“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程教學(xué)模式研究

趙嘉媛

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的高速發(fā)展，讓我國職業(yè)教育模式發(fā)生了革命性變化，通過對數(shù)控加工與編程專業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式對課程進(jìn)行改革研究，在教學(xué)過程中把線上、線下、課上、課下四個(gè)階段的學(xué)習(xí)結(jié)合起來，通過課前導(dǎo)學(xué)、課堂研習(xí)、課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、課后練習(xí)4個(gè)階段進(jìn)行教學(xué)，讓課程更加適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)控加工人才的發(fā)展及區(qū)域數(shù)控加工行業(yè)對數(shù)控高技能人才的需求。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?數(shù)控加工與編程;“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式;線下教學(xué)

[中圖分類號] ?TG659 ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2021）41-0074-02

一、引言

我國“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的飛速發(fā)展，讓我國職業(yè)教育整體從面授教學(xué)轉(zhuǎn)向面授教學(xué)+“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)相結(jié)合的模式，使學(xué)生獲取專業(yè)知識的方式、教師授課的方式以及雙方教學(xué)關(guān)系都發(fā)生了較大變化。

制造業(yè)發(fā)展水平是一個(gè)國家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化和信息化將是第四次工業(yè)革命的核心，“中國制造2025”將數(shù)字化制造放在重要地位和未來制造業(yè)的主要發(fā)展方向，數(shù)字化制造將是我國傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要技術(shù)手段，數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字制造和信息化制造的基礎(chǔ)，進(jìn)入21世紀(jì)以來數(shù)控裝備日益網(wǎng)絡(luò)化、智能化，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)虛擬企業(yè)、敏捷制造、智能制造以應(yīng)對高效率和質(zhì)量的先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)。

二、數(shù)控加工與編程課程的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式

數(shù)控加工與編程課程是數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃所對應(yīng)的核心專業(yè)課程，數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)好這門專業(yè)基礎(chǔ)課并熟練操作數(shù)控機(jī)床、能根據(jù)零件圖紙編制加工工藝和數(shù)控加工程序，是畢業(yè)后高效進(jìn)行數(shù)控加工、數(shù)控機(jī)床維修的重要專業(yè)基礎(chǔ)和保證。

目前我校數(shù)控加工和編程課堂教學(xué)過程中實(shí)行數(shù)控技術(shù)理論教學(xué)與實(shí)操一體化教學(xué)，授課中教師有針對性地采用理論教學(xué)、數(shù)控機(jī)床實(shí)操等方式傳授課程中的各類知識點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生更高效的學(xué)習(xí)。實(shí)際課程實(shí)施過程中，教師掌握學(xué)生在每堂課和課后的學(xué)習(xí)進(jìn)展、知識點(diǎn)吸收情況和學(xué)習(xí)需求，根據(jù)學(xué)生情況采取有針對性的措施與學(xué)生保持良好的溝通，并實(shí)施適合每部分課程內(nèi)容的教學(xué)模式和方法。

在數(shù)字化和信息化時(shí)代，為順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”的發(fā)展和需要，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的制造類專業(yè)數(shù)控加工與編程課程教學(xué)模式采用信息技術(shù)手段與數(shù)控專業(yè)教學(xué)有機(jī)整合的思想理念，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)形成的新型模式。對于數(shù)控加工與編程課程來說，在實(shí)際教學(xué)過程中需要把互聯(lián)網(wǎng)課堂、傳統(tǒng)教室、課上、課后四個(gè)學(xué)習(xí)階段有機(jī)統(tǒng)籌結(jié)合，對于不同學(xué)習(xí)階段采用不同和有針對性的教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)不同的教學(xué)情境，如課堂教學(xué)模式、實(shí)訓(xùn)模式等。

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程課程的課前導(dǎo)學(xué)

課前導(dǎo)學(xué)階段，教師是數(shù)控加工與編程課程教學(xué)資源提供的主要核心，利用學(xué)習(xí)通、智慧職教等平臺提前發(fā)布課前導(dǎo)學(xué)資料，主要教學(xué)資源包括課程團(tuán)隊(duì)制作的項(xiàng)目化課程、微課、PPT、精品課程視頻或從網(wǎng)絡(luò)搜集的優(yōu)質(zhì)課程資源，結(jié)合教材為學(xué)生自主、個(gè)性化的學(xué)習(xí)提供移動化、碎片化的互聯(lián)網(wǎng)資源;同時(shí)教師根據(jù)課程特點(diǎn)、學(xué)情分析等提前告知本課程量化評分考核標(biāo)準(zhǔn)，便于學(xué)生提前了解本課程相關(guān)知識點(diǎn)的重要性，并根據(jù)學(xué)生自學(xué)情況預(yù)測學(xué)習(xí)效果，以便于設(shè)計(jì)和調(diào)整后續(xù)的教學(xué)活動。

