《數(shù)控編程與加工技術(shù)》理實(shí)一體化教學(xué)改革與實(shí)踐

張佳　肖萍　王夢(mèng)

摘 要：《數(shù)控編程與加工技術(shù)》是一門機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化以及數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)的核心課程。本文介紹了我校《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程教學(xué)現(xiàn)狀，以及《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程一體化教學(xué)改革目及思路，闡述了《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程改革內(nèi)容，探討了《數(shù)控編程與加工技術(shù)》理實(shí)一體化實(shí)施必要條件，為其他專業(yè)課程的一體化教學(xué)改革提供有益參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程與加工技術(shù) 理實(shí)一體化 教學(xué)改革

1 引言

新疆工程學(xué)院2012年由專科院校升為本科院校后，確定了應(yīng)用型本科的辦學(xué)方針，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才，隨著近些年的不斷完善，專業(yè)人才培養(yǎng)方案以及課程大綱逐漸以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，逐漸培養(yǎng)了一批高水平的應(yīng)用型人才以及關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用型人才。

《數(shù)控編程與加工技術(shù)》是我校機(jī)電工程學(xué)院機(jī)制專業(yè)以及數(shù)控專業(yè)的一門專業(yè)核心課，實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，《數(shù)控編程與加工技術(shù)》主要內(nèi)容包括緒論、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、數(shù)控編程與操作部分，這門課傳統(tǒng)的教學(xué)方式：理論講授與實(shí)訓(xùn)操作。理論講授通常為40學(xué)時(shí)，在多媒體教室進(jìn)行，實(shí)訓(xùn)操作為3周60學(xué)時(shí)，在機(jī)房和實(shí)訓(xùn)工廠進(jìn)行，這種教學(xué)方式在存在理論和實(shí)踐脫節(jié)的情況，有些知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際加工應(yīng)用存在偏差，和工廠生產(chǎn)存在脫節(jié)，未能以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，因此，我院這些年積極探索運(yùn)用理實(shí)一體化這一新的教學(xué)理念對(duì)《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程進(jìn)行項(xiàng)目課程改革?！稊?shù)控編程與加工技術(shù)》理實(shí)一體化改革勢(shì)在必行。

2 一體化教學(xué)改革目標(biāo)及思路

2.1 《數(shù)控編程與加工技術(shù)》改革目標(biāo)

本課程面向新疆工業(yè)企業(yè)所急需的高素質(zhì)、技能型的工程技術(shù)應(yīng)用人才，參考職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，與行業(yè)企業(yè)合作進(jìn)行課程開發(fā)，遵循學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，整合、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，由簡(jiǎn)到繁、由易到難、循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)典型項(xiàng)目和學(xué)習(xí)任務(wù)，利用項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更高水平的“教、學(xué)、做”一體化[1]。在教學(xué)中以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向、過程為抓手、項(xiàng)目為載體，使我們的學(xué)生能夠在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí)和技能理論知識(shí)與實(shí)踐操作，提高課堂效率，提升教學(xué)的有效性，最終形成項(xiàng)目化育人環(huán)境，達(dá)成應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2 《數(shù)控編程與加工技術(shù)》改革思路

《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程重點(diǎn)應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控編程、數(shù)控加工工藝和數(shù)控機(jī)床操作的基本技能。它對(duì)學(xué)生的編程知識(shí)和實(shí)踐能力要求很高，傳統(tǒng)教學(xué)方法已不能滿足教學(xué)的需求。理實(shí)一體化就是理論與實(shí)踐的結(jié)合的教學(xué)方法。這種教學(xué)方式突破了以往理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相分離的情況，教學(xué)周期較短，教學(xué)環(huán)節(jié)比較集中，需要在充分了解人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理和優(yōu)化，刪除較抽象和理論性強(qiáng)的內(nèi)容，如數(shù)控軌跡控制原理，檢測(cè)裝置等，強(qiáng)化數(shù)控編程知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合典型的數(shù)控加工零件，將相關(guān)的數(shù)控加工過程知識(shí)和編程指令整合到零件加工過程中，在教學(xué)環(huán)節(jié)中，強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)，而理中有實(shí)，實(shí)中有理。突出學(xué)生動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法[2]。

3 《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程改革內(nèi)容

3.1 課程內(nèi)容體系改革

結(jié)合數(shù)控操作工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程內(nèi)容分解成數(shù)控車編程與加工以及數(shù)控銑編程與加工兩大模塊。數(shù)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(yīng)用加工;數(shù)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(tǒng)數(shù)控車階梯軸加工項(xiàng)目為例。數(shù)控車階梯軸是數(shù)控車編程與加工的初級(jí)環(huán)節(jié)，也是重要環(huán)節(jié)，可以將本項(xiàng)目?jī)?nèi)容分解成3個(gè)任務(wù)。

任務(wù)1：車加工工藝知識(shí)（1學(xué)時(shí)）：本任務(wù)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(shè)定、階梯軸主要尺寸計(jì)算、刀具的分類及選用、切削用量的設(shè)定等內(nèi)容。

任務(wù)2：數(shù)控車編程基本知識(shí)（5學(xué)時(shí)）：本任務(wù)主要理論講解和軟件仿真練習(xí)為主;主要講解編程的基本知識(shí)、G01代碼以及G00代碼的格式以及應(yīng)用;可以通過斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件進(jìn)行練習(xí)。

