《数控加工软件应用》课程整合与教学设计之探讨

王艳春　陈铁牛

摘要：根据数控加工岗位的技能要求，将目前流行的三个软件Mastercam、UG、Cimatron中关于数控编程的内容整合为一门课程，分解为六个模块，各模块内容与岗位技能相对应。围绕以培养学生的能力为目标，以职业活动和工作过程为导向的原则，对该课程进行了整体教学设计和单元教学设计探讨。

关键词：数控加工软件；课程整合；教学设计

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确提出：专业改革与建设要服务区域经济和社会发展，以就业为导向，加大课程建设与改革的力度，增强学生的职业能力。为贯彻这一精神，我院机电工程系针对学生特点，推行“2+1”的教学模式改革，即两年在校学习，一年到企业顶岗实习。针对“2+1”的教学模式，对课程体系也进行了相应的改革，删除了一些理论课程，将内容相关的多门课程整合为一门课，删除纯理论知识的章节，增加以培养学生能力为主的学习内容。

课程介绍

为配合“2+1”教学改革，机电工程系在工业设计专业新增了《数控加工软件应用》课程，该课程由Mastercam、UG、Cimatron三个软件组成。这三个软件都是CAD/CAM软件，据不完全调查，三个软件在广东省的模具行业广泛使用，主要用于分模或数控编程。课程改革前，《Mastercam》和《UG》是独立的两门课，学时数分别是70和60，命令讲解得比较细，理论知识介绍得较全面。但据毕业生反馈，有些命令和理论知识根本用不上。

为使学生毕业后能满足不同企业和职业岗位需求，如果三个软件都单独开设课程，就需要三个学期完成，不符合“2+1”教学改革宗旨。因而可以将三个软件中关于数控编程的主要内容提炼出来，整合为一门课程。基于岗位对技能的要求，在教学过程中将知识体系分解为六大模块，各模块内容与岗位技能相对应，使用项目作为课程能力训练的载体，采取理论与实践相结合的教学模式，使学生在较短时间内，掌握三个软件的使用，为提高就业率打下基础。

教材改革

为满足课程改革需要，教材也要相应地改革，教材主要内容是三个软件的数控编程，通过调查研究初步将教材内容整合为用Mastercam、UG、Cimatron创建实体，创建曲面，编写二维铣削程序，编写三维铣削程序，用Mastercam编写车削程序。教材的主要特色有：

内容实用，实例典型教材包括目前市场上流行的Mastercam、UG、Cimatron三大软件，内容设置以培养学生的数控编程与加工能力为目标，用任务做实例学习课程内容，实例采用生产中的案例，以实用和够用为原则，加工方法和加工参数结合企业的实际生产设置。

语言简洁，图示丰富每章内容都用几个实例做任务来讲解常用命令，讲解过程以图示为主，每个实例都展示了软件的不同功能和使用技巧，避免大量重复，操作过程一目了然。

突出特点，配套光盘同一个任务分别用三个软件绘制并加工，可以突出各软件的特点，通过对比学习，能帮助学生更好地理解和掌握操作命令，书中实例所使用的基本文件和结果、动画文件都收录在光盘中。

教法设计

传统的教学方法是先学后用，通常是教师以一个简单的例子讲解命令的使用，命令学完后才做习题进行练习，课程内容主要按知识体系来讲解，学生的动手能力较差。为体现高职教育的培养目标，需要对传统的教学模式进行改革，以岗位技能为依据，注重能力目标的培养。整个教学活动围绕模具零件的创建与编程，学习使用Mastercam、UG、Cimatron三个软件，打破了知识体系的完整性，保持了职业活动的完整性，提高学生应用知识的能力。

在教法设计上，将三个软件划分为六大模块，对应模块名称及课时数见表1：

（一）课程整体教学设计

根据《数控加工软件应用》课程的内容及特点，进行整体教学设计，由于篇幅有限，部分内容省略，整体设计的主要内容如下：

管理信息 管理信息主要包括课程名称、适用专业、开课系、制定人等。

基本信息 包括学分、学时、课程性质、考核方式等。

课程设计（1）课程目标设计。①能力目标：能利用UG、Cimatron、Mastercam软件创建实体零件、曲面；能正确编写二维、三维铣削程序；能利用Mastercam软件正确编写零件的车削加工程序；能操作数控设备。②知识目标：掌握创建实件、曲面命令的操作方法；理解数控编程参数的含义；掌握车削、铣削数控程序的编写方法。（2）课程内容设计（见表1）。（3）能力训练项目设计（见表2）。本课程主要选择企业的塑料模具零件作为综合训练项目。通过对塑料模具零件的造型与编程，培养学生的绘图及编程能力。（4）进度表设计（见表3）。

（二）课程单元教学设计

《数控加工软件应用》课程整体教学设计完成后，根据整体设计的内容，对每个单元进行设计，设计内容如下：

教案按照学院规定的格式填写。

教学设计以Mastercam创建昆氏曲面为例，如表4所示。

考核方案

考试采用闭卷形式，学生按试卷要求用计算机绘制图形，编写合理的数控加工程序。

总成绩＝平时成绩(30%)＋期末考试成绩(70%)。

平时成绩：包括上课纪律、课堂表现、完成作业情况。

结束语

课程整合前，学习三个软件需三个学期，而针对数控岗位的技能要求，将三个软件整合为一门课，只需一个学期就能完成，缩短了教学时间，减少了课时，提高了效率。目前市场上同行业不同企业采用的软件不同，整合后的课程能满足学生毕业后不同企业的需求，提高就业率。学生毕业后可在模具制造、汽车生产等行业从事数控车床和数控铣床（或加工中心）的操作和编程工作，可实现教学内容与岗位技能的无缝对接。

参考文献：

[1]何满才.数控编程与加工——Mastercam9.0实例详解[M].北京:人民邮电出版社，2006．

[2]王卫兵.UG NX5中文版数控加工案例导航视频教程[M].北京:清华大学出版社，2007．

[3]蔡娥，吴立军，聂相虹. Cimatron8.0产品设计与数控编程实例解析[M].北京:清华大学出版社，2008．

[4]戴士弘，毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社，2008.

作者简介：

王艳春（1968—），女，河南新野人，广东纺织职业技术学院机电工程系讲师，研究方向为模具设计、数控加工。

（本文责任编辑：孟凡云）