高職院校《數控加工自動編程》課程教學的改革探索

陳家欣

（廈門海洋職業技術學院機電工程系，福建 廈門 361100）

0 引言

隨著我國從制造業大國向制造業強國的發展，CAD/CAM/CAE 技術已越來越廣泛地應用于汽車與交通、航天航空、日用消費品、通用機械等各個領域。隨著制造業的發展，企業對數控加工自動編程的人才需求量也越來越大，以往以企業自身以師傅帶徒弟的模式培養人才已無法滿足企業對人才的需求。因此對高職院校的人才培養模式也提出更高的要求，要求高職院校培養學生能直接進入企業從事相關崗位。為了適應人才培養模的改變，提高教學效果，筆者通過長期的機械CAD/CAM教學實踐，以Siemens NX 的CAM 模塊為例，提出一些教學內容和教學模式改革措施。

1 根據專業需求確定課程的教學內容

由于Siemens NX 軟件的CAM 模塊功能強大，功能模塊眾多，對于不同專業的學生來說，既不可以，也沒有必要學習、掌握該軟件CAM 模塊的全部內容。因此，各院校的不同專業應根據人才培養方案以及對學生的職業能力要求，來確定相應軟件的CAM 模塊的教學內容。

以高職院校的模具設計與制造專業為例，學生要學會利用NX 軟件CAM 模塊的車削、3 軸銑削，點位（孔加工）等內容，表1 為該專業Siemens NX 軟件CAM 模塊開設的內容要求。

2 凝煉教學內容，確定合適的教學項目

項目教學法是通過實施一個完整的項目而實施的教學活動，其宗旨在于通過課堂教學中把理論與實踐教學緊密結合起來，充分發掘學生的潛能，提高學生解決問題的能力[1]。在傳統的職業教育中，教學內容偏向于專業理論知識和抽象的專業技能，而以工作過程為導向的職業教育中，教學內容更加強調工作過程的知識。因此，必須系統分析工作過程需要的綜合知識、將其分析總結，確定合適的教學項目。作為數控專業的教師，我們始終把該門課程看做是一種自動編程工具，在教學中，進一步深化學生的專業意識，把零件加工方法、加工工藝等有關知識結合起來進行講授。我們確定數控加工自動編程Siemens NX CAM 主要分4 個基本模塊十幾個分項目進行項目式教學，表2 為項目具體內容。根據需要1 個項目當也可能包含幾個小項目。在進行每一個項目時，按照工作過程進行講授，使學生能更好進行項目的實施。

表1 CAM 模塊開設內容要求

表2 項目具體內容

3 根據職業能力改革課程教學方法

3.1 按項目教學法分解知識點、細化知識點

Siemens NX CAM 模塊功能全面、各功能知識點眾多。如果將這些功能不分主次地進行介紹，既浪費時間，又沒有講透重要功能，在實際加工環境中，不可能只使用單一的某一類功能指令，而是用若干功能一起來完成加工任務的，并且課時有限，因此找出本專業最常加工的項目，將最常用的知識、功能分解到各個項目中進行教學，既可以按實戰要求出發，使得學以致用，以可以節省教學時間。教學采用計算機機房現場教、學、練相結合的方式，盡量做到學生與教師互動，每節課預留出50%以上的訓練時間，在訓練的過程中按學生需求盡力加以指導。

3.2 按行動導向法組織課堂教學

行動導向是以行動或工作任務為導向的一種職業教育教學指導思想和策略，是由一系列的以學生為主體的教學方式和方法構成的[1]。所謂行動導向的教學方法是指：針對職業目標，學生在教師引導下，在與該職業的典型工作過程相應的學習過程中，通過自我調節的學習行動去構建知識及經驗體系的教學方法。以一個零件的加工過程為例，遵循 “資訊→決策→計劃→實施→檢查→評估” 的工作過程來完成教學過程。

資訊： 分析零件的幾何形狀、結構、尺寸、精度及技術要求。

決策： 確定完成零件加工所需的知識和加工命令。

計劃： 學習相應的加工知識、練習相應命令。

實施： 完成零件加工，后處理輸出G 代碼，制作加工所需工藝文檔。

檢查： 自我檢查項目完成情況。

評估： 學生互評、教師評估。

3.3 采用網絡答疑輔助教學

通過QQ 或微信等網絡平臺創建網絡輔導與交流互動平臺，充分發揮學生主體和教師主導作用。學生學習過程中遇到疑難知識點，可通過網絡和教師交流，教師可通過授權遠程控制學生計算機，并在學生計算機上操作示范。由此帶來的優點是：