任務(wù)3：車床操作（4學(xué)時(shí)）：本任務(wù)由老師示范操作，學(xué)生分組進(jìn)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(shù)控車床對(duì)刀原理以及操作，由老師示范一次，學(xué)生進(jìn)行分組練習(xí)。

通過理實(shí)一體化改革，減少了枯燥的理論學(xué)習(xí)，以實(shí)際加工應(yīng)用進(jìn)行講解，學(xué)生更容易理解掌握。

3.2 教學(xué)模式改革

為全面提高應(yīng)用型本科專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量， 適應(yīng)社會(huì)崗位（ 群）的需要， 采用項(xiàng)目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，課程內(nèi)容按崗位職業(yè)能力要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性培養(yǎng)，使學(xué)生在教學(xué)過程中獲得知識(shí)和職業(yè)技能[5]。

傳統(tǒng)的《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程教學(xué)模式為：理論40-48學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)為60學(xué)時(shí)（三周），這種方式理論與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳。目前該課程采用理實(shí)一體化方式，集中在4周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，上課時(shí)間放在其他課程理論教學(xué)后，不影響其他教學(xué)學(xué)時(shí)。課程各項(xiàng)目學(xué)時(shí)分配表如表l。

通過課時(shí)整合為4周，理論實(shí)踐相結(jié)合的方式，學(xué)生更容易掌握，學(xué)習(xí)效果顯著提升。

3.3 課程考核改革

傳統(tǒng)的數(shù)控編程與加工技術(shù)課程考核方式為：理論課中，理論成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%;實(shí)訓(xùn)課中，實(shí)踐操作成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%;成績(jī)?yōu)閮砷T課程的成績(jī)，這種考試方式注重學(xué)生理論成績(jī)的掌握，對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作考核不夠全面，為突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，以及參考國(guó)家職業(yè)技能證書的考核辦法，提出了新的考核方式：總成績(jī)?yōu)椋豪碚摽己苏?0%，平時(shí)成績(jī)占30%，實(shí)踐考核占40%。其中，實(shí)踐考核以學(xué)生的加工操作過程以及加工零件質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，實(shí)踐考核成績(jī)?nèi)?次過程性考核的平均分，以40%成績(jī)記入總成績(jī)。

4 理實(shí)一體化實(shí)施必要條件

4.1 建立數(shù)控一體化專用教室

要開展《數(shù)控編程與加工技術(shù)》項(xiàng)目一體化教學(xué)，就必須具備滿足理論教學(xué)、又滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的“一體化”教室[4]。理實(shí)一體化教室必須具備足夠數(shù)量的數(shù)控機(jī)床、裝有數(shù)控仿真軟件的電腦，以及多媒體黑板，只有完善的硬件設(shè)施，為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、掌握數(shù)控編程與加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)創(chuàng)造了良好的教學(xué)環(huán)境[5]。

4.2 建設(shè)豐富的教學(xué)資源庫(kù)

要進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)，必須建立豐富的教學(xué)資源庫(kù)，設(shè)計(jì)符合我校學(xué)生學(xué)情的《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程項(xiàng)目模塊，編寫《數(shù)控編程與加工技術(shù)》項(xiàng)目化教學(xué)教案，制作項(xiàng)目化教學(xué)多媒體課件，編寫《數(shù)控編程與加工技術(shù)》項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)書，編寫《數(shù)控編程與加工技術(shù)》項(xiàng)目化教學(xué)理論試題題庫(kù)以及實(shí)踐測(cè)試題庫(kù)。

4.3 專業(yè)師資隊(duì)伍

教師的實(shí)際應(yīng)用水平是課程改革效果的關(guān)鍵之一。應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，教師不僅要傳遞理論知識(shí)，更應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能，因此，教師要掌握專業(yè)的理論知識(shí)，還應(yīng)當(dāng)具有一定的實(shí)踐水平和職業(yè)技能，通過理實(shí)一體化課程建設(shè)，全程參與課改方案的設(shè)計(jì)、論證、課程標(biāo)準(zhǔn)制定、工作頁編寫等工作，促進(jìn)教師專業(yè)化成長(zhǎng)，建設(shè)一支高水平的理實(shí)一體化教師隊(duì)伍。培養(yǎng)數(shù)控類課程相關(guān)教師專業(yè)技能水平，打造雙師型教師教學(xué)團(tuán)隊(duì)[6]。

5 結(jié)束語

以上是筆者從事《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程教學(xué)中，對(duì)《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程教學(xué)改革的一些探索和思考，要真正達(dá)到應(yīng)用型數(shù)控人才的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)出高質(zhì)量、高素質(zhì)的從事一線生產(chǎn)、制造、服務(wù)與管理的應(yīng)用型人才，就必須將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，深入產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，有效的教學(xué)改革，不但提高了應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，也幫助企業(yè)節(jié)約了用人成本，同時(shí)為學(xué)生走向后期的工作崗位增加了信心。

基金項(xiàng)目：新疆工程學(xué)院校級(jí)教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目-《數(shù)控技術(shù)》課程項(xiàng)目化教學(xué)研究與實(shí)踐（2021gcxyjg10）。

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