《數(shù)控機床編程與加工》優(yōu)質核心課程建設與研究

李傳軍

(承德石油高等專科學校工業(yè)技術中心，河北承德 067000)

《數(shù)控機床編程與加工》優(yōu)質核心課程建設與研究

李傳軍

(承德石油高等專科學校工業(yè)技術中心，河北承德 067000)

對《數(shù)控機床編程與加工》課程建設中的教學內容、教學方法與手段、師資隊伍和實踐條件進行詳細介紹;并對本課程的下一步建設，從人才培養(yǎng)目標的合理定位，教學做一體化教學方式、“雙師”型師資隊伍和校內外實訓基地建設四個方面進行研究。

數(shù)控機床編程與加工;課程建設;教學做一體化;實訓基地

1 《數(shù)控機床編程與加工》課程建設

1.1 教學內容選擇

《數(shù)控機床編程與加工》課程的培養(yǎng)目標是使學生了解典型數(shù)控機床的結構及工作原理，熟練掌握數(shù)控機床的基本編程方法，能獨立完成典型零件的數(shù)控加工。機械工程系的《數(shù)控機床編程與加工》課程早在1994年就在機制專業(yè)開設，經過十幾年的建設和實踐，形成了較為明顯的三步走特色，即“理論先行”第一步，“模擬教學型設備操作”第二步，“真實生產實訓加工產品”第三步。在考核中用“數(shù)控中級操作工”和“數(shù)控工藝員”兩個證書作為理論和實踐水平考核的主要依據(jù)。根據(jù)新一輪國家精品課程建設的要求，結合“國家精品課程評審指標(高職，2009)”，結合機制專業(yè)近5年2/3的畢業(yè)生是在石油機械行業(yè)從事“三抽”設備(即抽油機、抽油桿和抽油泵)的生產和現(xiàn)場維護與維修的崗位分析，把本門課程性質定為“學做一體的專業(yè)核心主干課程”，其培養(yǎng)目標定為:“定工藝、會編程、精操作、能維護”。整合數(shù)控車床編程與加工、數(shù)控銑床編程與加工和加工中心的編程與加工進行系統(tǒng)化改革，改革中強調學校與企業(yè)共建教學內容、共建師資隊伍和共建實踐教學基地，教學內容的選取以企業(yè)真實產品作為教學載體、以工作程序化教學內容并強調技能與素養(yǎng)的統(tǒng)一?！稊?shù)控機床編程與加工》課程最終形成了1個學習領域:數(shù)控機床編程與加工;3個學習階段:高壓管接數(shù)控車削加工、傳動鏈側板沖裁模具和箱體零件加工中心加工;7個學習情境:凸接頭車削加工、凹接頭車削加工和接頭車削加工，傳動鏈側板沖裁凸模銑削加工和傳動鏈側板沖裁凹模銑削加工;注射油缸座加工中心加工和裝載機行星輪架加工的教學內容設計(見圖 1)［1］。

教學內容整合了工藝、編程、仿真、加工的要求，表現(xiàn)為學做合一的學習過程。劃分教學單元，實現(xiàn)工藝或工步、編程、仿真、加工、檢驗逐步深入。教學組織實現(xiàn)“學做一體”的模式，即“邊教、邊學、邊做”。教學媒介主要有:工作任務書、學生手冊、教師手冊、PPT講義，教學方案，多媒體課件等等。學習情境的設計主要從:行動要求—主要表述學生學習后能夠具備的能力;產品要求—零件圖標注加工的尺寸、形位、表面技術要求;工作任務—工藝或工步→編程→仿真→加工→檢驗;教學方法—給出了引導問題，強化“學做合一”;教學方案—學習任務描述、學習過程描述、教學實施方案等［2］。

1.2 教學方法與手段

教學的過程(見圖2)所采用的方法主要有以下3種.

1)“基于問題”的教學法。在“學做一體化”實施過程中以數(shù)控車床編程與加工為例，其實施過程是:首先提出要解決的問題。例如:如何輸入程序?數(shù)控加工工作方式有多少種?引導學生按車床的工作方式解決程序輸入運行操作;其次，要找出與問題相關的因素。例如:如何編輯修改程序，找到編程尺寸?引導學生學會尋找編程尺寸;再次，就是應用已有知識和經驗解決問題。例如:如何配置加工極限偏差?保證精度?這種有利于引導學生學會控制尺寸偏差。這樣就可以直接導入下一個相關問題，這種“基于問題”的教學法，其實施效果是學生能清楚應用哪些知識，解決哪些問題，這樣使學生理解的更快。并且學生很快能自我判斷是否學會，如果需要，可以得到老師即時的指導。

