數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施課程研究

王 睿

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧興城125105）

1 課堂教學(xué)實(shí)施方案

數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施課程在教學(xué)過(guò)程中實(shí)施了以下教學(xué)方法：六步教學(xué)法、角色扮演法、小組討論式教學(xué)法、演示教學(xué)法、模擬仿真教學(xué)法和多媒體教學(xué)法。

1.1 六步教學(xué)法

在項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過(guò)程中，按照資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)六個(gè)步驟工作過(guò)程安排教學(xué)，將分組討論與實(shí)踐操作融于每個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)中，這是本課程的基本教學(xué)法。

1.1.1 資訊與決策

教師介紹工作任務(wù)；學(xué)生進(jìn)行任務(wù)實(shí)施分組，了解工作任務(wù)的具體要求。

教師通過(guò)實(shí)物、圖片、視頻等對(duì)工作任務(wù)進(jìn)行介紹與演示；學(xué)生接收教師所給出的上述信息后，以小組為單位對(duì)零件圖紙進(jìn)行識(shí)讀，制訂工作任務(wù)，實(shí)施初步方案。

1.1.2 計(jì)劃與實(shí)施

學(xué)生按照工作任務(wù)的實(shí)際需要，通過(guò)討論確定零件數(shù)控加工工藝過(guò)程分析結(jié)果，包括實(shí)施步驟、角色分工、所需時(shí)間等，并確定最終的實(shí)施計(jì)劃。這是鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考與工作能力的重要環(huán)節(jié)。

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，分組進(jìn)行零件數(shù)控加工工藝規(guī)程文件的編制，確認(rèn)工藝規(guī)程文件的完整性與正確性，進(jìn)行討論與優(yōu)化。

1.1.3 檢查與評(píng)價(jià)

教師組織學(xué)生就任務(wù)實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，提出可改進(jìn)的方法，并對(duì)本任務(wù)所涉及的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)進(jìn)行歸納，同時(shí)還要對(duì)操作安全、質(zhì)量、環(huán)保意識(shí)等方面進(jìn)行指導(dǎo)。例如：對(duì)于“連接軸數(shù)控加工工藝的編制與實(shí)施”的具體任務(wù)而言，了解連接軸的結(jié)構(gòu)組成、作用，理解該零件的功能與用途，是獲取資訊的過(guò)程；分析該零件的工藝結(jié)構(gòu)、毛坯、設(shè)備、裝夾方案、加工路線、刀具等，討論用什么方案，這是決策的過(guò)程；各組確定分工與步驟，寫出加工方案，這是計(jì)劃的過(guò)程；按計(jì)劃進(jìn)行工藝規(guī)程文件的填寫，這是實(shí)施的過(guò)程；發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并用基礎(chǔ)知識(shí)及時(shí)解決，這是檢查的過(guò)程；對(duì)加工過(guò)程分析、操作步驟確定、操作規(guī)范性、工藝規(guī)程文件的填寫與記錄等作出點(diǎn)評(píng)，這是評(píng)價(jià)的過(guò)程。在六步法中，用知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，由實(shí)踐引出知識(shí)，知識(shí)與實(shí)踐相互促進(jìn)，教學(xué)效果良好。

1.2 角色扮演法

對(duì)于課程中涉及到的典型零件的數(shù)控加工工藝過(guò)程分析，采用了角色扮演法。在真實(shí)的教學(xué)情境下，學(xué)生根據(jù)興趣和能力扮演不同的角色（如扮演用戶、工藝員、程序員、操作者等），通過(guò)行為模仿，充分體會(huì)機(jī)械加工行業(yè)的工作人員在加工零件過(guò)程中的行為模式和協(xié)作溝通模式，培養(yǎng)人際溝通能力以及合作意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)等綜合素質(zhì)，同時(shí)也體現(xiàn)了教學(xué)活動(dòng)的開放性。

1.3 小組討論式教學(xué)法

本課程大部分的任務(wù)教學(xué)過(guò)程，從知識(shí)鏈接學(xué)習(xí)到任務(wù)實(shí)施技能訓(xùn)練，都采用了小組討論式教學(xué)法，以學(xué)生為主體，通過(guò)主講教師的引導(dǎo)，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有思考價(jià)值的問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生思維方向，激發(fā)認(rèn)知?jiǎng)恿?，開展任務(wù)實(shí)施方案研討和匯報(bào)；在實(shí)操過(guò)程中，基于零件加工工藝過(guò)程文件編制的步驟要求，也要以小組形式實(shí)施。這種小組式的任務(wù)教學(xué)方式，有利于組織競(jìng)賽評(píng)價(jià)激勵(lì)，提高學(xué)生參與的熱情，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