（1）提高教師輔導答疑的工作效率，教師可在任意時間為學生答疑。

（2）教師可根據學生反饋的常見問題，不斷地完善課件內容并及時更新，減少以后的學生提出類似的問題。課件經過不斷地完善與補充，以后學生的疑難知識點會越來越少。

（3）學生學習過程中遇到的疑難問題能得到教師及時的指導解決，從而提高學生的學習興趣和學習效率。

3.4 按職業能力要求制定考核標準

按教育部16 號文件精神，高職院校是為企業培養高技能應用型人才[3]。目前企業需要的是與工作崗位相適應的畢業生，所以在專業核心技能課程考核中，必須以職業崗位能力為目標制定考核標準。讓教師的教學、學生的學習、訓練，都要以培養學生的職業能力為目標。

（1）考核內容。要突出考核學生的“動手能力”、和“崗位能力”。

（2）考核形式。除了期末上機考試外，還可以采取單個模塊安排單元測試，或者以實戰演練代替考試。

4 根據教學要求編寫課程教材

4.1 教材的選用： 采用自編教材

目前市場上Siemens NX -CAM 的教材眾多，但普遍存在以下幾個問題：

（1）教材內容的編排主要以軟件的運行環境、操作方法和功能為線索，或以講解操作實例為主，沒有形成完善的教學體系。以這樣的體系進行教學，學生盡管可以學習各個功能，但無法靈活地綜合應用于實際數控加工中。而且這樣的教學體系也無法適應短學時的教學要求。

（2）統編教材Siemens NX 軟件版本太舊，如目前許多教材是Siemens NX4.0 版的,而目前Siemens NX 已升級到10.0 版本。商業類的Siemens NX-CAM 參考書，基本與軟件公司發布的軟件版本同步，但不適合初學者使用。

4.2 教材編寫建議

（1）課程內容安排的順序以在實際數控加工編程實踐中的應用經驗為參考，由淺入深，功能模塊清晰，形成加工自動編程完整體系，不受傳統的教材約束。能夠讓學生快速入門，難度循序漸進，能在短時間內掌握軟件的主要功能。

（2）教材要包含車削、銑削、孔加工，后處理等數控加工自動編程主要內容。

（3）要有配套相應的習題。習題設計結合Siemens NX軟件的CAM 功能和數控加工實踐應用，安排的順序由易到難，綜合應用所學過的知識進行數控加工自動編程，鞏固所學的知識，以便能融會貫通地應用于各種不同類型零件的數控加工自動編程。

（4）教材要配套視頻錄像教程。學習Siemens NX 軟件的CAM 模塊，單純看書難以理解，并要花較多的時間，特別是疑難點的學習。如果將主要課程內容和習題講解錄制視頻教程，可帶來如下的優點： ①學生通過視頻教程，可邊看邊練，進一步提高學習效率；②重點、疑難點可反復觀看教學錄像，并反復練習，直到理解掌握為止；③學生可根據自己的時間自行安排掌握學習內容和進度；④進一步培養學生的自學能力，以適應CAM 類軟件快速升級發展的現狀；⑤許多數控加工編程應用技巧和操作風格通過視頻講解傳授給學生要比通過文字說明，學生更快更容易接受。

5 總結

通過以上教學內容和教學模式改革措施實施，取得了良好的教學效果，學生的學習方向性更加明確，同時能夠在教師的指導下完成一定的任務，學生學習能力有所提高，學習更加有興趣，自覺性提高，學習效率大為提高，對其他CAD/CAM 類軟件教學具有參考作用。

綜上所述，只有以企業崗位人才素質需求為培養目標，全面實施教學方法與教學模式改革、大力加強課程建設，才能為企業培養出合格的數控加工自動編程軟件應用人才。

[1] 宋奇慧.淺談項目教學法在《UG 軟件產品設計與加工》課程教中的應用[J].職業技術，2011，4.

[2] 張云杰.UG 數控加工實例教程[M].北京：清華大學出版社，2008.

[3] 教育部[2006]16 號文件，關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見[Z]，2006，11.