訓練，教師檢查指導評判，最后給出實際零件，學生自主完成，每課有目標，目標必實現。
　　安排學生自主查找資料解決問題、課后布置理論研究、動手編程和上機操作加工等探索性題目。開放數控機床實驗室，接受學生課外實驗和創新制作，調動學生能動學習的積極性。鼓勵學生參加機械設計制造創新大賽和數控職業技能競賽，以競賽的標準培訓參賽學生，使學生認識不足，自主尋找差距，能動學習。
　　3.加強工程軟件應用能力培養
　　企業廣泛使用工程軟件數控加工零件，以典型企業使用的應用軟件為教學工具，改革教學內容，培養學生的數控加工和編程綜合能力。選用的軟件有AUTOCAD、UG、VERICUT、VNUC、CAXA工藝圖表等，用來進行三維設計、數控加工和仿真等。
　　4.企業化情景模擬
　　建立校企合作模式，除安排學生去企業參觀、頂崗實習等形式外，對于學校中的實踐環節按照企業情境和生產流程構建。
　　在數控加工與編程綜合課程設計中，組成項目小組，組內按照現代企業崗位部門的設置，分為材料和生產準備、工藝編制、數控程序編制、機床操作加工、產品檢驗等角色，分別對應于企業內部的生產準備工、工藝員、編程員、數控機床工、檢驗工等工作崗位。在項目中引入企業先進的管理理念，比如，利用精益生產中的“看板管理”繪制進度流程圖和階段將要完成的工作目標，使團隊成員對任務一目了然；加工中執行企業的“6S”現場管理標準；在課程設計和實訓中使用的工藝文件按照企業的標準和規范編制。
　　5.成績評定與考核
　　成績評定以考核能力為主線，注重對工程職業能力、創新能力的考核。考核具體形式有課上回答、課堂討論、課后作業、階段大作業、期中考試、上機練習作業、期末考試、實訓報告、實訓過程、實訓答辯、面試、實操、仿真操作等形式。考核地點有課內、課外、平時、期中、期末、實驗、實訓、工廠車間、課程設計、CAD/CAM機房等。考核人員由教師、企業教師共同組成。考核成績向學生公開，同時展示作品和評語。
　　參考文獻：
　　［1］陳冰.理實一體化教學在數控專業中的實踐與應用［J］，職教論壇，2007，（6）：16-20.
　　［2］陶勇仿，商存惠.CDIO大綱對高等工科教育創新的啟示［J］.中國高教研究，2006，（11）：81-83.
　　［3］盧冰.基于職業技術領域專業群的高職課程體系的建構實踐［J］.中國大學教學，2009，（9）：76-7