應用型本科數控改革之路

艾存金　張濤　曹川川

摘要：為應對應用型本科數控教學的新挑戰，《數控加工與特種加工》課程的教學改革勢在必行。改革針對新的人才培養目標，重點進行了教學內容改革、教學方式改革和課程考核方式改革，并進行了改革效果的總結。關鍵詞：應用型本科；數控；教學改革中圖分類號：G642.0文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.05.056基金項目：基于PID的兆瓦級風力發電機電液比例液壓控制系統研究（Z2016JD07）作者簡介：艾存金（1988-），男，山東濟寧人，碩士研究生，助教，研究方向：機電液一體化，E-mail：aicunjin@126.com。機械制造業一直是國家實體工業的基石，隨著制造業水平的不斷提升，大部分機械制造設備都已實現了數控自動化，數控人才的專業素質直接決定了國家的機械制造水平。《數控加工與特種加工》是應用型機械本科專業的必修課，為我國高素質數控人才的培養起到了關鍵作用，我院歷時三年進行“數控加工與特種加工核心課程改革”項目深入研究并成功結題，總結出一條應用型本科數控改革之路：編的了工藝，開的動機床[1]。1改革背景1.1應用型本科層次數控人才要求國內目前的數控一線操作人才已基本能夠滿足需求，來源主要為中職、高職數控專業畢業生，此類畢業生能夠了解基本的加工工藝知識，對簡單零件進行編程，可熟練操作相應的數控設備進行零件的一線加工。《數控加工與特種加工》作為應用型本科機械專業的一門專業技術課在此基礎上又提出了進一步要求：掌握零件加工的工藝知識并能編寫出完整的工藝技術文件（工藝卡、工序卡）；掌握常用數控機床的編程知識，能根據給定圖紙編寫數控加工程序，使用相應的軟件仿真加工；熟悉一線數控加工設備的操作，能夠加工出合格的試樣零件，如圖1所示。1.2教學改革方向重慶文理學院順應全國應用型本科教學改革趨勢，提出了五大教學改革，基于本校的應用型本科五大教學改革思想，重慶文理學院機電工程學院數控加工課程教學團隊制定了《數控加工與特種加工》課程改革方案，并入選校級核心課程改革名單。具體改革方向為：教學內容改革、教學方式改革、課程考核方式改革。2改革目標基于數控加工課程教學組提出的改革方向，機電學院充實了一線教師的數量，并通過調入有企業實際工作經驗的高級工程師和引進具有相關專業證書的新教師提高了一線教學團隊的質量，并改革了相應的教學計劃，明確了具體的教學目標：（1）基于同學期開設的《機械制造工藝學》課程，詳細講解數控加工工藝知識。目標要求為：學生掌握企業實際的數控加工工藝設計知識，并能夠編制出給定零件的數控加工工藝技術文件（工藝卡、工序卡）。（2）詳細講解數控加工理論編程知識，主要包括：數控車加工編程知識和數控銑/加工中心加工編程知識。要求學生具備熟練的現場編程和修改程序的能力。（3）教師詳細演示實際數控加工操作過程，主要包括：數控車加工實際操作知識和數控銑/加工中心加工實際操作知識。要求學生具備熟練的現場數控加工操作能力，能夠根據企業實際加工技術文件（圖紙、工藝卡、工序卡），熟練操作數控機床，加工出合格的試樣零件[2]。3改革方式3.1教學內容改革調整課程順序，定制項目教學。為了適應課程改革，將《機械制造工藝學》安排在課程之前，學生首先接觸到工藝類相關知識，熟練認識圖紙和工藝技術資料；《數控加工與特種加工》課程緊隨其后，在講述數控車床和加工中心編程知識的同時，結合《機械制造工藝學》的工藝知識，學生學會自己編制簡單的零件工藝；后續課程為《數控機床操作實訓》，學生通過實際機床操作強化所學。《機械制造工藝學》安排學時為48學時，其中8學時為實驗；《數控加工與特種加工》安排學時為64學時，其中32學時為實驗；《數控機床操作實訓》重點在于實際操作，安排為48學時。實驗和實訓教學合二為一，整合成固定的項目教學。3.2教學方式改革豐富教學手段，強化理實結合訓練。教學方式上，理論課進行的同時，充分利用機房電腦，及時安排手動編程仿真軟件實驗，軟件仿真無誤后開始實訓課程，將程序導入數控設備進行實際加工。熟練數控工藝及手動編程知識后，補充一定課時的CAM軟件自動編程和加工知識[3]。3.3課程考核方式改革命題內容開放，考場模擬工廠。考核形式為閉卷理論考試+開卷仿真操作考試，考試時間為180 min，其中閉卷理論考試30 min，主要包括基本工藝知識和編程知識，開卷仿真操作考試150 min，重點考查的是：（1）工藝知識的運用和工藝文件的編寫；（2）給定零件圖紙的程序編制；（3）給定零件的仿真加工操作。

閉卷中的基礎知識基本杜絕純記憶知識點，相對靈活；開卷考試中給定零件的圖紙大部分來自工廠，具體要求參考企業生產標準。4結語本課程改革的特點是：將理論講授與工廠實踐緊密結合，實驗課按項目制實施，相關實驗教學內容安排在計算機房、數控車實訓室、加工中心實訓室進行實驗教學來實現，理論知識、軟件仿真、設備實操互相印證，夯實學生基礎。從課改以來已經畢業的兩屆畢業生實際工作情況和用人單位的反饋來看，基本已達到最初的改革目標。參考文獻：[1]韓彥勇.應用型本科數控課程實踐教學的研究與實踐[J].實驗室科學，2013（4）：119.[2]張亞力.數控銑床/加工中心編程與零件加工[M].北京：化學工業出版社，2011：6.[3]王志松.基于項目課程的《機械制造基礎》教學設計[J].中國電力教育，2011（31）：107.