1.4 演示教學(xué)法

借助實(shí)訓(xùn)裝置和設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示操作。講解、演示相結(jié)合的教學(xué)方法，讓學(xué)生熟悉設(shè)備實(shí)物、操作步驟、操作規(guī)程，能夠分析操作中出現(xiàn)的現(xiàn)象和原因。

1.5 模擬仿真教學(xué)法

根據(jù)數(shù)控加工工藝分析過(guò)程所涉及的內(nèi)容，設(shè)置相應(yīng)的分析過(guò)程模塊庫(kù)，設(shè)計(jì)出“數(shù)控加工工藝過(guò)程編制與實(shí)施”仿真軟件。讓學(xué)生在模擬仿真軟件上實(shí)施制訂工藝規(guī)程文件仿真操作，既能達(dá)到實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練效果，同時(shí)又克服了設(shè)備不足的困難，降低了設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

利用“數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施”仿真軟件作為實(shí)際操作的補(bǔ)充，讓學(xué)生熟悉加工工藝編制的操作原則和操作步驟，分析操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，尋找解決辦法，鍛煉學(xué)生的分析能力和操作技能，為更好地適應(yīng)實(shí)際操作奠定基礎(chǔ)。

1.6 多媒體教學(xué)法

1.6.1 多媒體課件的運(yùn)用

任課教師利用多媒體課件中提供的設(shè)備實(shí)物照片、操作動(dòng)畫、操作視頻等立體化、數(shù)字化教學(xué)資源，用圖文、音像等方式直觀展示所選設(shè)備及工具的結(jié)構(gòu)、工作原理和操作過(guò)程，傳遞綜合信息，降低學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)趣味，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

1.6.2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)用

傳統(tǒng)的教學(xué)資源限于紙質(zhì)的教科書、參考資料等，不能適應(yīng)“理實(shí)一體、項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式需要。學(xué)生在實(shí)施項(xiàng)目、完成任務(wù)的過(guò)程中應(yīng)能方便地參考如行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、典型案例、考核標(biāo)準(zhǔn)、電子教材等資料。因此，在學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)框架下，我們建立了數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源系統(tǒng)，包括教學(xué)課件、課堂教學(xué)錄像、教學(xué)動(dòng)畫庫(kù)、虛擬實(shí)訓(xùn)軟件、加工操作視頻、圖片、企業(yè)案例、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)、學(xué)生工作任務(wù)單、在線測(cè)試、習(xí)題試題庫(kù)等教學(xué)資源，全程幫助師生進(jìn)行課前、課中、課后教學(xué)全過(guò)程的資源互動(dòng)、教學(xué)互動(dòng)和師生互動(dòng)。教師和學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流、追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況、進(jìn)行學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)的反饋、在線學(xué)習(xí)和測(cè)試等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生獨(dú)立分析、解決問(wèn)題和職業(yè)發(fā)展的能力。

2 課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程

以“項(xiàng)目一連接軸數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施”工作任務(wù)為例，將教學(xué)實(shí)施過(guò)程具體介紹如下：

2.1 工作任務(wù)單

任務(wù)名稱：連接軸數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施。

所需時(shí)間：4學(xué)時(shí)。

所需場(chǎng)所、設(shè)備：數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心。

知識(shí)目標(biāo)：零件工藝性分析；零件的定位及夾緊；刀具的選擇。

能力目標(biāo)：能夠編制合理的連接軸數(shù)控加工工藝文件；能夠?qū)に囄募稣_評(píng)價(jià)。

素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、積極探索的精神及安全操作、文明生產(chǎn)的意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和吃苦耐勞的精神。

任務(wù)描述：連接軸零件是外圓類零件中最簡(jiǎn)單的一類車削類零件，在此任務(wù)中，利用對(duì)其進(jìn)行加工工藝過(guò)程的分析，編制出該零件數(shù)控加工工藝規(guī)程文件，并填寫相關(guān)的工藝文件表格。

