數(shù)控加工與編程技術(shù)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

孫建功SUN Jian-gong

（陜西科技大學(xué)，西安 710021）

（Shaanxi University of Science&Technology，Xi'an 710021，China）

數(shù)控加工與編程技術(shù)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

孫建功SUN Jian-gong

（陜西科技大學(xué)，西安 710021）

（Shaanxi University of Science&Technology，Xi'an 710021，China）

本文從應(yīng)用型機(jī)械本科人才培養(yǎng)要求出發(fā)，結(jié)合企業(yè)崗位技能要求，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面探索了《數(shù)控加工與編程技術(shù)》課程教學(xué)改革和實(shí)踐。

教學(xué)改革；數(shù)控加工與編程技術(shù)；應(yīng)用型本科

0 引言

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到我國(guó)各級(jí)政府和企業(yè)家的高度重視，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械加工標(biāo)志性技術(shù)并逐漸得到普及，而數(shù)控人才已經(jīng)成為國(guó)家緊缺人才，社會(huì)需求巨大。

目前雖然我國(guó)各類高等院校加大了培養(yǎng)數(shù)控專門(mén)人才的力度，但始終不能滿足我國(guó)數(shù)控人才的需求，主要原因之一是教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式所培養(yǎng)的學(xué)生不能滿足企業(yè)需求，操作技能不高，實(shí)踐能力不強(qiáng)，綜合應(yīng)用與創(chuàng)新能力不足。

陜西科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院在專業(yè)建設(shè)和教學(xué)過(guò)程中，擺脫“學(xué)科本位”的課程思想，以能力培養(yǎng)為主線，以能力訓(xùn)練為軸心。充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，將理論知識(shí)和實(shí)踐技能滲透到一系列的項(xiàng)目教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中。使學(xué)生牢固掌握理論知識(shí)，熟悉零件的數(shù)控加工過(guò)程，提高學(xué)生的綜合能力。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

①解構(gòu)數(shù)控加工與編程技術(shù)課程的理論與實(shí)踐脫節(jié)、知識(shí)模塊相互獨(dú)立的傳統(tǒng)知識(shí)體系，把實(shí)踐與綜合應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融入到相互緊密關(guān)聯(lián)的數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工與編程技術(shù)、數(shù)控加工綜合實(shí)驗(yàn)的核心課程中；對(duì)課程的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行重構(gòu)，實(shí)施數(shù)控加工工藝-數(shù)控加工與編程技術(shù)-數(shù)控加工綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的系統(tǒng)化串聯(lián)，即三位一體。

②精選傳統(tǒng)內(nèi)容，強(qiáng)化課程內(nèi)容的應(yīng)用型部分。注重編程技術(shù)及應(yīng)用技巧等、實(shí)際案例的講解；注重與機(jī)床實(shí)際操作、人際互動(dòng)等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)原理、概念、設(shè)置方法等內(nèi)容的講解與演示。

③增加CAD/CAM技術(shù)在傳統(tǒng)編程教學(xué)中的比例，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)工具軟件的應(yīng)用能力。增設(shè)實(shí)驗(yàn)上機(jī)環(huán)節(jié)，給定行業(yè)典型零件，要求完成三維建模、工藝規(guī)劃、程序生成及加工仿真等環(huán)節(jié)。

④積極擴(kuò)展新技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容，使學(xué)生及時(shí)了解專業(yè)前沿動(dòng)態(tài)和應(yīng)用“熱點(diǎn)”，注重課程教學(xué)的實(shí)用性和前瞻性，合理更新教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)滯后的狀況。數(shù)控裝備的功能復(fù)合化、高速切削技術(shù)及刀具系統(tǒng)的多樣化發(fā)展，帶來(lái)了數(shù)控加工工藝的巨大變化，同時(shí)也對(duì)現(xiàn)代化數(shù)控編程技術(shù)的改進(jìn)提出了更高的要求；通過(guò)播放日德等先進(jìn)設(shè)備加工視頻，查閱資料等，讓學(xué)生了解數(shù)控領(lǐng)域發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。

2 突出實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)

數(shù)控加工與編程技術(shù)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合技術(shù)，沒(méi)有實(shí)踐體驗(yàn)很難獲得良好的教學(xué)效果。在教學(xué)過(guò)程中，制訂了金工實(shí)訓(xùn)數(shù)控部分實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)、數(shù)控加工綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、現(xiàn)代加工技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，以滿足學(xué)生不同階段訓(xùn)練需要，對(duì)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范性指導(dǎo)。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，把實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分成三大模塊：基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能和綜合技能。

基礎(chǔ)技能和專業(yè)技能階段，實(shí)訓(xùn)工件應(yīng)完全按教學(xué)思想來(lái)設(shè)計(jì)，而不形成產(chǎn)品，遵循由簡(jiǎn)到繁、由淺入深、循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，培養(yǎng)學(xué)生全面、扎實(shí)的專業(yè)基本技能；綜合技能階段，完成實(shí)際典型產(chǎn)品的數(shù)控綜合加工。

