“311”工程在《數控車工實訓》教學中的實踐探索

張小強

摘要：在數控專業數控車工的實訓中實施“311”工程，即完成3種不同的準備工作，完成1個階段的實訓過程，完成1件自我創新設計、制造的作品，引導學生深入學習數控車工知識，掌握數控車床操作技能，激發學生學習興趣，提升學生對數控車工的職業榮譽感，實訓效果事半功倍。

關鍵詞：《數控車工實訓》教學；“311”工程；實施

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094-C-（2014）05-0064-03

《數控車工實訓》是中等專業學校數控專業的一門核心課程，對于學生掌握數控車床的基本結構、數控車工的編程原理和數控車床操作技能起到至關重要的作用。因此，學會、學好、學成《數控車工實訓》是擺在職業學校數控專業學生面前的一個不可忽視的重要任務。

在學習過程中，由于數控車床的操作系統不一致，職業學校在設備采購時的不同，導致了學校數控車床操作系統的不同。學生在實訓中需要學習不同的操作系統，適應不同的操作面板，給學生的學習帶來了一定的難度。而且，學生的個人基礎不盡相同，對于知識理解能力和技能操作能力參差不齊，導致教師在教授知識和技能的過程中需要照顧全體學生，教學要求很難統一。筆者在《數控車工實訓》教學過程中，總結了一套行之有效的方法——“311”工程（三種必要的準備，一個階段實訓過程，一件創新作品），既讓學生打破了數控車床不同系統和操作面板的限制，又能夠使不同學習基礎的學生得到提高和發展，每一個經過數控車工實訓的學生都能在知識和技能方面獲得提升，學校畢業出去的學生深受企業的好評。

一、三種必要的準備

（一）充分的知識準備

知識準備包括文化知識和專業課知識。知識是基礎，是做好實習訓練的前提。教師做好知識的傳授，把一些在實訓過程中必須用到的知識一點一滴地教授給學生，把一些使用不多的知識簡單地作一番介紹就可以了，把一些理論公式的推導直接簡化，強調學生公式的使用能力，本著能用、夠用、會用的原則對學生進行知識傳授。

在進行“三針法測量梯形螺紋”學習時，直接把公式展示給學生，說明公式中的有關參數，用實物進行測量，現場使用公式。讓學生親自動手，學生會感到輕松，教學過程也會更加順暢。這樣教學，只需讓學生能夠理解公式，并能夠進行正確使用，教學目標就達到了。

（二）必要的物資準備

職業學校實訓教學不同于普通高中教學，不但要學會理論知識，還要對所學知識進行運用。《數控車工實訓》就是應用數控車床相關的知識，在數控車床上進行操作，加工出合格的零件，檢驗學習的效果。所以，學校必須給學生配置必須的硬件設備。筆者所在學校為了數控專業學生學習的需要，購買了大批數控設備，其中數控車床8臺（6臺FANUC系統，1臺GSK980TA系統，1臺JNC-10T系統）、數控銑床2臺（FANUC系統）、加工中心2臺（FANUC系統，配四軸）、電火花加工機床1臺、慢走絲線切割機床1臺、高速雕銑機1臺等，僅數控車床的價值就達86.7萬元，數控設備的總價值超過230萬元。

由于學校的數控車床主要是以FANUC系統為主，所以在日常的教學過程中，筆者就以FANUC系統作為主要的教授內容，讓每一個學生掌握該系統，并能夠熟練操作數控車床；讓每一個學生能夠根據零件圖加工出合格產品。在此基礎上，再采用比較的方法學習其他數控系統。

根據我們對數控市場的調查，除了學校已經有的日本FANUC系統、廣數系統，主流的數控系統還有德國的SIEMENS系統、HEIDENHAIN系統，西班牙的FAGOR系統，以及國產的華中數控、大森系統等，但是一所學校所有典型系統的數控車床全部購買是一件很不現實的事情。筆者所在學校購買了宇航數控模擬系統，在學生掌握一種數控系統的基礎上，再通過計算機仿真，了解其他的數控系統。學校還購買了CAXA數控車軟件，通過繪制圖形直接編譯、生成加工程序，計算機與數控車床聯網，在線加工零件。學校為了學生的發展，想盡辦法、多方籌資購買了相應的設備，為學生掌握數控車工技能以及就業創造了極佳條件。

（三）熟練的技能準備

在數控車工實訓之前，需要對普通車床的結構及工作原理有一個充分的了解，掌握必要的加工工藝分析，能夠熟練操作普通車床。學校在進行數控車床實訓之前，會安排3周的普通車工實習，讓學生熟悉車床的加工過程和車削加工工藝，因為數控車床的加工工藝與普通車床的加工工藝在一定程度上有很大的相似性。

二、一個階段的實習過程

“萬事俱備，只欠東風”。在一切必要的準備工作完成后，帶著學生進行4周的數控車削實訓。從最基本的數控車床各個界面、按鈕的認識到加工程序的編制、手動輸入數控車床，從進行數控車刀的對刀、模擬運行到數控車床的自動加工及尺寸控制，每一個過程筆者都是盡心講授，爭取讓每位同學學有所成。從簡單到復雜，從單項到綜合，從按照圖紙要求加工到自我創新創作，學生在數控車工實訓中學到了技術，體驗了成功的一個又一個快樂，自信心得到了極大的提升。經過這一階段的數控實訓，很多同學發出了這樣的感慨：“一個月的數控車工實訓比一年的課堂學習收獲得更多，更有成就感！”