任務(wù)實(shí)施：學(xué)生分組，每小組5～6人；小組按工作任務(wù)單進(jìn)行分析和資料學(xué)習(xí)；小組經(jīng)過(guò)討論確定加工工藝分析過(guò)程，完成零件數(shù)控加工工藝規(guī)程文件的編制；填寫數(shù)控加工工藝規(guī)程文件；對(duì)本任務(wù)進(jìn)行總結(jié)與評(píng)估。

相關(guān)資源：數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施教材；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)；數(shù)控加工工藝手冊(cè)。

學(xué)習(xí)要求：認(rèn)真進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，充分利用教學(xué)資源；充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，正確完成工作任務(wù)；團(tuán)隊(duì)之間相互學(xué)習(xí)，相互借鑒，提高學(xué)習(xí)效果。

2.2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程描述

引入教學(xué)項(xiàng)目（獲取資訊）；數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)（軸類零件數(shù)控加工工藝分析） 講解（教師講授）；零件工藝過(guò)程分析（學(xué)生為主體）（決策和計(jì)劃）；填寫刀具卡片及工序卡（學(xué)生為主體、任務(wù)實(shí)施）；仿真軟件記錄過(guò)程（教師評(píng)分）；考評(píng)（自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)） （檢查、評(píng)估）；完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告，分析得失（檢查、評(píng)估）。

3 課程教學(xué)實(shí)施特點(diǎn)

3.1 課時(shí)

改2學(xué)時(shí)1次課為4學(xué)時(shí)1次課，以保證項(xiàng)目和任務(wù)開展的連續(xù)性。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施按照資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)估6個(gè)步驟進(jìn)行。

3.2 內(nèi)容

在內(nèi)容深度上，本著“必需、夠用”的基本原則，在內(nèi)容構(gòu)架體系上，以實(shí)用性和針對(duì)性為出發(fā)點(diǎn)，立足于解決實(shí)際問(wèn)題，以典型零件的工藝分析和工藝文件的編制與實(shí)施為重點(diǎn)。

3.3 方法

對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，采用小組討論和小組協(xié)助完成任務(wù)的教學(xué)方式。每次課都以與任務(wù)相關(guān)的問(wèn)題導(dǎo)入，給學(xué)生留有一定的思考空間，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用多種教學(xué)手段如講練結(jié)合、仿真教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐等。

3.4 考核

學(xué)生按設(shè)備數(shù)量進(jìn)行分組，每個(gè)項(xiàng)目每組制訂1套加工方案。自主學(xué)習(xí)時(shí)每名學(xué)生1臺(tái)電腦，按測(cè)試結(jié)果評(píng)定每人成績(jī)；實(shí)際動(dòng)手操作每組1臺(tái)機(jī)床，按適宜程度評(píng)定每組成績(jī)?？己诵问蕉鄻踊?，學(xué)生成績(jī)的最終評(píng)定采用平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)相結(jié)合的評(píng)定方法。平時(shí)成績(jī)加強(qiáng)過(guò)程考核，特別是使用數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施教學(xué)軟件進(jìn)行工藝文件填寫時(shí)記錄過(guò)程的考核。每個(gè)項(xiàng)目成績(jī)?cè)u(píng)定：工藝文件檢查占60%（學(xué)生自查占30%，小組檢查占30%，老師檢查占40%），自我評(píng)價(jià)占15%，教師評(píng)價(jià)占25%。期末考試注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的考核，最后期末總成績(jī)：項(xiàng)目成績(jī)占70%，期末考試成績(jī)占30%。

4 課程教學(xué)實(shí)施效果

改革后的數(shù)控加工工藝編制與實(shí)施課程實(shí)施過(guò)程，在教材內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果方面受到了試行學(xué)生的好評(píng)。同時(shí)，任課教師能夠充分了解本課程在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的作用，熟悉課程標(biāo)準(zhǔn)和該課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法的運(yùn)用，對(duì)理論課、技能訓(xùn)練課、習(xí)題課等環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)時(shí)數(shù)的統(tǒng)一分配；能夠熟悉教材內(nèi)容，以課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，認(rèn)真研究教材中各任務(wù)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)順序。任課教師在授課過(guò)程中能夠通過(guò)典型工作任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)施，使學(xué)生掌握零件數(shù)控加工工藝編制的相關(guān)知識(shí)和實(shí)施操作規(guī)范，并在教學(xué)中培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、方法能力和職業(yè)素質(zhì)。

[1]高建國(guó).基于工作任務(wù)的數(shù)控加工工藝項(xiàng)目課程開發(fā)[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(4)：36-38.

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