學(xué)生課前登錄互聯(lián)網(wǎng)平臺或App，根據(jù)每次發(fā)布的課前學(xué)習(xí)任務(wù)，在課前初步了解下次上課需要學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，在互聯(lián)網(wǎng)提交學(xué)習(xí)疑問，也可以直接與同學(xué)交流學(xué)習(xí)心得、疑問討論。同時(shí)，學(xué)生也可以通過互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)相關(guān)數(shù)控加工視頻、學(xué)習(xí)資料、圖片等。相關(guān)資源上傳至選擇的互聯(lián)網(wǎng)平臺，和老師一起共建教學(xué)資源。

通過以課程教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)的課前導(dǎo)學(xué)，能夠幫助學(xué)生建立知識框架，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，降低厭學(xué)情緒，同時(shí)教師也可以根據(jù)學(xué)習(xí)通平臺等互聯(lián)網(wǎng)App或平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況對每個(gè)學(xué)生的自學(xué)能力和每次課前自學(xué)情況進(jìn)行評估，老師通過互聯(lián)網(wǎng)平臺或App可以掌握每個(gè)學(xué)生的課程預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況，包括登錄“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺的時(shí)間、在平臺上的學(xué)習(xí)時(shí)長、討論問題和答題情況，以便調(diào)整后續(xù)課堂教學(xué)側(cè)重點(diǎn)和教學(xué)速度，便于教學(xué)活動的順利展開。

（二） “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程課程的課堂研習(xí)

課堂研習(xí)是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程教育的核心環(huán)節(jié)，通過實(shí)施數(shù)控加工理論與技術(shù)實(shí)踐一體化的項(xiàng)目化教學(xué)，將理論與仿真教學(xué)相結(jié)合。教師先描述本次課的學(xué)習(xí)任務(wù)，對數(shù)控加工與編程課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)等知識點(diǎn)進(jìn)行課堂教授，針對實(shí)時(shí)問題和課前導(dǎo)學(xué)中學(xué)生集中反映的問題進(jìn)行疑難解答，也可對個(gè)別學(xué)生出現(xiàn)的困惑以一對一的方式進(jìn)行輔導(dǎo)。

對于課程中實(shí)踐操作性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)生劃分成若干個(gè)課程小組，每個(gè)小組分配不同的編程和加工題目，通過小組成員間的團(tuán)隊(duì)合作共同完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。在課堂教學(xué)中教師可以通過學(xué)習(xí)通、藍(lán)墨云課堂等互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行點(diǎn)名、提問、搶答等活動。

教師在課堂教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在課堂上不同加工案例的數(shù)控程序編寫質(zhì)量、數(shù)控加工工藝路線合理性等，對課堂小組展示進(jìn)行點(diǎn)評，并針對不同學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況通過學(xué)習(xí)通等互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)送適時(shí)指導(dǎo)。

（三）“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程課程的課內(nèi)實(shí)訓(xùn)

課內(nèi)實(shí)訓(xùn)通過項(xiàng)目化和理實(shí)一體化的數(shù)控課堂實(shí)訓(xùn)活動來提高學(xué)生的數(shù)控編程能力、零件裝夾、調(diào)控、維修能力、車床/銑床加工能力等，教師根據(jù)實(shí)訓(xùn)機(jī)床可以更生動和清晰講解數(shù)控機(jī)床原理、數(shù)控車床和數(shù)控銑床等不同類型的機(jī)床操作要點(diǎn)、安全注意事項(xiàng)，根據(jù)圖紙進(jìn)行三維建模、數(shù)控加工工藝編制和數(shù)控編程、選擇刀具、對刀測量和調(diào)整、實(shí)施數(shù)控加工等全過程。