2)“基于案例”的教學法。在《數(shù)控機床編程與加工》課程建設中，針對“產品化”的內容，結合任務來源的真實性，把學習與生產任務的一致性和任務來源的典型性相適應，把“生產任務”進行整合、設計和超越形成學習任務。其實施的過程是:首先是導入完成的工藝方案，例如石油管接的凸接頭零件的工序卡片，其次再分析具體工序的關系與要求。例如，分配刀具號的目的，是使機床系統(tǒng)識別不同工序使用的刀具;接著就是介紹各工序可以使用的相關指令及指令格式，歸納不同指令的適用情況、使用方法、使用技巧?！盎诎咐钡慕虒W法其實施效果是使學生在個例的解決方案中不斷積累經驗，熟悉編程方法，悟出編程技巧。這種教學方法特別適合從特例到一般規(guī)律的教學。

3)“基于項目”的教學法。其應用在產生一個工作成果(產品)的教學。例如，零件的仿真、加工。其實施過程主要有:導入工藝方案和加工程序。例如，零件1的工藝卡片和加工程序;加工的文本資料準備。例如，工藝卡片、工藝規(guī)程、程序文件等;加工原材料或加工毛坯的準備;夾具、刀具、量具等工具的準備;程序錄入、核對、傳輸;對刀并開始加工。這種教學法實施的效果是通過一個嚴格的項目完成過程，能使學生在零件完整加工過程中訓練綜合技能，并且能了解生產現(xiàn)場管理與安全操作等制度，初步形成職業(yè)習慣。

1.3 教學隊伍

在教學過程中實施了“雙師化”的學習指導?！捌髽I(yè)實踐”機制，無論學歷資力如何，均要求有“三個月”的企業(yè)經驗，使全部具有企業(yè)經歷;“實踐周”機制，執(zhí)行寒、暑假實踐周、企業(yè)調研、“工人專家”訪談制度;專業(yè)培訓機制，專任教師重在實踐，而兼職教師重在教學的專業(yè)培訓;科研服務帶動機制，科研、技術服務、企業(yè)培訓帶動專業(yè)實踐能力;“傳、幫、帶”機制，機械工程系對青年教師的培養(yǎng)實行“1+1”傳幫帶培養(yǎng)機制，“說、講、評”機制，定期說課、講課、評課活動，促進課程建設的整體提高;建立了完善的督導評價機制，實行四級聽課制度和理論實踐考核制度，提高師資隊伍整體水平的提高;實行“教師當師傅”，即專任教師雙師資格達到100%，全部取得職業(yè)資格證，“師傅當教師”，即兼職教師為企業(yè)首席技師、技師。教學隊伍實現(xiàn)“教師+技師”、“名師+骨干”和“專任+兼職”的合理配置。

1.4 實踐條件

充分利用國家級職業(yè)教育數(shù)控實訓基地的優(yōu)勢，堅持利用多樣化的實踐條件，包括教學環(huán)境、實訓環(huán)境和校外實訓基地。教學環(huán)境主要是利用機械系數(shù)控實訓室和CAD/CAM中心，實訓環(huán)境也是最主要的實踐條件，就是利用工業(yè)中心的數(shù)控實訓基地，努力開展以典型產品為教學任務的產品加工生產實訓教學，校外實訓基地建設近年有很大進展，是學生開拓眼界和學習生產一致性的重要環(huán)節(jié)。

通過以上四類實踐條件的創(chuàng)設和開辟，使工學結合課程《數(shù)控機床編程與加工》取得了顯著的教學效果，贏得了用人單位、專家與學生們的一致好評。

2 《數(shù)控機床編程與加工》課程建設的研究

課程建設在探索階段中要求不斷完善，不斷更新，緊密把握數(shù)控技術的發(fā)展前沿，注重教學設施與教學內容的與時俱進，這樣才能確保專業(yè)教學緊跟時代步伐，滿足社會發(fā)展需求。下面針對《數(shù)控機床編程與加工》課程建設從以下四個方面研究。

1)人才培養(yǎng)目標的合理定位是關鍵。我們將貫徹“學為主體、導為主線、知識傳授與能力培養(yǎng)并重”的原則，采用德國先進的行動導向—項目教學法。首先由教師依據(jù)本課程的教學目標、教學內容和學生學習水平、學習進程進行科學立項，然后圍繞如何正確完成所設項目展開教學，對其所包含、涉及的理論知識進行歸納和整理，對完成該項目所需掌握的實踐技能、技巧進行親身示范或旁加指導。這樣更有利于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、組織協(xié)調能力、獨立思考能力等方面的綜合職業(yè)素養(yǎng)。

