基于工作環(huán)境的《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》課程改革探討

【摘 要】針對高職院校數(shù)控專業(yè)的常見基礎(chǔ)專業(yè)課程《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》在講解中專業(yè)性強(qiáng)，知識點(diǎn)廣，應(yīng)用性大等特點(diǎn)，采用數(shù)控仿真軟件，融入真實(shí)工作環(huán)境，帶入零件加工項(xiàng)目教學(xué)其在提高學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)知識方面有積極作用。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控；數(shù)控仿真；課程改革；工作環(huán)境

本院數(shù)控專業(yè)的核心課程在其內(nèi)容的選取和課程目標(biāo)的設(shè)定上，主要依據(jù)企業(yè)的要求和職業(yè)技能鑒定中心對數(shù)控車床中級工和加工中心中級工的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由企業(yè)負(fù)責(zé)人、長期從事一線工作的專家和專業(yè)教師根據(jù)當(dāng)前就業(yè)形勢，依據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，制定本專業(yè)的課程體系、課程目標(biāo)及課程內(nèi)容?！稊?shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》作為數(shù)控專業(yè)課程體系的主干課程之一，設(shè)定在學(xué)生完成普通加工理論及實(shí)踐教學(xué)環(huán)境后，對其后學(xué)習(xí)高級編程理論和數(shù)控機(jī)床操作實(shí)踐環(huán)節(jié)有著承前啟后的作用。本文提出在《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》課程理論學(xué)習(xí)的條件下創(chuàng)造適當(dāng)?shù)墓ぷ鳝h(huán)境情景，推動學(xué)生主動探尋專業(yè)知識點(diǎn)，解決實(shí)際加工中遇到的問題，有明顯成效。

1 課程定位

《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》是根據(jù)數(shù)控機(jī)床操作工、數(shù)控加工工藝員、數(shù)控編程員崗位需要設(shè)定的數(shù)控專業(yè)基礎(chǔ)課。利用FANUC系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)初級編程，為后續(xù)《數(shù)控工藝與編程》等課程起支撐作用。通過32學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)，將數(shù)控加工概念引入學(xué)生思維，使學(xué)生完整了解一個(gè)工件從零件圖的繪制、工藝分析、走刀路線繪制、程序編制、系統(tǒng)仿真加工整個(gè)過程。

在課程學(xué)習(xí)中，教師將利用工廠中常用的簡單零部件的加工案例，模擬工藝員、編程員和操作員的工作環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生模仿工藝員編寫工藝過程，學(xué)習(xí)編程員的走刀路線繪制和程序編制，模擬操作員通過仿真面板調(diào)試程序。使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)貼近真實(shí)工作環(huán)境，通過零件仿真加工，能親身體會數(shù)控加工相較于普通加工的優(yōu)勢，以及在加工工藝上的不同，熟悉數(shù)控刀具的走刀路線，為后續(xù)高級編程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2 基于工作環(huán)境的教學(xué)方法和手段

通過前面課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對普通機(jī)床加工工藝和方法有了深刻認(rèn)識?！稊?shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》則著重于對學(xué)生數(shù)控基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生從普通加工向數(shù)控加工轉(zhuǎn)變，其信息量新，內(nèi)容相對枯燥。因此，在講授中摒棄了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識常采用的先理論教學(xué)后實(shí)踐操作的傳統(tǒng)模式，通過營造真實(shí)工作環(huán)境，將學(xué)生帶入“車間”，進(jìn)入工藝員、編程員和操作員的角色，經(jīng)由教師提出加工中的突發(fā)問題，引導(dǎo)學(xué)生自主尋找解決方案，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中完成相應(yīng)任務(wù)并獲得成就感。

