基于能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系

葉立清 張鑒隆 田晶

廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 510663

基于能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系

葉立清 張鑒隆 田晶

廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 510663

本文結(jié)合職業(yè)教育的特點和企業(yè)生產(chǎn)實踐，提出以數(shù)控銑編程與加工能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系，探討了同類課程體系的構(gòu)建和訓(xùn)練項目設(shè)計的基本思路，為同行同類課程提供了一定的參考意義。

數(shù)控銑編程與加工；能力體系；職業(yè)教育；課程體系

一、前言

隨著職業(yè)教育教學(xué)改革的不斷推進，項目化教學(xué)已得到普遍應(yīng)用，但如何根據(jù)學(xué)生及課程特點設(shè)計好項目化課程體系，則有待我們進一步的探索與研究。在《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系設(shè)計中，先后存在著兩種理念與模式。第一種是早期較多采用的以編程軟件教學(xué)為主線設(shè)計課程內(nèi)容，輔以訓(xùn)練習(xí)題。這種模式側(cè)重于編程軟件教學(xué)，學(xué)生無法學(xué)以致用，暴露出明顯的弊端，在教學(xué)實踐上已被普遍拋棄。第二種是當(dāng)前較多采用的以工作過程為主線設(shè)計課程內(nèi)容，學(xué)生通過完成若干工作項目掌握數(shù)控編程與加工能力。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種模式在短期技能培訓(xùn)中效果較好，但在學(xué)校教學(xué)中則效果欠佳。究其原因，主要是因為學(xué)生基礎(chǔ)不同，對同一模式的課程體系的接受程度也有所不同。短期培訓(xùn)的學(xué)生，大多來自于企業(yè)的在崗人員或有一定工作經(jīng)歷的待崗人員，他們的特點是有一定的工作經(jīng)驗和加工工藝基礎(chǔ)，欠缺的是如何利用計算機等新技術(shù)解決工程問題的能力。因此采用以工作過程為主線設(shè)計的課程體系在短期培訓(xùn)中能收到良好效果。對于在校學(xué)生，工作經(jīng)驗和加工工藝基礎(chǔ)相對薄弱，而以工作過程為主線設(shè)計的課程體系，教學(xué)項目往往直接來源于生產(chǎn)現(xiàn)場，這類項目，哪怕是看似簡單的項目，都是各種技術(shù)要求和細(xì)節(jié)的綜合，都要求具備較全面的綜合能力才能真正掌握。把工作項目引入到教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的工作能力，當(dāng)然是我們職業(yè)教育的目標(biāo)，但如果不加以科學(xué)的分解和設(shè)計進行綜合能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生直接面對工作項目，則無異于囫圇吞棗，難于達(dá)到讓學(xué)生真正掌握和融會貫通的教學(xué)目的，表現(xiàn)在教學(xué)實踐中就是學(xué)生在完成某個工作項目的教學(xué)后，換成其他項目就無從下手或錯漏百出。因此，如何根據(jù)學(xué)生及課程特點設(shè)計好《數(shù)控銑編程與加工》課程體系，是我們必須認(rèn)真研究的課題。針對目前的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)實踐，本文提出以能力體系為主線設(shè)計課程體系，將數(shù)控編程與加工綜合能力根據(jù)積累培養(yǎng)過程科學(xué)分解成若干單項技能，以項目化形式將軟件應(yīng)用能力、工藝編制能力、程序編制能力、生產(chǎn)加工能力結(jié)合在一起，學(xué)生在掌握單項技能基礎(chǔ)上再進行綜合技能訓(xùn)練，最終掌握數(shù)控編程與加工工作能力。

二、能力體系分析

在進行以能力體系為主線設(shè)計《數(shù)控銑編程與加工》課程體系前，先要進行能力體系分析。數(shù)控編程與加工綜合能力，從能力模塊上來看，包括軟件應(yīng)用能力、工藝編制能力、程序編制能力、生產(chǎn)加工能力等幾方面；從工作內(nèi)容上來看，又可分為鉆孔加工、外形輪廓加工、平面加工、曲面粗加工、曲面精加工等內(nèi)容，其能力體系可用下面圖解（圖1）來描述和體現(xiàn)。

三、課程體系設(shè)計

圖1 數(shù)控編程與加工能力體系圖

以能力體系為主線設(shè)計《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系時，要體現(xiàn)“以項目搭建技能體系”的理念，在能力培養(yǎng)中體現(xiàn)逐級、遞增的金字塔形技能積累過程。特別要做好以下幾點:

⑴ 將綜合能力根據(jù)積累培養(yǎng)過程科學(xué)分解成若干單項技能，學(xué)生在掌握單項技能基礎(chǔ)上再進行綜合技能訓(xùn)練，最終掌握數(shù)控編程與加工工作能力；

