林旭群 方迪成

（汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 汕頭 515078）

《數(shù)控加工》課程的教學(xué)改革嘗試*

林旭群 方迪成

（汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 汕頭 515078）

在機(jī)械CAD/CAM專業(yè)《數(shù)控加工》課程教學(xué)中，采用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行輔助教學(xué)，將自動編程與手工編程兩者相結(jié)合，嘗試課程教學(xué)與職業(yè)技能鑒定相結(jié)合，推行“雙證書”制度等，本文論述了這一系列的教學(xué)改革，并以實(shí)踐證明，這一系列教學(xué)改革對提高課程教學(xué)質(zhì)量有明顯的效果。

《數(shù)控加工》；CAD/CAM專業(yè)；課程改革

數(shù)控加工技術(shù)是對傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)行升級的新興技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM、FMS以及智能制造等現(xiàn)代制造的關(guān)鍵。進(jìn)入21世紀(jì)以來,數(shù)控加工原理、數(shù)控編程與加工在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，使機(jī)械制造不斷提高精度和效率，同時(shí)也對技術(shù)人員提出了更高的要求。機(jī)械CAD/CAM專業(yè)是培養(yǎng)生產(chǎn)第一線的CAD/CAM技術(shù)專業(yè)人才的主要源泉，我院已創(chuàng)辦機(jī)械CAD/CAM專業(yè)數(shù)年，在此過程中，不斷地探索如何使學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械CAD/CAM專業(yè)的主干課程《數(shù)控加工》課程時(shí)，既能增強(qiáng)對CAD/CAM原理的理解，又能增強(qiáng)動手能力的培養(yǎng)，為此，進(jìn)行了《數(shù)控加工》課程的教學(xué)改革，并取得了顯著成效。

使用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行輔助教學(xué)

《數(shù)控加工》是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的主干專業(yè)課。它的前導(dǎo)課程有：《金屬工藝學(xué)》、《機(jī)械制造工藝》、《公差與配合》、《液壓與氣動》、《機(jī)械 CAD/ CAM原理》等，后續(xù)課程有《MasterCAM自動編程》、《Pro/E基礎(chǔ)》等。《數(shù)控加工》課程教學(xué)分三階段進(jìn)行：第一階段主要介紹數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與原理；第二階段介紹數(shù)控加工工藝與編程；第三階段進(jìn)行數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與原理的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生了解什么是數(shù)控、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)、與普通機(jī)床的區(qū)別，這些知識對數(shù)控加工工藝與編程的學(xué)習(xí)起著承前啟后的作用，是操作數(shù)控機(jī)床必需的理論基礎(chǔ)，而數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)能加深學(xué)生對數(shù)控原理和數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的了解。

《數(shù)控加工》課程實(shí)踐性強(qiáng)，對于缺少實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言，內(nèi)容會顯得枯燥，為了達(dá)到教學(xué)目的，我們進(jìn)行了一系列的探索和改革。首先是對《數(shù)控加工》中所涉及的工藝與編程方面的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)改革：（1）在教材原有的只介紹數(shù)控車床編程與加工的基礎(chǔ)上增加了數(shù)控銑床的編程與加工。（2）對課程內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)充，我們介紹了廣州數(shù)控與FANUC兩個(gè)不同的數(shù)控系統(tǒng)及其操作，還對數(shù)控加工工藝、數(shù)控刀具的選擇、加工切削用量的選用、數(shù)控加工工藝路線的安排等進(jìn)行了重點(diǎn)強(qiáng)化，使學(xué)生學(xué)好、掌握好重點(diǎn)的實(shí)戰(zhàn)知識。（3）適度介紹了一些MasterCAM自動編程的知識，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)今后的工作信心。

在教學(xué)中，融教、學(xué)、做于一體，形式靈活。如采用多媒體教學(xué)，動畫演示，或到車間現(xiàn)場教學(xué)，邊講邊做，學(xué)生印象深刻。在入門教學(xué)時(shí)，采用數(shù)控仿真軟件，學(xué)生學(xué)習(xí)完一些編程與操作的內(nèi)容后，可以在仿真軟件上進(jìn)行仿真操作，非常直觀，使得學(xué)生能夠很快理解教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)興趣顯著提升。課程教學(xué)中期，播放數(shù)控加工的視頻，彌補(bǔ)高檔數(shù)控設(shè)備的不足，開拓學(xué)生視野。在講解循環(huán)加工指令時(shí)，制作動畫幫助學(xué)生理解刀具的移動路徑。在課程教學(xué)的整個(gè)過程，使用加工仿真軟件進(jìn)行輔助教學(xué)，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)仿真操作中，熟悉數(shù)控編程指令的正確運(yùn)用，避免出現(xiàn)加工事故。

