數(shù)控銑削加工課程改革的探索與實(shí)踐分析

舒 安

（四川幼兒師范高等?？茖W(xué)校，四川綿陽 621000）

0 引言

數(shù)控銑削加工作為理工科高校工程實(shí)踐教學(xué)的重要內(nèi)容之一，也是機(jī)械制造與自動化及其相關(guān)專業(yè)一門專業(yè)技能課程，在實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識與動手實(shí)踐綜合能力培養(yǎng)以及促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)提升、激發(fā)其創(chuàng)新意識等方面都具有十分重要的作用和影響。隨著我國教育改革的不斷推進(jìn)，國內(nèi)各高校課程的教學(xué)改革在取得較為顯著成果的同時，也存在著一些突出的問題，迫切需要進(jìn)行改進(jìn)和完善，尤其是在“新工科”工程教育理念影響下，高校教育改革發(fā)展的速度不斷加快，實(shí)現(xiàn)滿足當(dāng)前社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)成為工科高校工程教育的重要目標(biāo)，因此，針對數(shù)控銑削加工課程特點(diǎn)與教學(xué)現(xiàn)狀，對其教學(xué)改革的有效措施進(jìn)行探析，以促進(jìn)數(shù)控銑削加工課程改革的進(jìn)一步深化，具有十分顯著的積極作用和意義。下文將結(jié)合數(shù)控銑削加工課程的特點(diǎn)，通過對國內(nèi)高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，對促進(jìn)其教學(xué)改革的具體措施進(jìn)行總結(jié)與分析，以供參考。

1 數(shù)控銑削加工課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 數(shù)控銑削加工課程特點(diǎn)

數(shù)控銑削加工作為理工科高校機(jī)械制造與自動化及相關(guān)專業(yè)實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識與動手實(shí)踐綜合能力培養(yǎng)的一門專業(yè)技能課程，它是在畫法幾何與機(jī)械制圖以及金屬工藝學(xué)、工程材料及成型技術(shù)、模具技術(shù)等課程教學(xué)開展基礎(chǔ)上所開設(shè)的一門課程，教學(xué)開展受數(shù)控加工與編程試驗(yàn)以及CAD/CAM、UG等課程綜合實(shí)踐教學(xué)與考核結(jié)果的影響很大。此外，與高校機(jī)械制造與自動化及相關(guān)專業(yè)的其他課程相比，數(shù)控銑削加工課程本身的實(shí)踐性十分突出，教學(xué)中不僅對學(xué)生數(shù)控加工工藝以及數(shù)控編程基本理論知識的掌握有較高的要求，而且需要學(xué)生對手工編程與自動編程等實(shí)踐技巧要熟練掌握，從而才能夠通過數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生相應(yīng)的數(shù)控銑削加工程序編輯與機(jī)床操作實(shí)踐能力培養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)其專業(yè)素養(yǎng)的提升，滿足相應(yīng)的課程教學(xué)目標(biāo)。

1.2 教學(xué)現(xiàn)狀

綜合國內(nèi)高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)開展現(xiàn)狀，隨著我國教育改革的不斷深化，在各種政策與制度引導(dǎo)支持下，高校各專業(yè)課程教學(xué)均取得了較大的發(fā)展，高校的綜合教育能力與水平均發(fā)生明顯變化，但是，結(jié)合課程教學(xué)的實(shí)際情況，機(jī)械制造與自動化及相關(guān)專業(yè)數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中仍然存在以下突出問題。首先，由于學(xué)生的素質(zhì)水平參差不齊，導(dǎo)致專業(yè)學(xué)習(xí)與課程教學(xué)中存在的問題較為突出，一些學(xué)生對專業(yè)技能的掌握并未達(dá)到課程教學(xué)的目標(biāo)和要求，導(dǎo)致其在崗位工作中不能更好的勝任，需要通過進(jìn)一步的崗位培訓(xùn)來提升其實(shí)踐操作技能與理論的水平。其次，高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，一些院校實(shí)際教學(xué)中對課程理論的完整性與系統(tǒng)性過于重視，導(dǎo)致課程涉及的知識面廣，教學(xué)任務(wù)艱巨，與學(xué)生知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不匹配，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。此外，一些高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)還存在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低，自主學(xué)習(xí)能力不足，課堂教學(xué)中教學(xué)質(zhì)量和效率相對低下等情況，對課程教學(xué)的改革推進(jìn)與發(fā)展提升影響都十分不利。

