數(shù)控編程課程工學(xué)一體化教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

蔣林敏

（黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150080）

數(shù)控編程課程是機(jī)械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課，課程主要講述數(shù)控機(jī)床加工程序編制的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握常用數(shù)控機(jī)床編程方法及操作加工能力和機(jī)械零件數(shù)控加工工藝方案制定的能力，由于對(duì)應(yīng)工作崗位主要為數(shù)控加工人員、數(shù)控工藝及程序員，所以這些能力是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生在工作崗位上需要的核心能力。為了滿足職業(yè)能力的要求，課程打破了以陳述性知識(shí)傳授為主要特征的學(xué)科課程模式，以成果為本教學(xué)理念設(shè)計(jì)教學(xué)成果，確定學(xué)習(xí)任務(wù)；在與機(jī)械專(zhuān)業(yè)合作企業(yè)的協(xié)助下，采用基于工作過(guò)程模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)；用真實(shí)的機(jī)械零件作為教學(xué)載體，以職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)為教學(xué)依據(jù)，采用“學(xué)、做”一體化教學(xué)。

1 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

由于在機(jī)械加工行業(yè)手工編程應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床有兩類(lèi)，數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床，因此本課程設(shè)計(jì)了兩大學(xué)習(xí)項(xiàng)目——數(shù)控車(chē)削加工項(xiàng)目和數(shù)控銑削加工項(xiàng)目，共設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)十一個(gè)，這十一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)分別是數(shù)控操作保養(yǎng)及結(jié)構(gòu)、直線階梯軸的數(shù)控加工，圓弧階梯軸的數(shù)控加工，螺紋軸類(lèi)零件數(shù)控加工，盤(pán)套類(lèi)軸類(lèi)零件數(shù)控加工，配合類(lèi)零件數(shù)控加工，數(shù)銑操作保養(yǎng)及結(jié)構(gòu)、平面、溝槽的數(shù)控加工，平面輪廓數(shù)控加工，箱體外形面及孔系數(shù)控加工，數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)等。學(xué)習(xí)任務(wù)選擇時(shí)遵循適用性、實(shí)用性、代表性、趣味性、先進(jìn)性、多樣性的原則，這些任務(wù)既滿足了教學(xué)目標(biāo)的要求，同時(shí)也容易引起學(xué)生的注意。學(xué)習(xí)任務(wù)中的機(jī)械零件由簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)行排序。所設(shè)計(jì)的任務(wù)也通過(guò)循序漸進(jìn)的方式，由基礎(chǔ)到高端，把工作中可能遇到的問(wèn)題由淺到深列舉出來(lái)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完任務(wù)一后，能夠積極地學(xué)習(xí)任務(wù)二。以工作過(guò)程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)任務(wù)中使用的都是真實(shí)的機(jī)械零件，零件數(shù)目多，教學(xué)資源豐富。在課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，既要滿足教學(xué)目標(biāo)的要求，也要抓住學(xué)生的注意力，也就是盡量做到趣味性。例如，在本課程第三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)圓弧軸類(lèi)零件數(shù)控加工中，加工的零件是工藝品小葫蘆和國(guó)際象棋。這兩個(gè)小零件加工難度適當(dāng)，外形美觀，而且為了激發(fā)學(xué)生的興趣，每次加工前教師應(yīng)提前告知學(xué)生，只要加工出合格產(chǎn)品，就可以帶走，也就是歸學(xué)生所有，在整個(gè)學(xué)期，此時(shí)學(xué)生的積極性是最高的，加工的零件也是又快又好，可以說(shuō)在6個(gè)任務(wù)中，這個(gè)完成得最好。

2 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

以任務(wù)3圓弧型外圓軸類(lèi)零件的數(shù)控加工為例，介紹一個(gè)任務(wù)的教學(xué)過(guò)程課程的導(dǎo)入，先由教師給出一組已經(jīng)加工完畢的國(guó)際象棋零件，以實(shí)物激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣，同時(shí)給出帶零件圖的任務(wù)單，明確課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。

