《數控綜合實訓》課程教學改革

史紅杰

摘 要：數控綜合實訓對于訓練智能制造專業群的學生的數控車銑編程與機床操作能力起著重要的作用，傳統的教學設計模式往往會造成數控實訓設備利用率不高，時間和空間出現矛盾，實訓效果不好。本文從實訓內容的選取入手，實行A+B雙線并行實訓模式進行教學改革，優化實訓考核三個方面進行分析闡述，提出了具體的實施策略。

關鍵詞：數控綜合實訓 內容選取 A+B雙線并行 實訓考核

1 引言

2019年國務院印發的《國家職業教育改革實施方案》首次明確了職業教育是一種類型教育，與普通教育具有同等重要的地位，要求及時將新技術、新工藝、新規范納入教學標準和教學內容，強化學生實習實訓，適應“互聯網＋職業教育”發展需求，運用現代信息技術改進教學方式方法，推進虛擬工廠等網絡學習空間建設和普遍應用。實訓教學在高職院校人才培養中起著至關重要的作用。

數控編程與操作技術是智能制造系統中不可或缺的重要基礎技術之一，在智能制造系統的運維以及智能制造系統的加工工藝設計與實施領域中具有重要的作用，對于數控機床的編程與操作、數字化設計生產與制造等專業課程有重要的實踐指導作用，同時對工業機器人的學習也有非常重要的指導和借鑒意義。

2 課程概述

數控綜合實訓是機電一體化專業群中一門重要的專業實踐課程，本課程針對的職業崗位是數控機床操作與編程以及數控機床裝調與維保崗位，具有數控車削編程與加工、數控銑削編程與加工、NX自動編程與加工、數控加工工藝分析等專業技能，能在生產一線從事數控設備的操作、編程、維護及技術服務等工作。以及培養學生觀察和分析問題、團隊協助、溝通表達等能力和綜合素質。

該實訓教學計劃學時48，連續兩周實施。

3 數控加工實訓的現狀

3.1 實訓設備利用率不均衡

我院數控實訓中心現有實訓設備數控車床8臺，數控銑床8臺。智能制造專業群中數控技術、機電一體化技術、工業機器人、機械制造及自動化、智能控制專業人才培養方案中均開設數控加工實訓或相關課程，大都在二年級集中開出，學生人數較多，數控設備數量又有限，與此同時各個技能大賽備賽團隊也會占用一些機床用于訓練，勢必造成數控實訓設備緊張，設備的管理維護不到位，實訓指導師資都帶來很大的壓力。而一旦過了這段數控實訓密集期，數控機床的使用率又大大降低，又出現設備的閑置和資源的浪費。

3.2 實訓效果不盡如人意

集中實訓，學生數量多，設備數量有限，實訓時指導老師顧不過來，學生輪流操作，人均機床操作時間不足，少部分學生在別人動手操作時容易開小差，實訓效果就受到影響，容易引安全操作事故。

4 課程內容選取的思路

（1）課程內容選取參照數控車工和數控銑工中級工要求，突出實際應用，引入數控加工的新技術、新工藝，由簡單到綜合，由易到難序化學習任務，從分考慮教學實際條件。

（2）對標華中數控1+X數控車銑加工職業資格認證標準，不斷完善課程教學內容。

（3）以賽促學，以賽促教，以賽促改。結合職業技能大賽和世界技能大賽等賽項要求，不斷改革教學內容，貼近實戰，優化教學內容，比如在數控銑削加工增加二次裝夾、異形件等內容，強化數控加工工藝的學習，提高課程的教學難度和數控加工精度。

（4）隨著數控技術的不斷進步，自動編程越來越受到關注，課程實訓中除了強化手工編程基礎之外，在數控車和數控銑加工中引入自動編程與加工，以適應實際生產和技能大賽的需要。