除上述問題外，高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中在課程內(nèi)容與教學(xué)方式上還存在以下問題，即數(shù)控銑削課程教學(xué)的內(nèi)容過于寬泛，導(dǎo)致課程教學(xué)中重點(diǎn)不夠突出，同時受理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置與教學(xué)聯(lián)系相互脫節(jié)問題影響，教學(xué)質(zhì)量與效果并不理想。比如，在針對模具專業(yè)與數(shù)控專業(yè)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，由于專業(yè)就業(yè)所面對的具體方向存在差異，因此，在課程教學(xué)中，具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)置也需要根據(jù)專業(yè)方向進(jìn)行有效區(qū)別，以突出其專業(yè)特點(diǎn)，更好適應(yīng)學(xué)生的就業(yè)方向與崗位工作需求。此外，數(shù)控銑削加工作為實(shí)踐性十分突出的課程，其教學(xué)中在對學(xué)生開展相應(yīng)的理論知識教學(xué)基礎(chǔ)上，應(yīng)更加突出對學(xué)生的實(shí)踐操作鍛煉與培訓(xùn)，通過二者相互結(jié)合與有效銜接來達(dá)到較好的教學(xué)效果，但是，在實(shí)際教學(xué)中由于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的獨(dú)立設(shè)置，導(dǎo)致二者之間的聯(lián)系被切斷，使課程教學(xué)的難度增加，雖然在高校教學(xué)改革影響下，一些院校教學(xué)中采用了“一體化”教學(xué)模式，將理論知識與實(shí)踐教學(xué)相互聯(lián)系，從課堂教學(xué)轉(zhuǎn)移到實(shí)訓(xùn)場地教學(xué)中，但是受實(shí)訓(xùn)場地及設(shè)備的限制，其教學(xué)模式的全面實(shí)施以及教學(xué)效果仍然不理想。最后，高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)還存在與其他專業(yè)課程之間的有效銜接不足，導(dǎo)致對學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和提升不理想。以數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中的數(shù)控加工編程內(nèi)容為例，二者之間存在密切聯(lián)系，是數(shù)控銑削加工課程的重要組成內(nèi)容，其中，手工編程學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)自動編程的基礎(chǔ)，而自動編程作為手工編程的進(jìn)一步升華，在教學(xué)中需要根據(jù)二者關(guān)系通過有效的教學(xué)銜接，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生數(shù)控加工編程的教學(xué)與培養(yǎng)，但是，由于兩個內(nèi)容在專業(yè)課程中的設(shè)置不同，導(dǎo)致在實(shí)際教學(xué)中為分開學(xué)習(xí)情況，如果缺少有效的課程銜接，將直接影響學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容在后續(xù)學(xué)習(xí)中的有效運(yùn)用，從而影響課程教學(xué)的質(zhì)量和效果。

2 數(shù)控銑削加工課程教學(xué)改革的思路與措施

2.1 以“新工科”理念為指導(dǎo)，整合課程內(nèi)容，突出重點(diǎn)

結(jié)合上述數(shù)控銑削加工課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題，為促進(jìn)教學(xué)改革的進(jìn)一步深化，提高教學(xué)質(zhì)量和效果，首先，根據(jù)國內(nèi)理工科院校工程教育的現(xiàn)狀，應(yīng)從“新工科”工程教育理念出發(fā)，對數(shù)控銑削加工課程教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行整合，結(jié)合具體的專業(yè)設(shè)置及方向，科學(xué)、合理的設(shè)置的其課程教學(xué)的內(nèi)容，以促進(jìn)課堂教學(xué)的效率提升，實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)與創(chuàng)新意識激發(fā)，滿足高校應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

“新工科”教育理念的提出是結(jié)合工業(yè)科技革命與我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變發(fā)展的關(guān)系，而新工業(yè)科技革命環(huán)境下對新型工業(yè)人才的需求也會表現(xiàn)的更加強(qiáng)烈，因而就需要高校在教育發(fā)展中能夠根據(jù)時代需求，向更加注重應(yīng)用實(shí)踐性教學(xué)方向轉(zhuǎn)變發(fā)展，也因此推動了“新工科”教育理念的產(chǎn)生?！靶鹿た啤苯逃砟顚?shí)際上是進(jìn)行“面向當(dāng)前所需與未來發(fā)展”的高等工程教育新理念以及新的體系結(jié)構(gòu)與模式構(gòu)建，以實(shí)現(xiàn)高校工程教育人才培養(yǎng)，滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才需求。

以模具專業(yè)與數(shù)控專業(yè)的數(shù)控銑削加工課程內(nèi)容設(shè)置為例，對模具專業(yè)學(xué)生開展數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，應(yīng)以模具數(shù)控銑削加工為重點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生專業(yè)對應(yīng)的模具制造企業(yè)及就業(yè)方向，通過將數(shù)控加工編程與操作課程中的數(shù)控銑床與加工中心操作、編程等內(nèi)容，和模具制造的CAD/CAM 等課程內(nèi)容進(jìn)行有效整合，形成具有鮮明的專業(yè)特點(diǎn)的模具數(shù)控銑削加工課程體系，以數(shù)控銑床與加工中心基本操作、典型曲面零件加工工藝與自動編程、典型平面輪廓零件加工工藝與手動編程等課程教學(xué)重要內(nèi)容，對學(xué)生開展針對性教學(xué)，以促進(jìn)其專業(yè)技能和理論知識水平提升，進(jìn)而滿足崗位工作的有關(guān)能力要求。