①理論教學(xué)之后接著進(jìn)行實(shí)踐操作（計(jì)算機(jī)加工仿真實(shí)驗(yàn)），充分利用完善的實(shí)訓(xùn)條件，強(qiáng)化理論的理解與提高實(shí)操的能力，為實(shí)際操作數(shù)控機(jī)床提供了有效訓(xùn)練途徑；教學(xué)中，我們利用宇龍數(shù)控加工仿真軟件，通過(guò)數(shù)控機(jī)床模擬仿真的操作，讓學(xué)生扮演生產(chǎn)者的角色，在模擬仿真中進(jìn)行工件的程序編寫(xiě)、程序調(diào)試與數(shù)控機(jī)床的操作，這樣學(xué)生可以更好理解整個(gè)工件的生產(chǎn)過(guò)程。

②開(kāi)設(shè)數(shù)控加工與現(xiàn)代加工技術(shù)兩個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，選取制造業(yè)中的典型零件，以小組為單位，實(shí)現(xiàn)零件的三維造型、工藝規(guī)劃、程序生成、加工仿真、程序傳輸、機(jī)床操作與加工、零件精度檢測(cè)等環(huán)節(jié)，訓(xùn)練學(xué)生對(duì)數(shù)控編程技術(shù)及相關(guān)工藝知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

③在傳統(tǒng)的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)中，鼓勵(lì)學(xué)生使用數(shù)控裝備及工輔具等進(jìn)行工藝規(guī)劃，針對(duì)方案展開(kāi)小組討論和優(yōu)化，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)以及在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)控加工與編程技術(shù)的能力。

3 教學(xué)方法與手段改革

①課程采用“教中學(xué)、學(xué)中做，學(xué)做結(jié)合”一體化的教學(xué)手段，通過(guò)以學(xué)生為中心、以數(shù)控加工過(guò)程為導(dǎo)向的授課方式，項(xiàng)目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)。

以數(shù)控銑床編程為例，將原來(lái)的內(nèi)容分解為平面加工、輪廓加工、型腔及孔加工四個(gè)模塊，分別講解編程指令、編程技巧、工藝知識(shí)等相關(guān)內(nèi)容；在課程實(shí)驗(yàn)中分別設(shè)置相應(yīng)的四個(gè)模塊實(shí)驗(yàn)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，起到了良好的效果。

②現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與教師示范相結(jié)合，針對(duì)課程中實(shí)踐性很強(qiáng)的內(nèi)容，如試切對(duì)刀、程序的編輯與調(diào)用、安全操作規(guī)范的步驟等，安排在工程實(shí)訓(xùn)中心進(jìn)行，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與教師示范相結(jié)合的教學(xué)效果。

③以學(xué)生為中心的案例教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容盡量選擇有代表性、實(shí)用性的案例來(lái)進(jìn)行分析講評(píng)，通過(guò)案例教學(xué)，教師組織協(xié)調(diào)，讓學(xué)生參與討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新精神，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

④采用多媒體教學(xué)，改變以往的“單純課堂”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施和手段，采用啟發(fā)式、互動(dòng)式、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等新的教學(xué)模式，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)改革具有重要意義。

⑤建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展。在教學(xué)建設(shè)中，本院建成了《數(shù)控加工與編程技術(shù)》省級(jí)特色精品課程網(wǎng)站，并在學(xué)校BBS上開(kāi)設(shè)數(shù)控加工論壇版塊，充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)、豐富的校園網(wǎng)絡(luò)資源，構(gòu)建一種教與學(xué)的新模式，進(jìn)一步提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

4 考核評(píng)價(jià)方式改革

建立能力考核為主的評(píng)價(jià)體系，改革傳統(tǒng)的單一卷面考核和一次性終結(jié)考核方式來(lái)評(píng)定學(xué)生成績(jī)的方法?？己擞删砻婵己撕晚?xiàng)目過(guò)程考核相結(jié)合，重點(diǎn)按項(xiàng)目和任務(wù)進(jìn)行過(guò)程考核，著重考核學(xué)生完成工作任務(wù)的實(shí)際能力。

任課教師結(jié)合學(xué)生的日常課堂表現(xiàn)給出評(píng)價(jià)成績(jī)；根據(jù)小組的產(chǎn)品精度檢測(cè)結(jié)果及綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出小組實(shí)驗(yàn)成績(jī)，結(jié)合各小組組長(zhǎng)提供的貢獻(xiàn)率及答辯表現(xiàn)，給出每個(gè)組員的實(shí)驗(yàn)成績(jī)；期終采用筆試給出理論考核成績(jī)；上述三者分別以2：4：4的比例給出總評(píng)成績(jī)。

5 總結(jié)

由于數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，《數(shù)控加工與編程技術(shù)》課程的教學(xué)始終處在不斷摸索的過(guò)程中，我們?nèi)詫⒎e極實(shí)踐與探索，以推動(dòng)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

[1]黃瑞，丁守成，尹小霈.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)，提高大學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23(12)：128-130.

[2]洪亮，田社平，張峰.基本電路理論課程考核方式改革的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教育，2009(2)：39-41.

[3]宋玉梅，孔令波，王穎淑.數(shù)控實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探[J].長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào)，2000(3)：74.

Teaching Reform Exploration and Practice on NC Machining and Programming Technology Course

In this paper,combining training requirements of the applied mechanical undergraduates and enterprise job skills,according to the actual teaching situation,teaching reform and practice on NC machining and programming technology course is demonstrated from the aspects such as teaching content,teaching method and appraisal method.

teaching reform；NC machining and programming technology；applied undergraduate

孫建功（1980-），男，陜西西安人，講師，研究方向?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)與制造、先進(jìn)制造技術(shù)。

G642.0

A

1006-4311（2014）10-0285-02