《數控編程與加工技術》理實一體化教學改革與實踐

張佳　肖萍　王夢

摘 要：《數控編程與加工技術》是一門機械設計制造及自動化以及數控技術專業實踐性很強的核心課程。本文介紹了我校《數控編程與加工技術》課程教學現狀，以及《數控編程與加工技術》課程一體化教學改革目及思路，闡述了《數控編程與加工技術》課程改革內容，探討了《數控編程與加工技術》理實一體化實施必要條件，為其他專業課程的一體化教學改革提供有益參考。

關鍵詞：數控編程與加工技術 理實一體化 教學改革

1 引言

新疆工程學院2012年由專科院校升為本科院校后，確定了應用型本科的辦學方針，以培養應用型人才，隨著近些年的不斷完善，專業人才培養方案以及課程大綱逐漸以應用型人才培養為導向，逐漸培養了一批高水平的應用型人才以及關鍵技術領域應用型人才。

《數控編程與加工技術》是我校機電工程學院機制專業以及數控專業的一門專業核心課，實踐性較強的課程，《數控編程與加工技術》主要內容包括緒論、數控機床結構、數控編程與操作部分，這門課傳統的教學方式：理論講授與實訓操作。理論講授通常為40學時，在多媒體教室進行，實訓操作為3周60學時，在機房和實訓工廠進行，這種教學方式在存在理論和實踐脫節的情況，有些知識點與實際加工應用存在偏差，和工廠生產存在脫節，未能以應用型人才培養為目標，因此，我院這些年積極探索運用理實一體化這一新的教學理念對《數控編程與加工技術》課程進行項目課程改革。《數控編程與加工技術》理實一體化改革勢在必行。

2 一體化教學改革目標及思路

2.1 《數控編程與加工技術》改革目標

本課程面向新疆工業企業所急需的高素質、技能型的工程技術應用人才，參考職業資格標準，與行業企業合作進行課程開發，遵循學生學習能力培養的基本規律，整合、優化教學內容，由簡到繁、由易到難、循序漸進地設計典型項目和學習任務，利用項目化教學的優勢，實現更高水平的“教、學、做”一體化[1]。在教學中以學生為中心、成果為導向、過程為抓手、項目為載體，使我們的學生能夠在有限的教學時間內學到更多的知識和技能理論知識與實踐操作，提高課堂效率，提升教學的有效性，最終形成項目化育人環境，達成應用型人才培養目標。

2.2 《數控編程與加工技術》改革思路

《數控編程與加工技術》課程重點應該培養學生的數控編程、數控加工工藝和數控機床操作的基本技能。它對學生的編程知識和實踐能力要求很高，傳統教學方法已不能滿足教學的需求。理實一體化就是理論與實踐的結合的教學方法。這種教學方式突破了以往理論環節與實踐環節相分離的情況，教學周期較短，教學環節比較集中，需要在充分了解人才培養方案和課程教學大綱的基礎上，對課程教學內容進行整理和優化，刪除較抽象和理論性強的內容，如數控軌跡控制原理，檢測裝置等，強化數控編程知識點，結合典型的數控加工零件，將相關的數控加工過程知識和編程指令整合到零件加工過程中，在教學環節中，強調充分發揮教師的主導作用，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質和技能培養框架。在整個教學環節中，理論和實踐交替進行，沒有固定的先實后理或先理后實，而理中有實，實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養，充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法[2]。

3 《數控編程與加工技術》課程改革內容

3.1 課程內容體系改革

結合數控操作工國家職業標準，將《數控編程與加工技術》課程內容分解成數控車編程與加工以及數控銑編程與加工兩大模塊。數控車編程與加工模塊分為階梯軸加工、圓弧面軸加工、螺紋軸加工以及綜合應用加工;數控銑編程與加工模塊包括平面輪廓銑加工、型腔銑加工[3]。

以法蘭克系統數控車階梯軸加工項目為例。數控車階梯軸是數控車編程與加工的初級環節，也是重要環節，可以將本項目內容分解成3個任務。

任務1：車加工工藝知識（1學時）：本任務主要以理論講解為主，主要講解階梯軸的加工方法，走刀路線的設定、階梯軸主要尺寸計算、刀具的分類及選用、切削用量的設定等內容。

任務2：數控車編程基本知識（5學時）：本任務主要理論講解和軟件仿真練習為主;主要講解編程的基本知識、G01代碼以及G00代碼的格式以及應用;可以通過斯沃數控仿真軟件進行練習。

任務3：車床操作（4學時）：本任務由老師示范操作，學生分組進行操作。主要講解編寫階梯軸零件工藝卡（工序卡、刀具卡、程序單），以及數控車床對刀原理以及操作，由老師示范一次，學生進行分組練習。

