《數控加工編程與操作》理實一體化教學研究

胡登洲 安鈴芝 白鳳光 林盛

【摘要】：通過對企業行業調研和校內外專家深入探討、實踐，對專業和課程標準進行修訂。以理實一體化課程數控加工編程與操作為例，基于工作過程為導向，對課程學習資源、考核方式、學習內容、學習目標進行標準化的教學設計。

【關鍵詞】：數控加工編程與操作;工作過程;教學設計

Abstract：Through to the enterprise industry research and expert face-to-face in-depth discussion and practice， to professional and curriculum standard revision。Daniel real integration course nc machining programming and operation， for example， based on the working process as the guidance， for course resources， evaluation methods， learning content， learning target to standardize teaching design

Keyword：The nc machining programming and operation， Working process， Instructional design

引言

為適應數控加工技術在飛機制造業中的發展，我院從80年代中期率先在制造類專業中開設‘數控加工程序編制課程，培養學生認識和掌握數控機床在復雜零件加工中的用途和數控加工程序編制的方法，重點學習手工編程的方法，介紹早期自動編程的基本思路和實現方法。隨著數控技術的普及，90年代以來，在制造類專業中相繼開設了‘數控機床、‘數控加工工藝與編程等課程，培養學生理解和掌握數控機床的基本原理、結構與特點以及數控技術在制造業中的應用。1994年我院舉辦機電技術應用專業高職班，開設的‘數控原理與伺服系統、‘數控機床、‘數控加工工藝與編程等作為該專業的主干專業課程，更新了教學內容，培養學生數控機床操作能力并重點突出了數控加工的工藝設計問題，對畢業生適應企業技術發展要求起到了積極作用。2001年該專業成為國家教改試點專業，根據勝任職業崗位的要求，進一步進行了人才培養模式和課程體系的改革。在學歷教育中導入職業技能培養，將學歷教育覆蓋職業資格培訓，使課程教學內容全面融入職業技能鑒定的應知與應會。依靠校內外的數控實訓基地，將職業技能鑒定納入到專業教學計劃之中，構建了理論與實踐相融合的新的專業課程教學體系。根據數控技術的發展和企業人才要求的變化，重組課程內容，加強實踐教學，將‘數控機床改為‘數控機床與操作課程，并采用多種形式的教學方式和先進的教學手段實施教學，使學生掌握數控機床的使用技術并獲得相應的職業資格證書。2006年被教育部、財政部確定為首批國家示范性高等職業院校，在此項目的推動下，同時借鑒國內外先進職業教育思想、方法和經驗的基礎上，按照工作過程系統化的理念，根據目前數控技術的應用實際和未來發展，通過獨創的“3343”高職課程開發方法，以校企合作方式開發的數控技術專業教學標準，用于規范和指導‘數控機床與操作這門課程的課程標準。2014年根據企業和行業的調研結果，對各類數控加工職業崗位從業人員所掌握的典型知識內容、技能、和能力素質進行修訂，引入了職業能力和素養培養，課程改名為‘數控加工編程與操作。

一、課程教育目標

數控加工編程課程標準源于數控專業專業培養標準，按照行動導向，學做合一的原則編制，標準體現出任務式的學習內容、學習過程、產品式的考評，企業化管理、立體式的資源，雙師式的指導，其課程是理實一體化課程，總共課時132H，其中實訓課時100H，理論課時32H，大二第二學期開課，講解理論的同時，需要練習操作實踐到校內實訓基地。如下圖1所示是我院數控實訓基地。

圖1 航院數控實訓基地

根據企業和行業的調研結果，對數控加工編程與操作課程標準進行修訂如下：

（一）知識目標

掌握數控車、數控銑、數控加工中心、數控線切割基本操作;掌握數控車、數控銑、數控加工中心、數控線切割的程序編制;了解常用數控機床的基本結構與組成;了解常用數控機床的功能與用途;掌握常用數控機床的操作方法;掌握常用數控機床的日常維護保養方法;具備常用數控機床簡單故障診斷與排除能力。

（二）能力目標

能夠用數控車加工出簡單軸類、套類零件;能夠用數控銑加工出簡單平面類零件;能夠用數控加工中心加工出孔系類零件;能夠操作數控線切割機床;