（5）課程教學過程中增加勞動教育，制定完整的工作流程，比如實訓前的任務下發、實訓中的安全要求、實訓結束后的現場清理、工量刀具的清理、工件加工精度檢測和工時控制等，培養學生的工匠精神和精益求精的工作作風，另外還要求認真完成實訓總結報告。

5 對策與辦法

為了提高設備利用率，保障數控綜合實訓有序開展，提高實訓效果，筆者建議采用A+B雙線并行實訓模式，即將一個實訓班級分為AB兩個大組，數控車削編程與加工實訓和數控銑削編程與加工實訓同時實施。

5.1 優勢

按照一個班級40人設計，AB兩組各20人，每組有8臺機床可以使用，能保證每臺機床使用人不超過3人，能大大提高學生的設備操作實踐時間，有利于提高實訓效果，強化學生的職業素養和勞動意識，便于進行實操考核。

5.2 帶來的挑戰

AB兩組學生同時實施實訓，場地較大，一名實訓指導老師在實訓初期會非常忙碌，不好兼顧，可能影響學生實訓效果，更加容易出現安全事故。

5.3 對策

5.3.1 線上學習

充分利用互聯網打破時間和空間的限制，要求學生利用云課堂在實訓前完成線上關于數控機床操作的視頻錄像，學生通過視頻學習對數控加工形成感性認識，實際操作時就更容易上手，符合馬克思主義認知規律。只有完成線上學習并合格的學生方可進入實操環節。

經過幾輪的教學實踐，制定了數控綜合實訓的重要技能點，這些技能點是重點訓練和考核環節，教師提供給學生學習視頻，便于學生自學和理解。

數控車模塊：

①數控車削編程步驟

②數控車床基本操作

③數控車削對刀

④螺紋車刀安裝與對刀

⑤切斷刀安裝與對刀

⑥鏜刀安裝與對刀

⑦刀補設置與應用

⑧G71應用與常見問題

⑨機床操作步驟

⑩程序傳輸與編輯

數控銑模塊：

①數控銑床基本操作

②數控銑床刀具安裝

③平口鉗安裝

④數控銑床對刀與G54設定

⑤長度補償設定

⑥數控銑床程序傳輸

⑦NX平面銑

⑧NX型腔銑

⑨NX等高銑

⑩NX固定軸輪廓銑與孔加工

后續計劃將數控綜合實訓建成在線開放課程，上傳數控仿真加工操作、數控編程基礎知識、數控機床操作和UGNX數控編程視頻更加有利于實訓教學實施和開展。

5.3.2 分組實施，“小老師”指導

由于學生分組教學中，場地較為分散，同時參與的學生與工種較多，一名指導老師忙不過來，特別容易出現安全事故，采用學生指導學生的方法，具體做法是從各組中挑選動手能力強，積極主動的同學擔任“小老師”，實訓指導老師先指導這些“小老師”，再由他們分別指導各個小組的成員，教師巡回檢查指導，提高實訓的效率，有利于保證實訓操作的安全。

選拔的學生老師主要來自我院的數控協會和CAD協會，數控機床操作與動手能力強，數控程序讀寫能力好，語言表達溝通能力強，認真負責的高年級學生，特別是參加過加工類技能大賽的同學，形成一個具有延續和傳承的學生指導團隊。

5.3.3 人人有責

各個實訓小組自行指定各個人員角色，明確職責，切實落實實訓任務和安全責任，領取分發實訓耗材工具，檢查實訓現場安全、衛生等情況。每位同學都有責任，有利于培養學生的責任意識、職業素養和熱愛勞動的意識。

5.3.4 實訓考核

采用線上和實操考核兩種形式進行綜合考核。線上主要考核學生基礎編程知識，實操考核學生的操作技能水平。

5.3.5 優化實訓課程的知識技能點，見下表1

6 課程考核方式的多樣性

前期實訓中存在重結果輕過程的情況，導致部分學生平時實訓不認真、不規范的情況、出現代工、實訓報告抄襲等現象。為了改變這些不良現象，強化實訓全過程考核，從工藝分析、每日出勤、工件檢測、技能抽考和實訓答辯等方面進行全面考核，促進學生認真參與實訓。

