數(shù)控編程與操作課程教學(xué)探索

鄔向偉

(中州大學(xué)實(shí)驗(yàn)管理中心，鄭州450044)

隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)在我國(guó)制造業(yè)企業(yè)中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。根據(jù)數(shù)控技術(shù)專業(yè)的人才需求分析，數(shù)控技術(shù)專業(yè)的主要就業(yè)崗位群為:數(shù)控機(jī)床操作人員、數(shù)控編程人員、數(shù)控加工工藝人員、數(shù)控機(jī)床維護(hù)人員。因此，數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)德、智、體、美等方面全面發(fā)展的，適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)需要，從事數(shù)控加工設(shè)備的編程、操作、調(diào)試、維護(hù)和生產(chǎn)管理等實(shí)際工作的生產(chǎn)第一線高素質(zhì)技能人才。如何培養(yǎng)一大批創(chuàng)新型高技能人才已迫在眉睫，數(shù)控技術(shù)專業(yè)的改革和建設(shè)勢(shì)在必行。

1．?dāng)?shù)控編程與操作課程體系設(shè)計(jì)

數(shù)控編程與操作課程是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，目前，在我校的數(shù)控教學(xué)中，實(shí)踐課時(shí)已經(jīng)達(dá)到總課時(shí)的50%以上。實(shí)踐課內(nèi)容主要是數(shù)控手工編程、UG自動(dòng)編程、數(shù)控機(jī)床的仿真操作、數(shù)控機(jī)床加工操作等。結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)控操作工技能考證的要求，按照循序漸進(jìn)由淺入深的認(rèn)識(shí)規(guī)律，對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控手工編程→零件加工造型和計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程→數(shù)控加工仿真操作→數(shù)控機(jī)床操作訓(xùn)練→數(shù)控操作工培訓(xùn)考證。

數(shù)控編程與操作課程教學(xué)內(nèi)容改革的一個(gè)重要取向，是將行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)崗位要求融入到專業(yè)教學(xué)中，使高職畢業(yè)生在取得專業(yè)畢業(yè)證書的同時(shí)，獲得相應(yīng)的職業(yè)資格證書。按照職業(yè)活動(dòng)領(lǐng)域的要求，積極采用教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式，體現(xiàn)理論知識(shí)與技能的綜合，職業(yè)技能與職業(yè)態(tài)度、情感的綜合。課程各個(gè)環(huán)節(jié)突出應(yīng)用為主線，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，課程載體是來(lái)自于職業(yè)崗位的具體工作內(nèi)容，如零件、產(chǎn)品、設(shè)備、工藝、案例等。注重?cái)?shù)控加工編程與操作實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，適應(yīng)企業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才的要求。

構(gòu)建理論與實(shí)踐一體化的課程體系，使理論與實(shí)踐有機(jī)融合。理論知識(shí)不再是抽象無(wú)物的東西，實(shí)踐教學(xué)也不是單純的技能訓(xùn)練，而是理論支持下的職業(yè)實(shí)踐活動(dòng);實(shí)踐教學(xué)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容不再是脫離企業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)實(shí)際過(guò)程，而是企業(yè)的典型工作項(xiàng)目，使學(xué)生逐步掌握適應(yīng)崗位要求的職業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際運(yùn)用的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新方法的同步，學(xué)習(xí)與就業(yè)的同步。在教學(xué)過(guò)程中積極采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向等先進(jìn)的教學(xué)模式，教學(xué)過(guò)程與工作過(guò)程相結(jié)合，學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)習(xí)成果相統(tǒng)一，融“教、學(xué)、做”為一體。充分運(yùn)用多媒體、仿真軟件等現(xiàn)代教學(xué)手段來(lái)輔助教學(xué)，積極推行等級(jí)證書制度，進(jìn)行數(shù)控操作工職業(yè)技能等級(jí)考試，使學(xué)生在畢業(yè)時(shí)獲得相應(yīng)的職業(yè)技能等級(jí)證書。

數(shù)控教學(xué)場(chǎng)所由多媒體教室、數(shù)控編程實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間等組成(如圖1所示)。在教學(xué)組織方面，采用分組教學(xué)和集中教學(xué)相結(jié)合、教師主導(dǎo)教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合、規(guī)定項(xiàng)目訓(xùn)練和自選項(xiàng)目訓(xùn)練相結(jié)合的教學(xué)組織形式。理論教學(xué)主要由教師進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生主要在多媒體教室和數(shù)控編程實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和仿真練習(xí)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)以學(xué)生為主導(dǎo)，教師演示操作并指導(dǎo)，主要在數(shù)控編程實(shí)訓(xùn)室和數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行仿真操作和實(shí)踐操作。

圖1 數(shù)控教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．?dāng)?shù)控編程與操作課程實(shí)踐教學(xué)的改革