開始實(shí)訓(xùn)前隨機(jī)將學(xué)生劃分為若干個(gè)課程小組，每個(gè)小組分配不同的零件圖紙，組織學(xué)生通過小組討論、分析零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、決定采用何種加工工藝路線、確定數(shù)控編程內(nèi)容、小組內(nèi)各成員職責(zé)，并分工合作按小組在數(shù)控機(jī)床上完成實(shí)際零件加工。實(shí)訓(xùn)教學(xué)中如無安全風(fēng)險(xiǎn)，教師應(yīng)盡可能讓各課程小組合作完成數(shù)控零件加工、測量，教師在此過程根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際輔導(dǎo)各課程小組數(shù)控加工實(shí)施過程，當(dāng)數(shù)控加工過程中發(fā)現(xiàn)問題時(shí)指導(dǎo)或共同分析，通過數(shù)控加工工藝分析、實(shí)施數(shù)控加工、分析實(shí)訓(xùn)過程中存在的問題和原因等，提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

教師在課內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中不同類型零件的數(shù)控編程進(jìn)展、數(shù)控程序調(diào)試時(shí)間長短和步驟、對刀操作準(zhǔn)確度、加工質(zhì)量高低等，在各小組完成數(shù)控加工、提交零件作品時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評，并針對不同學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)情況通過學(xué)習(xí)通等互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)送相應(yīng)的指導(dǎo)和提醒。

（四）“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程課程的課后練習(xí)

在課后階段，教師通過學(xué)習(xí)通等互聯(lián)網(wǎng)平臺復(fù)習(xí)鞏固知識，完成并提交作業(yè)，并提供UG數(shù)控仿真加工、Mastercam、宇龍數(shù)控仿真平臺、斯沃等數(shù)控加工仿真平臺和軟件，為學(xué)生提供課后練習(xí)的仿真加工環(huán)境，為鞏固和輔助教學(xué)效果提供幫助。

通過數(shù)控加工仿真軟件模擬主流數(shù)控系統(tǒng)和國內(nèi)數(shù)控機(jī)床對機(jī)床—夾具—刀具—工件進(jìn)行幾何仿真以驗(yàn)證刀具路徑正確與否，是否會發(fā)生刀具與工件干涉，可以判斷數(shù)控程序正確與否;進(jìn)行物理仿真觀察切削動態(tài)特性對加工零件質(zhì)量的影響，根據(jù)仿真情況調(diào)整和優(yōu)化切削參數(shù)。

通過課后練習(xí)可以為不同學(xué)習(xí)深度和廣度的學(xué)生提供個(gè)性化的知識和技能增長途徑，最大限度地滿足學(xué)生差異化的學(xué)習(xí)需求，拓寬知識面和提升應(yīng)用技能，滿足我校對專業(yè)技能拔尖和行業(yè)特色人才的培養(yǎng)需求。

三、結(jié)語

通過實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下數(shù)控加工與編程課程的課前導(dǎo)學(xué)、課堂研習(xí)、課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、課后練習(xí)、我校制造專業(yè)學(xué)生在數(shù)控加工專業(yè)技術(shù)能力方面有了持續(xù)提升，該教學(xué)模式較適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)控加工人才的發(fā)展及區(qū)域加工行業(yè)對數(shù)控高技能人才的需求。促進(jìn)了制造類專業(yè)群的建設(shè)和發(fā)展，我校機(jī)械制造及自動化專業(yè)被評為湖北省省重點(diǎn)專業(yè)，經(jīng)過全國職業(yè)技能等級證書信息管理服務(wù)平臺認(rèn)真評審，2020年6月正式批準(zhǔn)我院新申請的數(shù)控車銑加工“1+X”試點(diǎn)證書資格試點(diǎn)院校。本專業(yè)生在實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神等方面取得了長足的進(jìn)步，在湖北省技能大賽數(shù)控機(jī)床裝配調(diào)試與維修賽等各類比賽中多次取得優(yōu)異成績，機(jī)械制造與自動化專業(yè)歷年畢業(yè)生取得中級職業(yè)資格證書比例達(dá)100%，約40%的學(xué)生取得數(shù)控操作工（銑床、車床）高級職業(yè)資格證書;機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生就業(yè)率隨著人才培養(yǎng)質(zhì)量提高、產(chǎn)教融合和“1+X”證書教學(xué)理念的實(shí)施，機(jī)械制造與自動化專業(yè)畢業(yè)生近三年就業(yè)率平均約為 98%，畢業(yè)后從事數(shù)控加工的學(xué)生專業(yè)技能較高、職業(yè)素質(zhì)好，得到用人單位的高度評價(jià)。

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◎編輯 魯翠紅