數(shù)控實(shí)訓(xùn)是一個(gè)非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是對理論的檢驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)過程中，在嚴(yán)格保證安全生產(chǎn)的前提下，對數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)提出一系列的教學(xué)要求，主要表現(xiàn)在增加學(xué)生磨削刀具的實(shí)訓(xùn)。學(xué)生懂得了刀具對于加工的重要性，通過刃磨刀具，學(xué)生鞏固了以前學(xué)過的《金屬工藝學(xué)》內(nèi)容，加深了對刀具的幾個(gè)角度的理論認(rèn)識。通過一條龍的訓(xùn)練，學(xué)生能從容面對數(shù)控車床操作中級工的職業(yè)資格考試，通過省技能鑒定考核，由省選派考評員監(jiān)考，隨機(jī)抽取考題，先經(jīng)上機(jī)理論考試，再經(jīng)上機(jī)仿加工，再到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行實(shí)際加工，學(xué)生應(yīng)準(zhǔn)備刀具坯料。教師、學(xué)生高度重視，職業(yè)資格證書考核檢驗(yàn)了學(xué)生的數(shù)控操作水平，同時(shí)也檢驗(yàn)了我院的教學(xué)質(zhì)量。

自動編程與手工編程兩者緊密結(jié)合提高教學(xué)質(zhì)量

數(shù)控編程的方法有手工編程和軟件自動編程兩種，手工編程可用于形狀相對簡單的二維加工，軟件自動編程主要用于復(fù)雜的三維曲面加工。手工編程是學(xué)生必須掌握的基本技能。通過手工編程能加深對數(shù)控系統(tǒng)特性的理解，最大限度地發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的功能。手工編程也是運(yùn)用軟件自動編程的基本功。數(shù)控車床中級操作工資格考試以及全國數(shù)控技能競賽的考核內(nèi)容之一就是手工編程，手工編程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用數(shù)控系統(tǒng)的功能，主動探索手工編程原理、技巧，鍛煉學(xué)生運(yùn)用宏程序的能力。在掌握手工編程的基礎(chǔ)上，學(xué)生就能靈活運(yùn)用CAD/CAM軟件，更高層次地理解加工原理。實(shí)踐表明，有的學(xué)生掌握了數(shù)控編程的能力后，對現(xiàn)廣泛使用的工程軟件PRO/E、UG、MasterCAM、Cimatron等能很快入門并掌握。如汕頭地區(qū)澄海的玩具業(yè)非常發(fā)達(dá)，多使用PRO/E軟件進(jìn)行造型，加工多使用MasterCAM軟件，這兩種軟件的數(shù)據(jù)交換非常方便。在《數(shù)控加工》編程實(shí)訓(xùn)中，我們嘗試這一項(xiàng)目的任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法，如我們設(shè)計(jì)讓學(xué)生對某一產(chǎn)品使用PRO/E軟件進(jìn)行造型，然后，應(yīng)用MasterCAM軟件進(jìn)行自動編程，這有利于提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)。

我們深深體會到：在教學(xué)中，既要教會學(xué)生掌握傳統(tǒng)的手工編程來打基礎(chǔ)，還要著重自動編程系統(tǒng)的具體應(yīng)用，以便學(xué)生在今后的工作中能得心應(yīng)手。學(xué)習(xí)數(shù)控自動編程系統(tǒng)時(shí)應(yīng)按照計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的思想,結(jié)合生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，與各種計(jì)算機(jī)輔助軟件聯(lián)系起來,通過數(shù)控加工程序的編制，加深機(jī)床加工功能及其對應(yīng)指令的理解。此外，刀具方面的知識也不容忽視，如刀具的形狀、尺寸、材料等,這樣才有助于正確選用刀具尺寸、材質(zhì)以及刀具補(bǔ)償值的理解和編程處理。

