韓俊峰 唐靜 陳洪濤
摘 要:在充分調(diào)研裝備制造企業(yè)數(shù)控操作和編程員崗位所需計算機(jī)輔助編程與制造知識技能要求的基礎(chǔ)上,基于工作過程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計、構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容及設(shè)計教學(xué)實(shí)施過程。課程教學(xué)單元所涉及的教學(xué)內(nèi)容均是畢業(yè)生就業(yè)崗位上的必備知識與技能,課程資源形式多樣、內(nèi)容豐富,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞:計算機(jī)輔助編程與制造;基于工作過程;課程資源
專業(yè)建設(shè)其核心是課程體系建設(shè),它是提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的核心,也是人才培養(yǎng)模式改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]?!读慵嬎銠C(jī)輔助編程與制造》課程資源是中國大學(xué)幕課(數(shù)控技術(shù)專業(yè)共享型資源庫開發(fā)的課程資源,課程是在對全國六十余家裝備制造企業(yè)數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生主要就業(yè)崗位調(diào)研與分析的基礎(chǔ)上,采用校企合作方式,基于崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工作過程,通過由簡單到復(fù)雜的典型零件及產(chǎn)品為載體,培養(yǎng)學(xué)生掌握CAD/CAM軟件編制程序,然后傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工所需的知識和技能。
一、課程資源建設(shè)思路
建設(shè)此課程資源的目的是為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和來課程提高教育教學(xué)質(zhì)量。為了以較低的成本以及進(jìn)一步提高廣大師生的信息化能力,課程資源建設(shè)應(yīng)采用信息化手段,特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)手段[2]。
二、課程資源的主要建設(shè)內(nèi)容
(一)課程大綱設(shè)計
課程大綱反映課程設(shè)計的總體思想和教學(xué)組織實(shí)施總體要求。大綱包括總體教學(xué)方案、課程教學(xué)單元方案、課程教案和數(shù)字媒體教學(xué)資源匯總等內(nèi)容。本課程是專業(yè)課的技能拓展課程,目標(biāo)是掌握軟件編程。過程擬采用真實(shí)零件為載體,工廠工作流程為導(dǎo)向,學(xué)生為中心,教師為引導(dǎo)展開教學(xué)。教學(xué)資源包含有任務(wù)書、工藝文件、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、教學(xué)錄像,互動式教學(xué)動畫等等。課時總計48課時。
(二)教學(xué)載體設(shè)計
課程教學(xué)載體包含4個基本教學(xué)單元。前3個教學(xué)單元選取兩軸、三軸、四軸加工的真實(shí)典型零件為載體,由簡單到復(fù)雜,由兩軸加工到多軸加工。
教學(xué)單元4為一周的課程專用周,是對學(xué)生進(jìn)行零件計算機(jī)輔助編程和制造的綜合訓(xùn)練。載體為組合件(紀(jì)念印章。
該載體設(shè)計考慮了以下幾點(diǎn):
(1)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情,載體應(yīng)該有一定的功能。本紀(jì)念印章由印章、底座、手柄通過螺紋聯(lián)接裝配而成。既可作為紀(jì)念印章使用,又可作為一工藝品擺件擺放;
(2)整個印章包含較典型的零件結(jié)構(gòu)要素,包括圓柱、圓錐、復(fù)雜型線、曲面、型腔、內(nèi)外輪廓、內(nèi)外螺紋等,載體零件應(yīng)該具有一定復(fù)雜程度,需采用計算機(jī)輔助編程;
(3)三個零件分別需要通過數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控車銑綜合加工完成,便于各職業(yè)院校充分利用現(xiàn)有設(shè)備,以學(xué)生小組為單位組織實(shí)施。
(三)教學(xué)方法、手段及素材
