《數(shù)控加工軟件應(yīng)用》課程整合與教學(xué)設(shè)計之探討

王艷春　陳鐵牛

摘要：根據(jù)數(shù)控加工崗位的技能要求，將目前流行的三個軟件Mastercam、UG、Cimatron中關(guān)于數(shù)控編程的內(nèi)容整合為一門課程，分解為六個模塊，各模塊內(nèi)容與崗位技能相對應(yīng)。圍繞以培養(yǎng)學(xué)生的能力為目標(biāo)，以職業(yè)活動和工作過程為導(dǎo)向的原則，對該課程進(jìn)行了整體教學(xué)設(shè)計和單元教學(xué)設(shè)計探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工軟件；課程整合；教學(xué)設(shè)計

教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》明確提出：專業(yè)改革與建設(shè)要服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，以就業(yè)為導(dǎo)向，加大課程建設(shè)與改革的力度，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)能力。為貫徹這一精神，我院機(jī)電工程系針對學(xué)生特點，推行“2+1”的教學(xué)模式改革，即兩年在校學(xué)習(xí)，一年到企業(yè)頂崗實習(xí)。針對“2+1”的教學(xué)模式，對課程體系也進(jìn)行了相應(yīng)的改革，刪除了一些理論課程，將內(nèi)容相關(guān)的多門課程整合為一門課，刪除純理論知識的章節(jié)，增加以培養(yǎng)學(xué)生能力為主的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

課程介紹

為配合“2+1”教學(xué)改革，機(jī)電工程系在工業(yè)設(shè)計專業(yè)新增了《數(shù)控加工軟件應(yīng)用》課程，該課程由Mastercam、UG、Cimatron三個軟件組成。這三個軟件都是CAD/CAM軟件，據(jù)不完全調(diào)查，三個軟件在廣東省的模具行業(yè)廣泛使用，主要用于分?；驍?shù)控編程。課程改革前，《Mastercam》和《UG》是獨立的兩門課，學(xué)時數(shù)分別是70和60，命令講解得比較細(xì)，理論知識介紹得較全面。但據(jù)畢業(yè)生反饋，有些命令和理論知識根本用不上。

為使學(xué)生畢業(yè)后能滿足不同企業(yè)和職業(yè)崗位需求，如果三個軟件都單獨開設(shè)課程，就需要三個學(xué)期完成，不符合“2+1”教學(xué)改革宗旨。因而可以將三個軟件中關(guān)于數(shù)控編程的主要內(nèi)容提煉出來，整合為一門課程?；趰徫粚寄艿囊?，在教學(xué)過程中將知識體系分解為六大模塊，各模塊內(nèi)容與崗位技能相對應(yīng)，使用項目作為課程能力訓(xùn)練的載體，采取理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，使學(xué)生在較短時間內(nèi)，掌握三個軟件的使用，為提高就業(yè)率打下基礎(chǔ)。

教材改革

為滿足課程改革需要，教材也要相應(yīng)地改革，教材主要內(nèi)容是三個軟件的數(shù)控編程，通過調(diào)查研究初步將教材內(nèi)容整合為用Mastercam、UG、Cimatron創(chuàng)建實體，創(chuàng)建曲面，編寫二維銑削程序，編寫三維銑削程序，用Mastercam編寫車削程序。教材的主要特色有：

內(nèi)容實用，實例典型教材包括目前市場上流行的Mastercam、UG、Cimatron三大軟件，內(nèi)容設(shè)置以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控編程與加工能力為目標(biāo)，用任務(wù)做實例學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，實例采用生產(chǎn)中的案例，以實用和夠用為原則，加工方法和加工參數(shù)結(jié)合企業(yè)的實際生產(chǎn)設(shè)置。

語言簡潔，圖示豐富每章內(nèi)容都用幾個實例做任務(wù)來講解常用命令，講解過程以圖示為主，每個實例都展示了軟件的不同功能和使用技巧，避免大量重復(fù)，操作過程一目了然。

