《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程教學(xué)內(nèi)容與考核方式改革的研究與實(shí)踐＊

程雪連

（山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253000）

1 數(shù)控機(jī)床編程與操作課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

數(shù)控機(jī)床編程是為了滿足機(jī)械零件加工要求而進(jìn)行的一種程序設(shè)計(jì)，同時(shí)它又是一項(xiàng)較為獨(dú)立的生產(chǎn)實(shí)用技能。此課程是一門機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)必修課程，主要介紹機(jī)械中典型零件的數(shù)控車和銑的程序編制，并進(jìn)行加工。

結(jié)合本課程的性質(zhì)，針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)興趣做了大量的調(diào)查，通過反饋結(jié)果能夠看出，學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)專業(yè)課的積極性很高，但是學(xué)習(xí)本門課所需的知識(shí)基礎(chǔ)卻無法滿足需要，為本課程的學(xué)習(xí)帶來了很大的難度。當(dāng)前該課程的教學(xué)有兩方面的問題：一是教學(xué)內(nèi)容方面。目前的授課內(nèi)容大多前面是工藝方面的知識(shí)，后面是仿真軟件的操作，這樣一個(gè)零件的加工分開講解，容易造成后面操作時(shí)前面的知識(shí)給忘了，不利于知識(shí)的系統(tǒng)性。

因此，培養(yǎng)出來的學(xué)生很難達(dá)到企業(yè)的要求。二是成績考核。以往的考核是利用期末試卷，給出零件的加工要求，讓學(xué)生通過上機(jī)操作進(jìn)行模擬加工，給出本課程的成績，但是這種考核方法已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生的全面發(fā)展。

2 教學(xué)內(nèi)容與考核方式改革的研究

為了全面提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)企業(yè)所需要的工程技術(shù)人員，現(xiàn)對(duì)數(shù)控編程課程實(shí)施授課內(nèi)容和考核方式兩方面的改革。將教學(xué)內(nèi)容基于能力進(jìn)行整合，整合時(shí)要考慮學(xué)生的認(rèn)知水平進(jìn)行組織細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，針對(duì)培養(yǎng)工程技術(shù)人員的要求，把理論與實(shí)踐知識(shí)的學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)在每個(gè)教學(xué)內(nèi)容之中。采用過程考核和期末考核相聯(lián)合的方法，突出能力培養(yǎng)，并對(duì)過程考核的指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，做出對(duì)應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 基于能力培養(yǎng)整合教學(xué)內(nèi)容

本課程是機(jī)電大類各專業(yè)第三學(xué)期必開的課程，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)與學(xué)習(xí)特點(diǎn)，結(jié)合工廠實(shí)際中數(shù)控編程的操作步驟，把課程內(nèi)容進(jìn)行整合，設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容：零件的數(shù)控車加工與零件的數(shù)控銑加工，每部分內(nèi)容分成若干個(gè)任務(wù)，任務(wù)中的零件圖由簡單到復(fù)雜，每個(gè)零件圖在設(shè)計(jì)時(shí)注意新的編程指令的融合，然后根據(jù)任務(wù)的難度系數(shù)制定分值比例。

表1 課程內(nèi)容與分值分配

整合的內(nèi)容是以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，按照核心職業(yè)能力要求，把理論、虛擬仿真和實(shí)操為一體進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立分析問題和自行解決問題的能力，進(jìn)而符合培養(yǎng)高技能型人才培養(yǎng)方案，真正融“教、學(xué)、做”于一體。

2.2 改進(jìn)考核方式，突出能力培養(yǎng)

運(yùn)用過程和期末相結(jié)合的方式進(jìn)行考核。對(duì)過程考核的指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，過程考核以每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況作為評(píng)判的主要標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)任務(wù)難易程度確定任務(wù)的分值比重。過程考核占最終成績的50%，每個(gè)任務(wù)按百分制賦分，然后進(jìn)行折算出平時(shí)成績。期末考核占最終成績的50%，考核主要包括數(shù)控車和數(shù)控銑兩種類型的零件編程與操作。學(xué)生拿到題目以后，根據(jù)要求首先利用仿真軟件進(jìn)行模擬仿真，仿真合格后在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工出零件，這樣既可以避免數(shù)控設(shè)備的損傷，也可以節(jié)約成本。

因此，改革后的考核方式注重了學(xué)習(xí)過程，更能體現(xiàn)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)綜合能力。

3 教學(xué)改革的項(xiàng)目實(shí)踐

3.1 步驟一：任務(wù)下達(dá)

項(xiàng)目一數(shù)控車削當(dāng)中的任務(wù)4螺紋車削的編程與加工。要求完成如圖所示螺紋桿，零件材料為硬鋁2A12，毛坯為Φ 22mm×100mm的鋁棒，單件小批量生產(chǎn)。

圖1 螺紋桿

3.2 步驟二：任務(wù)分析

螺紋桿的材料切削性能較好，需要切削的位置有直徑20的外圓柱面，中間部位的退刀槽和桿的右端螺紋。

3.3 步驟三新知識(shí)點(diǎn)：螺紋切削循環(huán)指令－G92

（1）指令功能：螺紋循環(huán)指令，首先找到切入點(diǎn)，然后進(jìn)行螺紋切削，退刀之后，最后返回到原來位置。

（2）指令格式：直螺紋：G92 X（U）Z（W）F；錐螺紋：G92 X（U）Z（W） R F；

（3）進(jìn)刀方式：加工螺紋時(shí)，一般會(huì)多次走刀才會(huì)完成加工。

表2 螺紋切削常用的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量的關(guān)系（雙邊）

（4）應(yīng)用：列舉用G92指令進(jìn)行圓柱螺紋切削的案例。

3.4 步驟四：工藝分析

表3 螺紋桿數(shù)控加工工藝卡

3.5 步驟五：參考程序的編制

3.6 步驟六：任務(wù)實(shí)施

圖2 仿真加工

圖3 機(jī)床加工

4 總結(jié)

《數(shù)控機(jī)床編程與操作》從教學(xué)任務(wù)選取、內(nèi)容組織、教學(xué)的方法和教學(xué)的手段、考核方式等方面都作了較大調(diào)整，改變了以往的教學(xué)方式，取得了良好的教學(xué)效果。

實(shí)踐過程中改革效果表現(xiàn)良好的三方面：一是緊密結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后崗位能力需求設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，能夠充分鍛煉學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力及分析解決問題的能力；二是充分利用仿真軟件資源，增加了機(jī)械零件的模擬加工訓(xùn)練，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于數(shù)控加工的直觀認(rèn)識(shí)；三是細(xì)化了項(xiàng)目實(shí)施過程中的考核，能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控。