當然實訓階段并不是孤立的，它與前面的三種準備相輔相成、互為關聯。

在實訓過程中，筆者采用了項目教學法，把每一個知識點、每一個技能操作要領分解到每一個項目中，結合學生的學習進程逐步深入。首先利用一個最為簡單的階梯軸作為第一個項目，分解成4個工作任務，讓學生了解數控車床的編程坐標體系，掌握G00、G01等簡單的車刀移動基本指令。在第一個項目中，學生只需要完成車刀的移動路線程序編制，就基本達到項目的第一個工作任務要求。然后在第二個任務中，增加常見的F、S、T、M等指令，完善數控車床的加工程序結構，構建一個完整的、簡單的加工程序。第三個工作任務是鼓勵學生自主創新設計，根據課程所提供的零件圖，更改相關的尺寸，同學之間、小組之間相互出題，“比一比，賽一賽”，看看哪個同學編程最熟練，哪組同學的合格率最高，誰能夠獲得“最佳編程員”。第四個工作任務是把正確的程序輸入到數控車床，學生之間相互監督，確保程序的正確輸入，保證書面程序與數控車床上的程序完全一致，這是完成數控車床加工的前提和必不可少的條件。在完成第四個工作任務時，總有一些同學會迫不及待地想把零件加工出來，但筆者總會義正辭嚴地拒絕他們“無理的要求”，會告訴他們這樣的程序是不能夠在數控車床上進行正式加工的，讓他們回去想一想是什么原因造成的。一些車工工藝知識學習較好的同學，馬上就能夠領會到：現在所編寫的程序只是最后的車刀移動路線，在正常的車削加工中車刀并不能一次車削10mm、甚至20mm以上的加工余量，必須進行分層切削。就這樣，第一個學習項目全部完成。

在學習過程中，給他們留些許遺憾，會提高他們學習的積極性和興趣，會鼓勵他們自我探究，會帶動他們在以后的學習中更加努力。在經過連續的探索、研究而完成自己的第一個作品時，會發現學生的臉上呈現出巨大的榮譽感和滿足感，會真正激發他們對數控車工無限的工作熱情。

在實訓過程中，筆者還對學生的學習作了全方位的評價。既有對學生學習作品的評價，如對程序、完工作品的評價，又有對學生工作過程的評價，如在輸入程序的過程中修改了幾次，是不是能夠熟練操作機床等。既有學生的自我評價，又有學生小組間的評價和教師對學生的評價。評價中有一部分是定量的，如對學生的作品評價；也有一部分是定性的，如學生的自我評價；還有一部分是既有定性又有定量的評價，如教師對學生評價、學生小組間評價等。評價的形式不盡相同，不管是采用口試、現場操作、試卷等方式，還是采用作品評價、實習報告等方式，只要能夠正確反映學生的學習效果、學習成就，就應毫不猶豫地選擇。總之，在評價中筆者以過程性評價為主，以形成性評價為輔，以終結性評價作為學生最后的學習評價。

三、一件創新作品

在數控車工實訓的后期，筆者會要求學生自我設計一個作品，并通過數控車床親手制作出來，經過教師同意以后還可以作為獎勵帶回家，這對于學生是非常具有誘惑力的。

在學生進行自我創新設計時，可適當提出一些建議，指導他們修改設計、合理確定工作參數，為學生的創新做好后勤服務工作。從最初的小葫蘆、小酒杯到螺旋千斤頂、“鴨蛋”，一個又一個的學生作品不斷呈現出來。這樣，在教授學生數控車工實訓的同時，又極大地豐富了學生的業余生活，因為這些設計他們需要在課余時間查閱很多的資料才能完成。并不是所有的學生都能夠自我完成創新作品的，受到理解能力、創新能力等各方面因素的影響，更多的同學只是在同組的同學幫助下完成小組設計，從而完成創新設計。完成創新設計最多的是2009數控（2）班，有將近2/3的同學完成了自我創新設計。

四、數控車工實訓“311”工程實施以后的收獲

1.教學成效顯著。在沒有實行“311”工程以前，學生實訓時總是摸不著門道，教師只是按照教材編寫的順序講解，學生總是學會這個、忘了那個，數控車工的技能鑒定一次性通過率一直徘徊在90%左右。實施了“311”工程以后，學生的學習興趣和主動性提高了，學習的效果有了明顯的進步，數控車工中級工技能鑒定一次性通過率達到100%，而且已經連續5年技能鑒定通過率達100%。

2.為學生的職業發展奠定堅實的基礎。數控車工實訓實施“311”工程，學生不但掌握了數控車床的基本原理和編程知識，還使學生的創新能力有了質的飛躍，為將來的數控車床工作作了良好的鋪墊。在已經畢業的數控班學生中，95%的學生直接就業，62%的學生參加數控車床相關工作已超過3年，甚至有的畢業生已經進入企業的管理層。

“311”工程對于學生是一個艱難學習的過程，他們需要克服一個又一個難關，完成一個又一個項目；“311”工程對于學生是一個快樂的過程，他們體會到了學習的樂趣，體驗了成功的喜悅和無比的成就感；“311”工程對于學生是一個素質提升的過程，從數控車工的“門外漢”到熟練操作機床的“藍領工人”，從按部就班地操作機床到自我設計、自我創新、自我加工產品，從“要我學”到“我要學”，一步步完成了質的轉變，真正成為學習的強者。

（責任編輯：章躍一）