教學(xué)方法是教學(xué)改革的關(guān)鍵點(diǎn)和切入點(diǎn)。本課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法以理論講授為主,教學(xué)主要注重CAD/CAM軟件的操作,教學(xué)過程較枯燥,學(xué)生也普遍缺乏解決生產(chǎn)實(shí)際問題的訓(xùn)練和經(jīng)歷。此次課程資源改革教學(xué)方法和手段:融“教、學(xué)、做”為一體,以學(xué)生為中心,教師的任務(wù)是對整個學(xué)習(xí)或工作過程進(jìn)行發(fā)動、監(jiān)督、幫助、控制和評估;教學(xué)形式主要通過學(xué)生自行組織學(xué)習(xí)過程,學(xué)習(xí)以小組進(jìn)行,留給學(xué)生嘗試新行為方式的實(shí)踐空間。
課程資源含豐富的教學(xué)素材,特別是設(shè)計了專業(yè)的學(xué)習(xí)動畫,內(nèi)容豐富、新穎,交互性很強(qiáng)。
本動畫是以UG軟件實(shí)際的平面銑操作為基礎(chǔ)而開發(fā)的交互式動畫,主要用于檢驗學(xué)習(xí)人員對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。動畫以“任務(wù)((操作加提示和判斷”模式進(jìn)行。即動畫中測試學(xué)員根據(jù)測試任務(wù)內(nèi)容提示完成對應(yīng)操作,操作正確則自動進(jìn)入下一個任務(wù),操作錯誤則給出錯誤提示直到正確完成當(dāng)前任務(wù)。
三、教學(xué)的組織實(shí)施
課程教學(xué)組織主要分為以下幾個階段:
(1)分組及任務(wù)布置:學(xué)生分成小組,教師將教學(xué)任務(wù)表下達(dá)到小組,學(xué)生通過任務(wù)表,熟悉單元載體零件圖樣和工藝文件,明確學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。
(2)制定工作計劃:在教師指導(dǎo)下,按照任務(wù)書要求各小組制定詳細(xì)的學(xué)習(xí)計劃、明確每一階段學(xué)習(xí)內(nèi)容和工作任務(wù)。
(3)工藝規(guī)劃及參數(shù)設(shè)置:教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。首先由老師介紹本次任務(wù)的軟件操作環(huán)境,通過操作示范,講解毛坯建立、坐標(biāo)系設(shè)置、幾何體確定、刀具設(shè)置、加工方式選擇及相應(yīng)參數(shù)設(shè)置等過程。然后學(xué)生利用資源動畫加深對所學(xué)的認(rèn)識。
(4)刀具軌跡生成、仿真及后置處理出程序:學(xué)生根據(jù)所學(xué)在軟件中生成任務(wù)零件的刀具軌跡并仿真。
(5)工件數(shù)控加工:學(xué)生以小組為單位完成工件從工量具的準(zhǔn)備、工件裝夾、機(jī)床操作、工件加工全過程。
(6)工件檢測:工件加工完成后,對工件幾何量精度進(jìn)行檢測,填寫檢查表。
(7)考核與評價:對單元的任務(wù)完成情況進(jìn)行綜合考核與評價。按照企業(yè)員工考核方式將個人考核和班組考核相結(jié)合,提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊意識。
四、結(jié)語
本課程教學(xué)內(nèi)容源于裝備制造企業(yè)數(shù)控機(jī)床操作和編程員崗位具體工作項目,教學(xué)內(nèi)容均是畢業(yè)生就業(yè)崗位上的必備知識與技能,課程內(nèi)容從簡單到復(fù)雜,內(nèi)容設(shè)計合理。課程載體零件典型并且通用,充分考慮了國家大部分學(xué)校的實(shí)訓(xùn)條件,在全國范圍內(nèi)具有普適性。課程組織靈活、課程考核評價新穎科學(xué)。課程資源豐富、多樣,完整,課程建設(shè)資源可為全國職業(yè)院校開展本課程教學(xué)提供參考與幫助。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬樹超,郭揚(yáng).高等職業(yè)教育跨越·轉(zhuǎn)型·提升[M].北京:高等教育出版社,2008,06:144.
[2] 張堯?qū)W.扎實(shí)推進(jìn)”質(zhì)量工程”抓緊抓實(shí)精品課程建設(shè)[J].中國高等教育,2003,09:4.
作者簡介:韓俊峰(1982.07- ),男,四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗師,高級技師,研究方向:機(jī)械制造技術(shù)。