2.2 采用多種教學(xué)方法，創(chuàng)新課程教學(xué)模式

在數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，還可以采用項(xiàng)目教學(xué)與分層教學(xué)等多種教學(xué)方式，促進(jìn)其課堂教學(xué)的創(chuàng)新與改革，激發(fā)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)積極性，通過自主學(xué)習(xí)開展，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)開展的目標(biāo)。以項(xiàng)目教學(xué)在數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中的應(yīng)用為例，通過課程改革，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目，將教學(xué)內(nèi)容與重點(diǎn)分散穿插在相應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)控銑床的操作與編程等有關(guān)實(shí)踐操作技能與理論知識進(jìn)行掌握，同時，利用教學(xué)項(xiàng)目中所滲透的數(shù)控銑削加工工藝知識，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)知識的教學(xué)培養(yǎng)與提升。

此外，分層教學(xué)作為一種有效的課堂教學(xué)方式，它是以因材施教為教學(xué)指導(dǎo)的思想，通過結(jié)合教學(xué)對象的個性差異開展針對性教學(xué)，以促進(jìn)教學(xué)效果與質(zhì)量提升。數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中采用分層教學(xué)方法，不僅能夠面對不同知識結(jié)構(gòu)的學(xué)生，開展有效的教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和效率提升，同時通過分層次教學(xué)設(shè)計(jì)，也能夠有效降低數(shù)控銑削加工課程教學(xué)的難度，確保其教學(xué)質(zhì)量和效果；此外，分層教學(xué)在數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中運(yùn)用，還能夠通過對教學(xué)資源的充分利用，在滿足課程教學(xué)的實(shí)際需求同時，有效結(jié)合當(dāng)前高校課程教學(xué)需求與資源不足的矛盾，促進(jìn)高校教學(xué)的發(fā)展和提升。需要注意的是，采用分層教學(xué)進(jìn)行數(shù)控銑削加工課程教學(xué)應(yīng)用中，首先應(yīng)進(jìn)行針對性的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，根據(jù)教學(xué)對象的具體情況，制定具有層次梯度的教學(xué)目標(biāo)，比如，對高校低年級的非工科專業(yè)學(xué)生來講，數(shù)控銑削加工課程教學(xué)的目的是為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程視野拓展，以促進(jìn)其對數(shù)控加工生產(chǎn)實(shí)踐的了解，從而提高其實(shí)踐學(xué)習(xí)興趣與積極性，因此，課程教學(xué)重點(diǎn)在于認(rèn)知培養(yǎng)和提升，對專業(yè)技能的培訓(xùn)與鍛煉要求則相對較低，這就需要在實(shí)際教學(xué)中根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，以滿足其教學(xué)需求，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和效率提升。此外，采用分層教學(xué)進(jìn)行數(shù)控銑削加工課程教學(xué)運(yùn)用，還應(yīng)進(jìn)行分層次教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與合理的教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)制定。仍然以低年級非工科專業(yè)學(xué)生數(shù)控銑削加工課程教學(xué)為例，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及要求，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中難度等級就相對較低，且趣味性表現(xiàn)較為突出，與學(xué)生知識水平及心理特點(diǎn)相符合，從而才能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣激發(fā)與積極性提高，滿足工程認(rèn)知提升與視野拓展要求。如圖1 所示，即為針對低年級非工科專業(yè)學(xué)生的數(shù)控銑削加工教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中，所設(shè)置的教學(xué)應(yīng)用載體，通過這些簡單、有趣的卡通載體制作與教學(xué)運(yùn)用，能夠使學(xué)生在認(rèn)識數(shù)控銑削加工零件設(shè)計(jì)與程序編制、加工制作等環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)其興趣激發(fā)與積極性培養(yǎng)提升。

2.3 強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)教學(xué)，注重理論與實(shí)踐教學(xué)的有效銜接

數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，對課程教學(xué)內(nèi)容的順序進(jìn)行合理設(shè)置，確保內(nèi)容順序與學(xué)生專業(yè)崗位的職業(yè)能力成長相符合，以促進(jìn)教學(xué)改革與提升發(fā)展。一般情況下，高校數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，課程內(nèi)容順序設(shè)置為機(jī)床操作、手工編程與工程、自動編程等。此外，數(shù)控銑削加工課程教學(xué)中，還應(yīng)加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)操作與鍛煉教學(xué)，在課堂教學(xué)內(nèi)容完成后設(shè)置相應(yīng)的訓(xùn)練任務(wù)，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)場地利用機(jī)床仿真軟件進(jìn)行實(shí)踐操作鍛煉，以通過理論教學(xué)與實(shí)踐鍛煉交替進(jìn)行方式，實(shí)現(xiàn)二者之間的有效銜接，提高學(xué)生專業(yè)能力與素養(yǎng)水平。

3 結(jié)束語

圖1 教學(xué)應(yīng)用載體

對數(shù)控銑削加工課程改革的研究，有利于促進(jìn)高校課程教學(xué)實(shí)踐中推廣應(yīng)用，從而推動高校數(shù)控銑削加工課程改革，實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)與綜合素養(yǎng)提升，滿足高校專業(yè)教學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。