⑵ 以項目化形式將軟件應(yīng)用能力、工藝編制能力、生產(chǎn)加工能力結(jié)合在一起；

⑶ 根據(jù)某一特定工作內(nèi)容（如模具制造）設(shè)計各項技能訓(xùn)練項目，使單項技能最大限度地支撐綜合技能。

從工作內(nèi)容來看，數(shù)控銑編程與加工能力體系包括孔加工編程與加工能力、二維形狀編程與加工能力、三維曲面形狀編程與加工能力、各種形狀組合件編程與加工綜合能力、典型工作零件編程與加工能力。相應(yīng)地，《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系可劃分為五個單元:孔加工編程與加工訓(xùn)練單元、二維形狀編程與加工訓(xùn)練單元、三維曲面形狀編程與加工訓(xùn)練單元、各種形狀組合件編程與加工綜合訓(xùn)練單元、典型工作零件編程與加工訓(xùn)練單元。其中前三個單元為基礎(chǔ)能力訓(xùn)練單元，側(cè)重于軟件應(yīng)用能力和基本工藝能力的訓(xùn)練，項目設(shè)計上應(yīng)力求簡單、有針對性，使學(xué)生易于掌握、領(lǐng)會軟件應(yīng)用技巧和基本工藝知識；后兩個單元為綜合能力訓(xùn)練單元，側(cè)重于綜合能力和工作能力訓(xùn)練，項目設(shè)計上應(yīng)有一定的綜合性、針對性和實用性，使學(xué)生掌握數(shù)控銑編程與加工綜合能力和工作能力。下面以第二單元為例描述各單元項目設(shè)計基本思路。

1、孔加工編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)包括鉆孔加工編程方法軟件應(yīng)用能力和鉆孔加工工藝能力兩個方面，可設(shè)計二個訓(xùn)練項目支撐上述能力目標(biāo):項目一可設(shè)計加工一個簡易孔，盡量忽略復(fù)雜的鉆孔工藝，掌握鉆孔加工程序編制過程、鉆孔加工刀具選擇方法、刀具參數(shù)設(shè)置、鉆孔加工參數(shù)設(shè)置等編程軟件應(yīng)用能力。項目二可設(shè)計若干各種形狀和不同技術(shù)要求的孔加工，包括簡易孔、沉頭孔、通孔、盲孔等，掌握不同形狀和技術(shù)要求下的孔加工工藝。

2、二維形狀編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)包括外形銑削和挖槽加工編程方法軟件應(yīng)用能力和外形輪廓及平面加工工藝能力兩個方面，可設(shè)計四個訓(xùn)練項目支撐上述能力目標(biāo)。

項目一（圖2）加工一個簡單外形輪廓，掌握外形銑削加工程序編制過程、刀具選擇方法、刀具參數(shù)設(shè)置、外形銑削加工參數(shù)設(shè)置等編程軟件應(yīng)用能力。

項目二（圖3）設(shè)計各種形狀和不同技術(shù)要求的外形輪廓加工，掌握內(nèi)外輪廓、封閉式窄槽、開放式窄槽等情形的粗精加工工藝，包括各種情形內(nèi)外輪廓加工的走刀路線、刀具選擇、下刀方式、進退刀方式等工藝能力。

項目三（圖4）加工一個簡單平面凹槽，掌握挖槽加工程序編制過程、刀具選擇方法、刀具參數(shù)設(shè)置、挖槽加工參數(shù)設(shè)置等編程軟件應(yīng)用能力。

項目四（圖5）設(shè)計各種形狀和不同技術(shù)要求的二維形狀加工，掌握鉆孔加工、外形銑削加工、挖槽加工等編程方法的綜合應(yīng)用和工藝方案擬訂能力。

3、三維曲面形狀編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)包括三維曲面加工編程方法軟件應(yīng)用能力和三維曲面加工工藝能力兩個方面，可設(shè)計二類訓(xùn)練項目支撐上述能力目標(biāo):第一類項目訓(xùn)練掌握三維曲面粗加工編程方法軟件應(yīng)用能力和工藝能力；第二類項目訓(xùn)練掌握三維曲面精加工編程方法軟件應(yīng)用能力和工藝能力。

4、各種形狀組合件編程與加工綜合訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)是掌握各種形狀組合件編程與加工工藝能力，包括工步順序、刀具選擇、下刀方式、走刀路線、余量控制、切削量控制等方面的工藝方案擬訂能力，并進一步熟練掌握各種編程方法的軟件應(yīng)用能力，可設(shè)計若干各種形狀和不同技術(shù)要求的工件加工為訓(xùn)練項目支撐上述能力目標(biāo)。

5、典型工作零件編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)是掌握典型工作零件編程與加工工作能力。項目設(shè)計時要針對具體工作內(nèi)容，盡可能來源于生產(chǎn)實踐，如模具零件加工、典型機械零件加工等，結(jié)合加工零件在工作要求上帶來加工工藝方面的變化，進一步強化加工工藝能力和實際工作能力。

四、結(jié)束語

本文結(jié)合職業(yè)教育的特點和企業(yè)生產(chǎn)實踐，提出以數(shù)控銑編程與加工能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系，探討了同類課程體系的構(gòu)建思路，在教學(xué)實踐中取得良好效果，為同行同類課程提供了一定的參考意義。

[1] 侯勇強 ,馬雪峰. 數(shù)控編程與加工技術(shù) [M].大連:大連理工大學(xué)出版社.2007

[2] 蔡漢明 ,徐衛(wèi)彥 ,李國偉. MastercamX 中文版應(yīng)用與實例教程 [M].北京:人民郵電出版社.2008

[3] 石偉平,徐國慶. 職業(yè)教育課程開發(fā)技術(shù) [M].上海:上海教育出版社.2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.18.132

葉立清，工程師、講師，出生于71年7月，95年畢業(yè)于湖南大學(xué)，95年至今先后工作于廣東省機械研究所CAD/CAM重點實驗室、廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院等單位。主要從事模具設(shè)計與制造、CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用與推廣培訓(xùn)工作，有較深厚工程實踐經(jīng)驗，在職業(yè)教育理念上做了一些探索與研究工作，取得一定成績。