提升數(shù)控加工技能的綜合實(shí)踐應(yīng)用研究

陳 艷

（青島工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，山東青島 266300）

1 引言

人才是創(chuàng)新的根基，是創(chuàng)新的核心要素。改造提升傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)、做強(qiáng)優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)、培育壯大新興未來(lái)產(chǎn)業(yè)，都需要優(yōu)秀人才來(lái)支撐。根據(jù)行業(yè)規(guī)范和教學(xué)要求，確定適合產(chǎn)教融合視域下以數(shù)控加工職業(yè)技能為主線(xiàn)的人才培養(yǎng)的“達(dá)標(biāo)點(diǎn)”，讓學(xué)生在對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中數(shù)控加工流程有較完整的認(rèn)識(shí)、對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)境較熟悉的情況下，較好地完成加工案例綜合課程設(shè)計(jì)。針對(duì)課程教學(xué)改革的需要，開(kāi)設(shè)《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程，教學(xué)模式由“理論課+實(shí)驗(yàn)課+課程設(shè)計(jì)”進(jìn)一步完善為“理論課+實(shí)驗(yàn)課+課程設(shè)計(jì)+綜合創(chuàng)新實(shí)踐”，達(dá)到產(chǎn)教融合、育訓(xùn)結(jié)合的育人效果[1]。

2 育訓(xùn)結(jié)合

在《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》中提出，完善高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。完善學(xué)歷教育與培訓(xùn)并重的現(xiàn)代職業(yè)教育體系，暢通技術(shù)技能人才成長(zhǎng)渠道。發(fā)展以職業(yè)需求為導(dǎo)向、以實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)、以產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合為途徑的專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)。推動(dòng)具備條件的普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，鼓勵(lì)有條件的普通高校開(kāi)辦應(yīng)用技術(shù)類(lèi)型專(zhuān)業(yè)或課程。開(kāi)展本科層次職業(yè)教育試點(diǎn)。

《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程主要包括UG NX模具設(shè)計(jì)的基本流程，模具分型、型腔布局、模架、澆注系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，數(shù)控加工工序類(lèi)型的創(chuàng)建，“后處理”生成NC代碼，程序調(diào)試以及實(shí)現(xiàn)零件數(shù)控加工等內(nèi)容。課程按照課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接的要求，編排切合行業(yè)應(yīng)用的數(shù)控加工課程群的綜合實(shí)踐內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具有面向工程的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。

以產(chǎn)教融合、育訓(xùn)結(jié)合為教法改革切入點(diǎn)，借鑒“雙元制”模式，校企共同研究制定人才培養(yǎng)方案，推動(dòng)院校和行業(yè)企業(yè)形成命運(yùn)共同體。在應(yīng)用型本科高校啟動(dòng)“學(xué)歷證書(shū)+若干職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)”制度試點(diǎn)工作，夯實(shí)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)，拓展學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)本領(lǐng)。

3 注重學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)

在實(shí)踐小學(xué)期環(huán)節(jié)實(shí)施綜合實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐，以典型加工案例為主題完成綜合課程設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮課程群體效應(yīng)。

教學(xué)改革中，注重分析生源特點(diǎn)和課程特點(diǎn)，在“應(yīng)用型本科數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革模式探索”課題教學(xué)改革實(shí)施過(guò)程中，采取“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法，實(shí)施“混合課堂式”教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，數(shù)控加工技能的綜合實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)一步采取“學(xué)生走進(jìn)企業(yè)”等教學(xué)方式。細(xì)化產(chǎn)教融合政策，深化校企協(xié)同育人模式改革，培養(yǎng)更多能工巧匠、大國(guó)工匠。

4 綜合實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)展

4.1 混合式教學(xué)

圍繞教學(xué)目標(biāo)整合《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)、學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)資源，以模塊化教學(xué)形式進(jìn)行授課。

以學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上學(xué)習(xí)和線(xiàn)下翻轉(zhuǎn)教學(xué)的融合，構(gòu)建多元開(kāi)放的新生態(tài)課堂。

學(xué)習(xí)知識(shí)在課外，內(nèi)化知識(shí)在課堂。課前通過(guò)學(xué)習(xí)通上教師的錄課內(nèi)容以及大學(xué)慕課等優(yōu)良資源進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，課堂進(jìn)行知識(shí)梳理，學(xué)生按照學(xué)習(xí)通上的錄課內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐操作，對(duì)實(shí)踐操作的疑難問(wèn)題采取師生互動(dòng)，小組研討等方式進(jìn)行。