我校數(shù)控教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由數(shù)控編程實(shí)訓(xùn)室和數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間組成。數(shù)控編程實(shí)訓(xùn)室有300臺(tái)電腦，完全能夠滿足學(xué)生的仿真操作練習(xí)。數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間有數(shù)控車床10臺(tái)，加工中心12臺(tái)。雖然機(jī)器少學(xué)生多造成實(shí)踐加工操作完全在數(shù)控機(jī)床上練習(xí)會(huì)存在一定問(wèn)題，但是我們發(fā)現(xiàn)解決以下問(wèn)題會(huì)提高學(xué)生實(shí)踐加工操作效率:①機(jī)床利用率不高，操作時(shí)學(xué)生手工由機(jī)床面板輸入程序，沒(méi)有對(duì)加工代碼統(tǒng)一管理，耽誤時(shí)間并增加出錯(cuò)概率;②CAM的實(shí)現(xiàn)是利用PC和數(shù)控設(shè)備一對(duì)一服務(wù);③缺乏有效的統(tǒng)計(jì)和考核手段，機(jī)床管理比較繁瑣。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)是虛擬設(shè)備與真實(shí)設(shè)備的有機(jī)組合。結(jié)合我校實(shí)際條件，將數(shù)控編程室和數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行統(tǒng)一管理。

學(xué)生用戶在各自的電腦上可以編輯、查詢和調(diào)用程序，學(xué)生機(jī)和數(shù)控機(jī)床不直接相連，以免學(xué)生誤操作造成數(shù)控機(jī)床的損壞。教師機(jī)可對(duì)學(xué)生用戶的程序進(jìn)行編輯、修改，并和數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)一管理數(shù)控車間的實(shí)訓(xùn)加工。

教學(xué)過(guò)程方面(如圖2所示)。首先，指導(dǎo)教師提前給每組發(fā)放任務(wù)書，明確實(shí)踐教學(xué)時(shí)間安排、教師講解演示訓(xùn)練的內(nèi)容、學(xué)生應(yīng)準(zhǔn)備的知識(shí)、討論的內(nèi)容及時(shí)間。其次，指導(dǎo)教師將工作任務(wù)以不同的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，以分組的形式對(duì)工作任務(wù)進(jìn)行討論并進(jìn)行模擬仿真操作和機(jī)床實(shí)際操作。再次，指導(dǎo)教師圍繞項(xiàng)目或模塊的工作任務(wù)進(jìn)行項(xiàng)目完成情況的評(píng)價(jià)并進(jìn)行知識(shí)的拓展。

3．?dāng)?shù)控編程與操作課程考試方式的改革

數(shù)控編程與操作課程按照過(guò)去傳統(tǒng)的考核方式難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。傳統(tǒng)的考核方式，即理論成績(jī)(80%)+平時(shí)成績(jī)(20%)，這種考核方式只能反映學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，很難反映出學(xué)生的真正動(dòng)手能力。

圖2 教學(xué)過(guò)程安排

本課程以工作任務(wù)為主線，決定了其評(píng)價(jià)的多樣性。本課程采用教師評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)相結(jié)合、過(guò)程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合、課內(nèi)評(píng)價(jià)和課外評(píng)價(jià)相結(jié)合、理論評(píng)價(jià)和實(shí)踐評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。根據(jù)當(dāng)前人才培養(yǎng)模式和社會(huì)上對(duì)該專業(yè)人才的需求，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要立足社會(huì)需求，做到課程標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的接軌，實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的協(xié)調(diào)?？傇u(píng)成績(jī)采用理論考試成績(jī)、實(shí)踐測(cè)試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)?nèi)糠种蛠?lái)作為最后考核總成績(jī)。為突出學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的重要性，適當(dāng)加大實(shí)踐測(cè)試成績(jī)比例?？傇u(píng)成績(jī)采用如下計(jì)算方法:總評(píng)成績(jī)=理論知識(shí)考試成績(jī)(20%)+實(shí)踐測(cè)試成績(jī)(60%)+平時(shí)成績(jī)(20%)。

理論考核主要考核學(xué)生對(duì)本課程基本理論知識(shí)的掌握情況。實(shí)踐測(cè)試采用現(xiàn)場(chǎng)考核的形式并兼顧技能考證，實(shí)踐題目主要是讓學(xué)生獨(dú)立完成典型零件的編程與加工，考核標(biāo)準(zhǔn)參照國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，主要考核學(xué)生的基本實(shí)踐技能。平時(shí)成績(jī)包括學(xué)生學(xué)習(xí)到課情況、分組評(píng)價(jià)情況、項(xiàng)目相關(guān)記錄情況、課堂提問(wèn)及其他表現(xiàn)。

4．結(jié)論

通過(guò)數(shù)控編程與操作課程的改革和建設(shè)，一方面，可以滿足培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線的高技能人才的需要，從而為提高我校數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力起到積極作用;另一方面，可以推動(dòng)各項(xiàng)教學(xué)基本建設(shè)，促進(jìn)教學(xué)改革的深化，進(jìn)一步優(yōu)化我校學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，提升學(xué)科專業(yè)建設(shè)的整體水平。

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