2)“教、學、做”一體化的教學方式是手段。能否真正實現(xiàn)預定的教學效果，其實現(xiàn)教學做一體化的手段非常關鍵。在教學手段上，采用電子教案、多媒體課件、實物演示、現(xiàn)場參觀等形式組織教學，同時利用數(shù)控加工的仿真軟件，對學生編制的數(shù)控程序進行仿真加工，這樣不僅能使教學直觀、形象，也會大大提高學生的學習興趣。課程實施要根據(jù)客觀條件和客觀需要，合理靈活地采用各種方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力，創(chuàng)新教學模式，增加研究型、討論型、自主實踐型等課程，實現(xiàn)從以教師為主體到以學生為主體的轉變。同時要充分利用多媒體網絡技術、虛擬現(xiàn)實技術以及先進實驗儀器設備，構建富有成效的課程實施平臺。

3)“雙師”型師資團隊的建設是保證。師資隊伍的建設。教師的學術造詣、科研背景、人格魅力的綜合體現(xiàn)直接影響著學生的學習興趣和教學質量。培育、擴大教師隊伍是優(yōu)質核心課程建設的根本任務之一。要求教師學術水平高、技術應用能力強以及具有高尚的道德情操。講解深入淺出，富于啟發(fā)性;重點突出，富于邏輯性。理論講授、課堂提問、學習討論、多媒體課件、技術操作示范、作業(yè)練習等各種教學手段綜合運用得當，注重因材施教，利用較少的時間產生或轉化為巨大的能量。

4)校內外實習、實訓基地的建設是基礎。校內實訓基地的主要功能是實現(xiàn)課堂無法完成的技能操作，有目的、有計劃、有組織地進行系統(tǒng)、規(guī)范的基本技能操作訓練。在校內實訓基地的建設中，要充分考慮到本課程的實訓要求，模擬生產一線或就業(yè)崗位環(huán)境，把單個實訓室的建設，向綜合型、創(chuàng)新型實踐基地發(fā)展。在校外實訓基地的建設中，要與相關企業(yè)聯(lián)手，建立合作機制，把課程搬到企業(yè)中，培養(yǎng)學生的技術應用能力和實踐創(chuàng)新能力。依托三大石油行業(yè)的優(yōu)勢，與企業(yè)形成產學合作并作為校外實習基地。校外實習基地基本滿足學生頂崗實習、生產實習、就業(yè)和教師下廠鍛煉等，同時企業(yè)的的技術人員成為本課程的兼職教師，及時將企業(yè)中的知識引入教學當中。以大港油田中成公司作為校外數(shù)控實訓基地為例，該基地承擔了機械系部分學生的校外實習、畢業(yè)實習等任務。校外實習期間，學生嚴格按照校企雙方共同制定的工學結合頂崗實習要求，進行數(shù)控編程、數(shù)控產品加工觀摩(螺桿轉子產品等)、企業(yè)技術資料收集等。定期就人才需求狀況、畢業(yè)生質量評價，現(xiàn)場對人才素質要求等進行信息交流，以更好地滿足社會發(fā)展對人才的需求。

［1］ 李謨樹.數(shù)控技術一體化課程教學改革的探索與實踐［J］.順德職業(yè)技術學院學報，2006(6):23－29.

［2］ 李傳軍.數(shù)控技術專業(yè)實踐教學體系建設［J］.職業(yè)技術教育，2006(23):67－68.

Course Construction and Research of CNC Programming and Machining

LI Chuan-jun
(Center of Industrial Technology，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

This article gives a detailed introduction of the CNC Programming and Machining in course construction in terms of teaching content，teaching method，teaching staff and practice conditions.The paper further studies on the next step of construction from four aspects，namely，the reasonable orientation of talent training objectives，integration of teaching，learning，and practicing，twin-capacity teaching staff construction，and school practice base construction.

CNC Programming and Machining;course construction;integration of teaching;learning and practicing;training base

TG659-41

B

1008-9446(2012)01-0041-04

承德市教育科學研究“十一五”規(guī)劃課題:1002007

2011-10-17

李傳軍(1975－)，男，吉林蛟河市人，承德石油高等?？茖W校工業(yè)技術中心副教授，主要從事實踐教學管理和生產性實訓工作。