4.2 綜合實(shí)踐應(yīng)用

綜合實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)展完善了專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)模式。教學(xué)模式由“理論課+實(shí)驗(yàn)課+課程設(shè)計(jì)”進(jìn)一步完善為“理論課+實(shí)驗(yàn)課+課程設(shè)計(jì)+綜合創(chuàng)新實(shí)踐”。實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)零件模型到實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程、從NC代碼的軌跡驗(yàn)證到實(shí)物生產(chǎn)加工的全過(guò)程。

《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程以典型機(jī)殼案例為講解主題，使用UG進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、分型設(shè)計(jì)、后處理獲得NC代碼、以及使用上海宇龍數(shù)控仿真加工軟件進(jìn)行程序調(diào)試、對(duì)刀操作、完成零件的生產(chǎn)加工。

典型機(jī)殼零件如圖1所示。典型機(jī)殼零件的補(bǔ)腔操作有些復(fù)雜，如圖2所示。通過(guò)分型設(shè)計(jì)中補(bǔ)腔的完成，讓學(xué)生了解復(fù)雜腔體分型線(xiàn)的編輯和分型面的設(shè)計(jì)過(guò)程，如圖3所示。

圖1 機(jī)殼零件

在完成機(jī)殼分模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以機(jī)殼型腔的數(shù)控加工為例，讓學(xué)生了解數(shù)控自動(dòng)編程加工的相關(guān)流程，熟悉NX數(shù)控編程界面及加工環(huán)境。讓學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)殼模具型腔開(kāi)粗以及平面的精加工操作內(nèi)容，了解“型腔銑”以及“使用邊界面銑削”工序類(lèi)型。學(xué)習(xí)機(jī)殼模具型腔精加工操作內(nèi)容，了解“型腔銑”、“深度輪廓加工”、“區(qū)域輪廓銑”工序類(lèi)型，進(jìn)一步完善機(jī)殼型腔數(shù)控加工的工序設(shè)定。

通過(guò)“后處理”生成各個(gè)工序類(lèi)型的數(shù)控加工程序，把各程序?qū)氲綌?shù)控仿真軟件中，并進(jìn)行刀具軌跡驗(yàn)證，且根據(jù)各工序類(lèi)型生成程序時(shí)設(shè)置的刀具信息，在數(shù)控仿真軟件中分別對(duì)應(yīng)各程序完成各刀具的對(duì)刀操作。對(duì)刀操作如圖4所示。最終實(shí)現(xiàn)各工序的實(shí)踐加工，如圖5所示。

圖5 零件實(shí)踐加工

4.3 教學(xué)效果分析

《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程的授課內(nèi)容在注重技能實(shí)踐的基礎(chǔ)上，有效銜接的編排，提高了課程的趣味性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。課堂上學(xué)生根據(jù)線(xiàn)上錄課講授內(nèi)容，自覺(jué)有序進(jìn)行操作設(shè)計(jì)，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極發(fā)問(wèn)，師生研討交流，授課效果較好[2]。

教學(xué)改革中，有2個(gè)班級(jí)開(kāi)設(shè)《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程，2018級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2班54人，2018級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化3班38人。2班學(xué)生綜合成績(jī)分布情況如圖6所示，3班學(xué)生綜合成績(jī)分布情況如圖7所示。

圖6 機(jī)械2班綜合成績(jī)分布情況

圖7 機(jī)械3班綜合成績(jī)分布情況

分析以上兩個(gè)班級(jí)的綜合成績(jī)分布情況，可以看出，學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)控加工技能提升實(shí)踐》課程成績(jī)較理想，課程的開(kāi)設(shè)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)技能的興趣，該課程教學(xué)改革的措施有效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

在教學(xué)改革過(guò)程中，要堅(jiān)持以應(yīng)用為導(dǎo)向，從學(xué)生的興趣入手，才能更好地推進(jìn)各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)展提升數(shù)控加工技能相關(guān)課程的綜合實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目非常有必要，該課程教學(xué)改革的實(shí)施效果較明顯。課程教學(xué)改革需要長(zhǎng)期進(jìn)行，是一個(gè)不斷改進(jìn)的過(guò)程[3]。