（三）素質目標

養成誠信、敬業、科學、嚴謹的工作態度，培養自學、溝通與團隊協作能力，養成嚴謹、審慎、精細、誠實的工作態度和較強的法律法規、安全、質量、效率、保密及環保意識，具有良好的職業道德素質。

二、課程與其他課程關系

本課程學習需要前期課程支撐，也為后前課程奠定理論和實踐基礎。

表1 數控加工編程與操作需前期課程支撐

序號 前期課程名稱 為本課程支撐的主要能力

1 機械制圖 掌握機械圖知識和公差配合知識，熟悉制圖標準;具備識圖能力。

2 數控技術導論 了解數控技術概念及內涵;認識數控加工的應用領域;認識數控加工設備。

3 專業英語 掌握數控技術基本詞匯;能夠閱讀數控技術相關資料。

4 機工實習 了解產品制造過程;掌握機械加工工藝方法及其應用;掌握常見刀具、夾具的選擇和使用;掌握簡單零件加工方法。

數控加工編程與機床為后期‘數控加工實訓、‘生產組織與質量管理、‘畢業設計（頂崗實習）提供數控機床操作、程序編制能力。

三、課程的教學內容與學時

對于數控專業的學生，畢業后主要工作崗位群是車削加工和銑削加工，所以在課時安排上有所側重。

表二 教學模塊和學時分配

序號 學習模塊 學時 教學形式

1 模塊一 數控機床認識 4 講授

2 模塊二 數控加工編程基礎 6 講授、練習

3 模塊三 數控車削加工編程與操作 46 講授、示范、模仿、練習

4 模塊四 數控銑削加工編程與操作 50 講授、示范、模仿、練習

5 模塊五 加工中心編程與操作 14 講授、實驗

6 模塊六 數控電火花線切割加工編程與操作 12 講授、實驗

四、課程教學設計

傳統教學基本以“授課”方法為主，教師按部就班地備課上課，布置作業，批改作業，期末考試，整個教學過程以教師為中心，學生被動接受，學生學習的參與性、團隊合作性體現不夠，主動性得不到激發。這種以“知識為本位”、以“教師為中心”的教學模式，強調課程知識的系統性，卻忽視了對學生能動性和創造性的培養，不能與企業強調的實用技能同步，難以適應社會崗位需求[1]。數控加工編程與操作課程是以零件加工過程為教學導向，以典型零件為基礎，綜合理論知識、加工技能和職業修養三維為一體的設計思路，數控編程加工案例貫穿整個教學過程，通過對六個模塊的教學實施，完全體現了這門課程的特色[2]。我院設計的基于工作過程的課程教學模式，激發了學生的學習積極性，如下表三所示為數控加工編程課程教學內容的設計。

五、課程評價標準、考核方式

隨著本課程教學軟、硬件資源的日益豐富，可以對考核方式變成一個過程考核，考試不再是走形式，而是為了督促學生學習。考評體系多元化和過程化：技能實操、理論考試、答辯結合;課堂紀律、課堂練習、課外作業、綜合訓練任務、項目考核、學生工作組互評等相輔助;考試不過，允許學會了再考，直至學好考過[3]。我院采用三位一體的考核方式，實行結果考核和過程監控相統一;考核結果與項目答辯相結合;職業能力與專業認證相掛鉤[4]。具體的評分分數所占比例如下所示：

1考勤、作業10﹪。具體內容包括遲到（2分/次）、曠課（4分/節）、玩手機（ 5分/次）、未完成作業（ 5分/次）事后補假條將酌情扣分以及其它違紀情況。

2安全著裝、機床清理、保養10﹪。如下情況扣平時成績：穿拖鞋（5/次）、不穿工作服（8/次）、衣帽不整（2/次），女生不帶帽子（5/次），都不能進入實訓基地實訓基地進行實踐環節的練習，且有對應減分。

3車、銑、加工中心、電加工單元過程考核各占10﹪，總計40﹪。

4綜合零件加工30﹪。對所加工零件根據圖紙精度要求和評分標準進行檢測。

5實訓總結10﹪;包括兩部分：最終的實訓總結報告;最終的答辯成績。