在教學(xué)過程中，充分利用學(xué)院各類資源，采用多媒體與仿真軟件相結(jié)合的教學(xué)方式，加強(qiáng)情景教學(xué)，增加工作環(huán)境的真實(shí)感。課程流程如圖示。在課堂前，通過網(wǎng)絡(luò)方式向?qū)W生發(fā)放零件圖，布置相應(yīng)的教材學(xué)習(xí)任務(wù)，開展課前在線討論，營造工作環(huán)境下的競爭感。在課堂上，利用學(xué)院多媒體設(shè)施充分展示零件圖，并對學(xué)生的分組討論進(jìn)行評分。在討論過程中，導(dǎo)入工藝員、編程員和操作員的職業(yè)概念，使學(xué)生站在職業(yè)立場上，對教師提供的典型零件提出看法。基于工作環(huán)境下的工藝員、編程員和操作員的角色扮演將大大增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，而集思廣益的討論，將有助于學(xué)生開拓思路，夯實(shí)工藝加工的基礎(chǔ)知識。每次典型零件的數(shù)控加工情景教學(xué)的后期都將安排學(xué)生上機(jī)進(jìn)行數(shù)控仿真模擬。數(shù)控仿真模擬不僅可以緩解學(xué)生對機(jī)床加工的恐懼感，還可以解決機(jī)床緊張、學(xué)生學(xué)習(xí)資源有限等問題。仿真模擬采用的仿真系統(tǒng)不僅可以在機(jī)房使用，還可以安裝在學(xué)生自己的電腦上，讓學(xué)生感受真實(shí)工作環(huán)境的同時(shí)，可以隨時(shí)隨地，驗(yàn)證自己程序的可行性，且不受零件加工成本局限。其加工的零件極大的加強(qiáng)了工作環(huán)境的真實(shí)感和學(xué)生加工的成就感，有助于對學(xué)生數(shù)控基礎(chǔ)知識的鞏固。

3 課程考核方法的改進(jìn)

本課程考核將采取多種方式進(jìn)行，基于工作環(huán)境模式的課程考核將加大學(xué)生在課堂表現(xiàn)的成績比重。采取筆試、仿真加工操作和綜合評分三種方案相結(jié)合的方式。其中，筆試主要考核學(xué)生的數(shù)控加工基礎(chǔ)知識，要求學(xué)生在期末參加全年級統(tǒng)考；仿真操作是針對每次的典型零件加工驗(yàn)收，在基于工作環(huán)境下，學(xué)生作為操作員仿真加工完零件，教師作為檢驗(yàn)員則檢查學(xué)生的零件尺寸并嚴(yán)格按職業(yè)要求打分；綜合評分則是對學(xué)生課堂前后參與小組討論和作業(yè)完成情況的綜合考評?；诠ぷ鳝h(huán)境下的各環(huán)節(jié)的綜合考評，將車間的工作規(guī)則，引入學(xué)生的評分中，將檢驗(yàn)合格率，貫穿課堂始終，這增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的緊迫感，有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

4結(jié)束語

基于工作環(huán)境的課程改革其根本目的并不是改革教學(xué)內(nèi)容本身，而是針對枯燥的基礎(chǔ)內(nèi)容，如何使其煥發(fā)生機(jī)，吸引學(xué)生化被動為主動學(xué)習(xí)創(chuàng)造動力。通過采用真實(shí)零件圖、工廠實(shí)際工作流程的模擬和仿真軟件的使用等手段，讓學(xué)生提前感受就業(yè)氛圍，把老師當(dāng)調(diào)度，把同學(xué)當(dāng)同事，通過創(chuàng)造正能量的工作環(huán)境，營造出濃郁的學(xué)習(xí)氛圍，為后續(xù)高級編程知識的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 盧萬強(qiáng). 饒小創(chuàng). 數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

作者簡介：

喻廷紅（1983～），女，重慶，講師，學(xué)士學(xué)位，西南交通大學(xué)車輛工程在職碩士研究生，主要從事機(jī)械教育教學(xué)和加工等方向的研究。

李小強(qiáng)（1982～），男，樂山，講師，學(xué)士學(xué)位，西南交通大學(xué)機(jī)電一體化在職碩士研究生，主要從事機(jī)械教育教學(xué)和CAD/CAM等方向的研究。

（四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級課題，課題編號GG201422454）