突出特點，配套光盤同一個任務(wù)分別用三個軟件繪制并加工，可以突出各軟件的特點，通過對比學(xué)習(xí)，能幫助學(xué)生更好地理解和掌握操作命令，書中實例所使用的基本文件和結(jié)果、動畫文件都收錄在光盤中。

教法設(shè)計

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是先學(xué)后用，通常是教師以一個簡單的例子講解命令的使用，命令學(xué)完后才做習(xí)題進(jìn)行練習(xí)，課程內(nèi)容主要按知識體系來講解，學(xué)生的動手能力較差。為體現(xiàn)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)，需要對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，以崗位技能為依據(jù)，注重能力目標(biāo)的培養(yǎng)。整個教學(xué)活動圍繞模具零件的創(chuàng)建與編程，學(xué)習(xí)使用Mastercam、UG、Cimatron三個軟件，打破了知識體系的完整性，保持了職業(yè)活動的完整性，提高學(xué)生應(yīng)用知識的能力。

在教法設(shè)計上，將三個軟件劃分為六大模塊，對應(yīng)模塊名稱及課時數(shù)見表1：

（一）課程整體教學(xué)設(shè)計

根據(jù)《數(shù)控加工軟件應(yīng)用》課程的內(nèi)容及特點，進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計，由于篇幅有限，部分內(nèi)容省略，整體設(shè)計的主要內(nèi)容如下：

管理信息 管理信息主要包括課程名稱、適用專業(yè)、開課系、制定人等。

基本信息 包括學(xué)分、學(xué)時、課程性質(zhì)、考核方式等。

課程設(shè)計（1）課程目標(biāo)設(shè)計。①能力目標(biāo)：能利用UG、Cimatron、Mastercam軟件創(chuàng)建實體零件、曲面；能正確編寫二維、三維銑削程序；能利用Mastercam軟件正確編寫零件的車削加工程序；能操作數(shù)控設(shè)備。②知識目標(biāo)：掌握創(chuàng)建實件、曲面命令的操作方法；理解數(shù)控編程參數(shù)的含義；掌握車削、銑削數(shù)控程序的編寫方法。（2）課程內(nèi)容設(shè)計（見表1）。（3）能力訓(xùn)練項目設(shè)計（見表2）。本課程主要選擇企業(yè)的塑料模具零件作為綜合訓(xùn)練項目。通過對塑料模具零件的造型與編程，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖及編程能力。（4）進(jìn)度表設(shè)計（見表3）。

（二）課程單元教學(xué)設(shè)計

《數(shù)控加工軟件應(yīng)用》課程整體教學(xué)設(shè)計完成后，根據(jù)整體設(shè)計的內(nèi)容，對每個單元進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容如下：

教案按照學(xué)院規(guī)定的格式填寫。

教學(xué)設(shè)計以Mastercam創(chuàng)建昆氏曲面為例，如表4所示。

考核方案

考試采用閉卷形式，學(xué)生按試卷要求用計算機(jī)繪制圖形，編寫合理的數(shù)控加工程序。

總成績＝平時成績(30%)＋期末考試成績(70%)。

平時成績：包括上課紀(jì)律、課堂表現(xiàn)、完成作業(yè)情況。

結(jié)束語

課程整合前，學(xué)習(xí)三個軟件需三個學(xué)期，而針對數(shù)控崗位的技能要求，將三個軟件整合為一門課，只需一個學(xué)期就能完成，縮短了教學(xué)時間，減少了課時，提高了效率。目前市場上同行業(yè)不同企業(yè)采用的軟件不同，整合后的課程能滿足學(xué)生畢業(yè)后不同企業(yè)的需求，提高就業(yè)率。學(xué)生畢業(yè)后可在模具制造、汽車生產(chǎn)等行業(yè)從事數(shù)控車床和數(shù)控銑床（或加工中心）的操作和編程工作，可實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與崗位技能的無縫對接。

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作者簡介：

王艷春（1968—），女，河南新野人，廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，研究方向為模具設(shè)計、數(shù)控加工。

（本文責(zé)任編輯：孟凡云）