6.1 全過程考核

實訓總成績=線上學習20%+職業素養20%+實訓報告30%+零件加工30%，見下表2。

6.2 形式多樣性

（1）增加實訓工作量，數控車銑加工每人都要完成兩件工件，好要增加一些趣味性和創造性，激發學生的學習興趣和創新意識，促使學生自主學習，把自己的創意通過數控加工變成現實，提高實訓教學質量；

（2）設置數控車削和數控銑削實訓項目題庫，引入數控技能大賽考核要素，分組教學實施過程中各組指定不同的數控加工題目，減少學生的相互依賴以及抄襲代工情況；

（3）實訓抽考。分組教學中存在少數同學不做或抄襲的情況，每個實訓項目結束后，各小組隨機抽出一人參加抽測，若抽測成績不合格則實訓不合格，同組成員均給予扣分，增加大家的集體榮譽感和責任意識。

（4）實訓答辯。答辯題目公開，以組為單位隨機抽取一人答辯，得分作為本組成員答辯成績。人人參與，互幫互助，提高團隊的集體榮譽感和責任感。答辯題目設置如下。

數控車削編程與操作模塊：

①進給保持與急停的區別

②工件加工后測量發現零件外圓尺寸偏大，如何處理

③批量生產時如何對刀

④螺紋加工時大徑、小徑如何確定

⑤刀具的主偏角、刀尖角和副偏角的作用，如何選擇

⑥復合車削循環指令G71的用法

⑦簡單循環指令的用法（內徑與外徑）

⑧工件中心高與刀尖中心高如何調整

⑨T指令的含義與應用

⑩多刀對刀的方法

數控銑削編程與操作模塊：

①如何使用尋邊器對刀

②半徑補償的用法

③平口鉗如何安裝

④圓形工件如何安裝和對刀

⑤加工中心如何裝刀到刀庫和換刀

⑥帶A軸數控銑床如何對刀

⑦加工同一個工件時用到多把刀具，長度不同時如何處理

⑧孔加工方法和指令動作

⑨如何實現分層加工

⑩刀具半徑補償應用

7 結語

采用A+B雙線并行的實訓模式有利于提高設備的利用率，提高學生實際上機操作訓練時間，進而提高實訓效果。

（1）再通過合理選取實訓課程教學內容，細化知識技能點，線上學習+上機實操訓練方式強化學生技能訓練和職業素養培養；

（2）在實訓實施過程中，通過采用“小老師”的方式實現傳幫帶可以有效解決實訓師資的問題；

（3）采用線上理論考核與線下實操考核相結合的實訓考核方式提高學生參與實訓的積極性，進而達到提高實訓效果，安全有效開展實訓教學。

基金項目：本文為襄陽職業技術學院青年基金項目：預約實訓模式研究與實踐（項目編號XZZY202153）。

參考文獻：

[1]胡雙喜.融合技能大賽的高職“專業綜合實訓”課程改革與實踐[J].湖北廣播電視大學學報.2020（03）.

[2]汪英.“任務驅動教學法”在數控銑實訓教學的應用[J].佳木斯職業學院學報. 2019（06）.

[3]黃燕.AutoCAD、UG及3D打印技術在“機械制圖”課程中的輔助教學研究[J].湖北廣播電視大學學報.2019（02）.

[4]魯淑葉.高職數控技術專業《綜合實訓》課程改革與實施[J].產業與科技論壇. 2018（15）.

[5]何昌德，陳丹.基于單一和綜合實訓相結合的數控技術專業實踐教學改革研究[J].科技資訊. 2016（34）.

[6]何柏海.對接現代企業需求的數控綜合實訓模式探索[J].模具工業. 2015（08）.