課程教學(xué)與職業(yè)技能鑒定相結(jié)合，推行“雙證書”制度

在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)按照數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位的需求優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),更新相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,將行業(yè)發(fā)展前沿的新軟件，有關(guān)數(shù)控加工新技術(shù)、新工藝納入教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)將職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求分解融入到課程體系中,使之更符合行業(yè)、企業(yè)的實(shí)際需要。較具體的做法體現(xiàn)在推行“雙證書”制度上。

職業(yè)技能鑒定須對被鑒定者所具備的理論知識與技能水平做一個(gè)分級鑒別和認(rèn)證。在設(shè)計(jì)《數(shù)控加工》課程教學(xué)的內(nèi)容時(shí)，我們盡量滿足數(shù)控加工職業(yè)技能鑒定的要求，同時(shí)保持教學(xué)內(nèi)容如軟件升級能與時(shí)俱進(jìn)，也能符合職業(yè)崗位群對學(xué)生知識和技能的要求。通常安排為：課程理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，動員學(xué)生參加數(shù)控加工職業(yè)技能鑒定考試，獲取職業(yè)資格證書。學(xué)生參加職業(yè)技能鑒定考試的通過率也能很好地檢驗(yàn) 《數(shù)控加工》課程教學(xué)的質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，從中可以發(fā)現(xiàn)問題，不斷地提高教學(xué)質(zhì)量。

在推行“雙證書”過程中我們的體會有：“雙證書”制度能否得到順利實(shí)施,考評員隊(duì)伍的建設(shè)是關(guān)鍵。任課教師應(yīng)考取考評員資格，應(yīng)了解相關(guān)的職業(yè)資格制度,熟悉相應(yīng)的數(shù)控車、銑、加工中心操作，掌握相應(yīng)等級的職業(yè)資格鑒定內(nèi)容和要求。要把在學(xué)校從事的教學(xué)工作與到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉相結(jié)合起來。為此，應(yīng)加強(qiáng)校企合作，積極尋求與企業(yè)的緊密合作,關(guān)注企業(yè)對技術(shù)工人的需求。汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院已與企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系,先后與澄海玩具行業(yè)、澄海相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)創(chuàng)建并實(shí)施了多元化校企合作培養(yǎng)技能型人才的新模式,實(shí)現(xiàn)學(xué)生出了校門就能夠工作。

改革效果

在2005年底，我院參加了廣東省第一次數(shù)控機(jī)床操作考試的動員會議之后，我們就積極地進(jìn)行課程改革思考，吸取省內(nèi)外同層次院校本課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，聽取企業(yè)對數(shù)控人才的需求，通過調(diào)研，建立了具有較強(qiáng)的針對性、實(shí)用性、先進(jìn)性并符合我院實(shí)際情況的專業(yè)教學(xué)體系，有的放矢地開展課程教學(xué)，積極參加技能鑒定考試。2005級機(jī)械CAD/CAM專業(yè)大部分學(xué)生報(bào)考了廣東省數(shù)控車床工職業(yè)技能鑒定，通過率達(dá)到85%。達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。這些改革措施已應(yīng)用于機(jī)電工程系數(shù)屆學(xué)生的理論與實(shí)踐教學(xué)中，效果很好，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，大多數(shù)能主動思考探索，提出了很多加工中的實(shí)際問題。畢業(yè)生也得到用人單位的好評。這些改革措施既解除了學(xué)校的困境，又使我校教學(xué)改革不斷加快，跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐，同時(shí)提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，為企業(yè)提供了更多、更合適的人才。但是，在新形勢下，今后如何進(jìn)一步提高《數(shù)控加工》課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力，還需要我們付出長期的努力。

[1]黃桂琴.高職高?！稊?shù)控編程與操作》教學(xué)改革的幾點(diǎn)嘗試[J].陜西教育（高教版），2009，（1）.

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[4]繆曉紅.數(shù)控加工技術(shù)課程的模塊化教學(xué)研究[J].職業(yè)教育，2009，（1）.

G715

A

1672－5727（2010）06－0089－02

*本文系2007年汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院教研課題 《〈數(shù)控加工〉課程的教學(xué)改革——在課程中引入數(shù)控車床中級操作工資格考試的嘗試》（課題編號：07jy12）研究成果之一

林旭群（1965—），男，廣東潮陽人，汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，教務(wù)處副處長，研究方向?yàn)闄C(jī)械和教育學(xué)。

方迪成（1980—），男，湖南岳陽人，汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，研究方向?yàn)闄C(jī)械。