《數(shù)控加工工藝與編程》課程教學(xué)改革研究與實踐

鄒 軍 張興旺

（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，無錫 214046）

《數(shù)控加工工藝與編程》作為高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門核心主干課程，其內(nèi)容是在傳統(tǒng)制造工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)控加工工藝特點，采用人工編程或應(yīng)用CAD/CAM軟件自動編程進行數(shù)控加工。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生逐步建立適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)方式的工作規(guī)范，具備良好的職業(yè)素養(yǎng)，掌握數(shù)控加工技術(shù)。

《數(shù)控加工工藝與編程》教學(xué)內(nèi)容主要包括兩個方面：一是加工零件的數(shù)控工藝規(guī)程制定，二是零件數(shù)控加工程序編制。目前，普遍采用的教學(xué)方法是沿用傳統(tǒng)“填鴨式”理論教學(xué)或采用理實一體化教學(xué)。前者僅停留在書本知識層面，造成知識點之間的割裂，教條式地學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)效果和實踐動手能力較差；后者雖然通過實踐操作來理解理論知識，但往往會易于陷入教材或教師的固有思維模式，使學(xué)生僅了解工作過程，而對知識的掌握應(yīng)用模糊，缺乏綜合性應(yīng)用能力。

經(jīng)過教學(xué)改革研究與實踐，《數(shù)控加工工藝與編程》課程教學(xué)可采用以下模式。

1 對零件數(shù)控工藝規(guī)程制定采用項目式教學(xué)

零件數(shù)控加工工藝規(guī)程制定的教學(xué)內(nèi)容按設(shè)計流程確定項目，可分解為工藝規(guī)程設(shè)計和工序設(shè)計兩部分組織教學(xué)，每個子項目盡可能貼合企業(yè)生產(chǎn)案例展開。教學(xué)中引入翻轉(zhuǎn)課堂模式，采用藍墨云班課、微課、慕課等豐富的教學(xué)內(nèi)容和形式，使課堂成為有效分析和解決實際問題、教學(xué)相長的場所，著力培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理論素養(yǎng)。

以“零件毛坯選擇”項目為例。課前利用藍墨云班課將制作好的“毛坯類型與選擇”微課、“毛坯制造方法”視頻（可以網(wǎng)絡(luò)下載）及相關(guān)測試題上傳供學(xué)生學(xué)習(xí)和自測，使學(xué)生初步掌握教學(xué)內(nèi)容。課堂上，教師可以根據(jù)自測情況了解學(xué)生的薄弱點并進行合理的教學(xué)剖析，并通過師生互動來吃透教學(xué)內(nèi)容；然后引入生產(chǎn)案例由學(xué)生進行小組討論、闡述理由并形成結(jié)論；最終由教師點評總結(jié)得出最佳方案。課后，可以添加一些知識拓展內(nèi)容以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用能力。同時，可以利用激勵措施鼓勵學(xué)生使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搜索相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)，并上傳與教師探討，這樣學(xué)生拓展知識的同時也能夠豐富教師的教學(xué)素材。

通過以上教學(xué)改革，可以讓學(xué)生對專業(yè)理論知識達到“學(xué)習(xí)—應(yīng)用—提升”的目的，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。同時，由點及面、打破課程界限，加強與相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程間的聯(lián)系、促進融合貫通綜合應(yīng)用，并與企業(yè)實際生產(chǎn)形成良好的對接，切實提高學(xué)生的專業(yè)理論素養(yǎng)和應(yīng)用分析解決問題的能力。

2 對零件數(shù)控加工程序編制采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)

零件數(shù)控加工程序編制可以按照典型零件形狀由單一到復(fù)雜、工藝類型由簡單到復(fù)合、綜合能力培養(yǎng)由弱到強的規(guī)律設(shè)置安排教學(xué)。選用具有生產(chǎn)應(yīng)用價值的實例，組建學(xué)生工作團隊，按企業(yè)訂單研制工藝過程，分工合作完成零件數(shù)控程序編制及加工，并進行總結(jié)經(jīng)驗及探索更好的方案。

具體實施以“車削螺紋”為例，課前將“螺紋的標記及工藝參數(shù)”“螺紋的加工工藝要點”“螺紋數(shù)控加工指令介紹”等內(nèi)容以藍墨云班課形式提供學(xué)生學(xué)習(xí)，并讓學(xué)生進行相關(guān)知識點自測。課堂先引入生產(chǎn)任務(wù)——螺紋加工實例，通過師生互動有針對性地聯(lián)系藍墨云班課中理論教學(xué)內(nèi)容對加工案例進行數(shù)控工藝及編程探討（尤其是通過自測評估發(fā)現(xiàn)的薄弱知識點），然后組建學(xué)生工作團隊分組討論制定詳細加工方案，并利用相關(guān)數(shù)控仿真軟件進行仿真加工，有條件的話可以在數(shù)控機床直接加工驗證，同時通過質(zhì)量監(jiān)控并反饋探討方案優(yōu)化。最后，教師根據(jù)學(xué)生作品進行點評總結(jié)（不強調(diào)加工方案的唯一性，保證加工質(zhì)量原則的前提下鼓勵學(xué)生積極探索）。課后安排一些知識拓展提升學(xué)生能力，比如，安排比較幾種螺紋切削加工指令的編程方式及應(yīng)用、利用相關(guān)CAD/CAM軟件進行自動編程等拓展知識。

通過上述教學(xué)改革，可以避免枯燥的應(yīng)試教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，豐富了學(xué)生的動手操作能力，同時培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)操守和團隊分工協(xié)作能力，并養(yǎng)成積極探索的求知欲和創(chuàng)新能力。

3 以綜合課題設(shè)計提升學(xué)生應(yīng)用和創(chuàng)新能力

完成課程教學(xué)內(nèi)容后，可以利用綜合課題形式實踐檢驗課程學(xué)習(xí)效果。可以由教師給出規(guī)范綜合性較強的典型課題（以技能考工課題為主），或讓學(xué)生團隊創(chuàng)新設(shè)計課題；可以按傳統(tǒng)方式進行零件數(shù)控工藝分析和程序編制，或結(jié)合CAD/CAM軟件的應(yīng)用，在工藝分析、編程、仿真與加工等諸多方面全面演練，并注重3D打印、逆向工程技術(shù)等新工藝、新技術(shù)的使用，有條理、分步驟地引導(dǎo)學(xué)生逐步達到預(yù)期要求。

通過綜合課題應(yīng)用，既提高了學(xué)生利用所學(xué)知識分析解決問題的能力，又開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)如何使用新技術(shù)、新工藝。

4 結(jié)語

《數(shù)控加工工藝與編程》是一門專業(yè)性、綜合性、實踐性很強的專業(yè)課程。教學(xué)必須理論結(jié)合實踐，貼近企業(yè)生產(chǎn)一線，同時融入新工藝、新技術(shù)的發(fā)展。本教學(xué)改革的實施意在與傳統(tǒng)教學(xué)相對比，通過參照企業(yè)分工模式，強調(diào)學(xué)生思維訓(xùn)練與實操能力培養(yǎng)，同時實現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)提升，從而使學(xué)生具備扎實的數(shù)控加工工藝分析能力，并積累實際工作經(jīng)驗，實現(xiàn)操作員、工藝編程員崗位的對接或崗位遷移，彌補傳統(tǒng)教學(xué)與企業(yè)脫軌、畢業(yè)學(xué)生很難直接走上工作崗位的缺陷。通過團隊分工合作完成綜合課題，培養(yǎng)團隊協(xié)作和競爭意識。