通過理實一體化改革，減少了枯燥的理論學習，以實際加工應用進行講解，學生更容易理解掌握。

3.2 教學模式改革

為全面提高應用型本科專業課程教學質量， 適應社會崗位（ 群）的需要， 采用項目導向任務驅動的教學方式，課程內容按崗位職業能力要求對學生進行針對性培養，使學生在教學過程中獲得知識和職業技能[5]。

傳統的《數控編程與加工技術》課程教學模式為：理論40-48學時，實訓為60學時（三周），這種方式理論與實踐結合不夠緊密，學生學習效果不佳。目前該課程采用理實一體化方式，集中在4周時間內進行，上課時間放在其他課程理論教學后，不影響其他教學學時。課程各項目學時分配表如表l。

通過課時整合為4周，理論實踐相結合的方式，學生更容易掌握，學習效果顯著提升。

3.3 課程考核改革

傳統的數控編程與加工技術課程考核方式為：理論課中，理論成績占70%，平時成績占30%;實訓課中，實踐操作成績占70%，平時成績占30%;成績為兩門課程的成績，這種考試方式注重學生理論成績的掌握，對學生的實際操作考核不夠全面，為突出應用型人才培養的特點，以及參考國家職業技能證書的考核辦法，提出了新的考核方式：總成績為：理論考核占30%，平時成績占30%，實踐考核占40%。其中，實踐考核以學生的加工操作過程以及加工零件質量進行評定，實踐考核成績取5次過程性考核的平均分，以40%成績記入總成績。

4 理實一體化實施必要條件

4.1 建立數控一體化專用教室

要開展《數控編程與加工技術》項目一體化教學，就必須具備滿足理論教學、又滿足實訓教學的“一體化”教室[4]。理實一體化教室必須具備足夠數量的數控機床、裝有數控仿真軟件的電腦，以及多媒體黑板，只有完善的硬件設施，為學生更好地學習專業知識、掌握數控編程與加工技術專業知識創造了良好的教學環境[5]。

4.2 建設豐富的教學資源庫

要進行理實一體化教學，必須建立豐富的教學資源庫，設計符合我校學生學情的《數控編程與加工技術》課程項目模塊，編寫《數控編程與加工技術》項目化教學教案，制作項目化教學多媒體課件，編寫《數控編程與加工技術》項目化教學內容指導書，編寫《數控編程與加工技術》項目化教學理論試題題庫以及實踐測試題庫。

4.3 專業師資隊伍

教師的實際應用水平是課程改革效果的關鍵之一。應用型人才培養模式，教師不僅要傳遞理論知識，更應當培養學生的職業技能，因此，教師要掌握專業的理論知識，還應當具有一定的實踐水平和職業技能，通過理實一體化課程建設，全程參與課改方案的設計、論證、課程標準制定、工作頁編寫等工作，促進教師專業化成長，建設一支高水平的理實一體化教師隊伍。培養數控類課程相關教師專業技能水平，打造雙師型教師教學團隊[6]。

5 結束語

以上是筆者從事《數控編程與加工技術》課程教學中，對《數控編程與加工技術》課程教學改革的一些探索和思考，要真正達到應用型數控人才的培養目標，培養出高質量、高素質的從事一線生產、制造、服務與管理的應用型人才，就必須將理論與實踐結合起來，深入產、學、研結合，加強培養學生的實踐能力和創新能力，有效的教學改革，不但提高了應用型人才培養質量，也幫助企業節約了用人成本，同時為學生走向后期的工作崗位增加了信心。

基金項目：新疆工程學院校級教學改革立項項目-《數控技術》課程項目化教學研究與實踐（2021gcxyjg10）。

參考文獻：

[1]汪雨蓉.《數控機床編程與操作》課程思政教學研究與探索[J].現代農村科技，2021（10）：81-83.

[2]石從繼，周志鵬.智能制造背景下數控類課程教學改革探索[J].機械管理開發，2021，36（09）：306-307.

[3]楊書婕.基于OBE理念的數控技術專業基礎類課程教學實踐研究[J].黑龍江科學，2021，12（15）：72-73.

[4]顧榮.項目教學法在《數控銑床編程與加工》教學中的運用[J].內燃機與配件，2021（13）：250-251.

[5]陸海強.分析“理實一體化”教學法在數控銑教學中的實踐[J].現代職業教育，2021（25）：124-125.

[6]史紅燕.基于理虛實一體化的“數控加工編程與操作”教學改革研究[J].現代農機，2021（03）：96-97.