課程的實(shí)施，由教師以前一個(gè)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)為對(duì)比，介紹本次課的重點(diǎn)內(nèi)容：基本移動(dòng)指令G02、G03，難點(diǎn)內(nèi)容復(fù)合循環(huán)指令G71，要求掌握程序格式、工藝分析，接著演示G02、G03、G71指令的運(yùn)動(dòng)軌跡，講解該軌跡的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及順序。然后提出要求：要求學(xué)生分組討論，對(duì)待加工零件進(jìn)行工藝分析及程序編制，并在計(jì)算機(jī)上仿真加工。最后實(shí)際加工，由教師指導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)完成單件數(shù)控加工。根據(jù)加工的結(jié)果，由各小組進(jìn)行匯報(bào)，其他小組評(píng)價(jià)，評(píng)選出最佳加工方案，同時(shí)評(píng)定成績(jī)。

3 教學(xué)方法設(shè)計(jì)

在教學(xué)模式設(shè)計(jì)上，運(yùn)用了先進(jìn)的成果為本教學(xué)理念和基于工作過(guò)程模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，同時(shí)真實(shí)的機(jī)械零件作為教學(xué)載體，采用“學(xué)、做”一體化教學(xué)，又為教學(xué)的實(shí)施提供了可行性。

在教學(xué)方法上，使用多種教學(xué)方法，例如：查找文獻(xiàn)法，分組討論法，分組競(jìng)賽法，頭腦風(fēng)暴法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，四步教學(xué)法，團(tuán)隊(duì)合作法，角色扮演法，激勵(lì)教學(xué)法，等等，在每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)中這些方法幾乎都有應(yīng)用。

課程的延續(xù)——成立學(xué)習(xí)小組。這里的互助主要是學(xué)生之間的互相幫助。由于個(gè)體差異，學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)總是有快有慢，而對(duì)于實(shí)踐性特別強(qiáng)的課程，由于實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)得多，而只有一個(gè)教師難免分身乏術(shù)，有照顧不到的地方。當(dāng)有學(xué)生因?yàn)閷W(xué)得慢或者病事假而落后時(shí)，教師應(yīng)組織成立互助組，在課余時(shí)間由已經(jīng)學(xué)會(huì)學(xué)好的學(xué)生幫助那些學(xué)得慢的學(xué)生，既使大家拉齊了進(jìn)度，又使學(xué)得快的學(xué)生得到了反復(fù)訓(xùn)練，給別人講一遍的收獲要遠(yuǎn)大于自己做一遍。

4 教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

零件數(shù)控加工與工藝這門(mén)課程在大二開(kāi)設(shè)，學(xué)生通過(guò)機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)，獲得了識(shí)圖能力；通過(guò)互換性與測(cè)量技術(shù)的學(xué)習(xí)，具備了零件精度檢驗(yàn)的能力；通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)有了認(rèn)知；通過(guò)實(shí)訓(xùn)和零件機(jī)械加工與工藝，具備了機(jī)械加工和工藝分析的能力。這為學(xué)好本門(mén)課程打下了良好的基礎(chǔ)。但是也有不足之處：學(xué)生注重操作，忽視對(duì)機(jī)床的保養(yǎng)；缺乏團(tuán)隊(duì)合作的能力；缺乏獨(dú)立思考加工的能力；部分學(xué)生怕苦怕累，學(xué)習(xí)主觀性不強(qiáng)；由于設(shè)備數(shù)目有限，學(xué)生的加工時(shí)間不足；學(xué)生人數(shù)多，教師指導(dǎo)不全面；學(xué)生層次稍有不同。

解決措施：學(xué)法指導(dǎo)，把對(duì)機(jī)床的保養(yǎng)當(dāng)作一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)；成立學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)小組內(nèi)設(shè)置角色，并分工合作；組間有競(jìng)爭(zhēng)，設(shè)置課后興趣小組，在課后增加練習(xí)時(shí)間；使用多種教學(xué)法，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性；培養(yǎng)組長(zhǎng)為教師助理，執(zhí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制；教學(xué)成果的多樣性，每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)除了有標(biāo)準(zhǔn)零件，還有相應(yīng)的加強(qiáng)版，滿足不同學(xué)生的要求。

5 課程考核與評(píng)價(jià)

本課程主要采用多元化考核，其中過(guò)程考核占主體，按每一學(xué)習(xí)任務(wù)的準(zhǔn)備、實(shí)施和結(jié)果記錄綜合評(píng)定成績(jī)，并結(jié)合知識(shí)考核和拓展考核。

通過(guò)上述方法實(shí)現(xiàn)的工學(xué)一體化教學(xué)，對(duì)數(shù)控編程這門(mén)課程而言，既滿足了教學(xué)目標(biāo)的要求，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在最好的學(xué)習(xí)狀態(tài)下提高了技能，是一種非常有效的教學(xué)方法。