《数控机床操作》课程改革与实践

　　摘要：从学校的实际出发，以任务驱动、学做一体、基于工作过程作为《数控机床操作》课程改革的思路。分析了《数控机床操作》课程教学过程中存在的问题，介绍了课程教学改革过程中采取的有效措施和办法，分享了课程改革的经验与收获。
　　关键词：数控机床；课程改革；工作过程
　　
　　数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。因此，数控技术应用型人才培养显得尤为重要。近年来，国家大力发展职业教育，各类院校培养了一大批数控技术应用型人才，然而，很多制造类企业仍在抱怨“高薪难找好技工”。
　　经过专业调研，我们发现其主要原因在于：目前数控专业的教学内容与现代制造技术的发展严重脱节，教学设备数量不足，教学方法死板，教学手段单一，导致学生的培养质量不高。因此，数控技术专业核心课程《数控机床操作》的教学改革势在必行。
　　一、明确课程定位与目标
　　《数控机床操作》是数控技术专业的一门专业核心课程。通过学习，学生应掌握数控车床、数控铣床、加工中心等数控机床结构组成及维护保养知识，熟练掌握数控机床操作技能，具有安全文明生产职业素养，适应数控机床操作工等工作岗位的要求。
　　本课程是在学习《机械零部件测绘与建模》、《机械设计基础》和《零件手工制作》等课程后，学生掌握机构的组成和工作原理相关知识，具备零件手工制作能力的基础上，通过本课程的学习，学生可掌握各类数控机床典型结构组成及工作原理，具备数控机床程序编辑与校验、刀偏设置、手动操作机床等机床操作技能，为《典型零件数控编程与加工》、《计算机辅助编程与联机加工》、《机床控制系统连接与调试》、《数控机床故障维修》、《职业资格鉴定》和《校外综合顶岗实习》等后续课程的学习奠定基础。
　　二、拓展设计思路
　　按照职业工种设置学习情境。选取制造业需求比例最大的三大职业工种数控车工、数控铣工、加工中心操作工的典型工作任务作为本课程的教学任务设计的依据，设计数控车床操作、数控铣床操作、加工中心操作3个学习情境，每个学习情境分别设置两个任务，一个是机床的基本操作，另一个是使用机床完成一个简单零件的数控加工，以此达到熟练操作数控机床的目的。
　　基于工作过程组织任务驱动式教学。分析数控机床操作任务的具体步骤，主要包括加工准备、机床规范性操作、零件加工、机床用完后的清扫及定期维护保养等，将数控机床操作的实际工作过程进行合理划分，使之与普适性工作过程的资讯、决策计划、实施、检查评价四个步骤相对应，实现课程教学实施与工作过程相一致。
　　三、重构教学内容
　　《数控机床操作》课程旨在培养学生的动手能力。而改革前课程主要讲述数控机床组成、分类以及数控机床组成系统的工作原理与结构，较少涉及学生实际操作能力的培养。改革后的课程以数控机床操作为主线，穿插机床结构、数控原理等基础理论知识，按照企业数控机床操作的实际工作过程组织内容，让学生在实际机床操作的过程中学习理论知识，掌握实践技能。比如：第一个学习情境——数控车床操作，我们以简单轴类零件为载体，介绍数控车床的控制和切削原理、车床的结构、刀具准备以及轴类零件的编程、加工和检验等知识。
　　四、创新教学模式
　　1.任务驱动、学做一体。按照“资讯、决策计划、实施、检查评价”四步法组织教学，教学场地以数控加工实训中心为主，以真实的工作任务驱动，学生学习目标明确，除了前期必要的理论知识准备外，学生主动参与、自主学习的比重越来越大，并进行真刀真枪的实战，学生在完成数控机床操作真实工作任务的过程中学会知识、训练技能，实现课程教学的“学做一体”。
　　2.工学交替。依托周边企业资源，建立长期的、有效的、良好的合作关系，建立校外实习基地。课程教学过程中，我们采用学校授课和企业授课等多种形式，让学生深入企业一线操作数控机床，学习相关知识，进一步提高机床操作技能。
　　3.专兼结合、提高教学水平。聘请合作企业的技术骨干和能工巧匠担任课程兼职教师，将企业的生产任务引入课程教学，合作开发课程，编写工学结合特色教材，以企业真实生产任务为基础，开发教学案例库，专兼职教师合作进行课程教学，加强教学研究，共同提升教学能力、知识水平、技能水平、科研能力和职业素养。
　　五、改进教学方法
　　传统的教学方法主要是教室里讲授，学生对数控机床没有什么概念，对一些机械结构更是无法想象。充分利用现代化的教学手段，通过图片、录像、动画的方式把原本抽象的复杂的内容展示给学生，大大提高了学生的学习积极性。
　　同时，在数控加工实训基地开展现场教学，让学生现场讨论并完成零件的加工方案，学生自己选刀具、夹具，自己编程，最后自己加工出一个合格的零件。这种现场教学法，有效地提高了学生学习的积极性和主动性，培养了学生分析问题和解决问题的能力，锻炼了学生操作数控机床的实践技能，改善了教学效果。
　　充分利用数控加工仿真与远程教学系统VNUC软件，建立由各种国内外广泛应用的数控系统FANUC、SIMENS、华中数控装备的数控车床、数控铣床、加工中心等构成零件加工虚拟车间，使每位同学都能够在模拟企业真实环境下操作机床，对产品进行编程与虚拟加工。解决了数控设备由多人共用一台的学习问题，提高了学习效率。
　　六、改革课程评价方式
　　课改前，课程成绩评价依据主要是学生考勤、作业情况以及课本知识掌握情况。由平时成绩和期末考试成绩按照一定的比例组合而成，一般平时成绩占总成绩的40%，期末考试成绩占总成绩的60%。
　　课改后，该课程的成绩评价由过程考核和综合技能考核组成，在过程考核中，每个项目都基于工作过程设计了项目考核评价表，内容包括基本操作、安全文明生产、操作熟练程度、合作性及其他安全文明生产项目。综合任务的测试具有岗位工作任务的针对性，紧紧围绕国家职业资格标准设置有回转体零件、平面轮廓类零件及曲面类零件的综合任务测试题。项目考核评价占总成绩的70％，综合任务测试占总成绩的30％。
　　在课程的评价过程中，突出项目考核与综合考核相结合、理论与实践考核相结合、教师评价与企业评价和学生自评、小组互评相结合。充分调动了学生的学习积极性，培养了其团队合作精神，实现了对学生专业能力、方法能力和社会能力的综合评价。
　　七、课程改革的体会与思考
　　1.设备台套数不够、消耗大等因素制约课程改革的全面开展。而我们创新使用“仿真教学、操作演示、视频点播自学”三位一体教学法，利用虚拟仿真技术，有效地缓解了设备台套数不够的问题、降低了教学成本和风险，全面提高了教学质量。
　　2.培养“双师型”教师，提高教师的实践能力。课程改革对教师的实践操作技能提出了很高的要求。教师要教会学生如何操作机床加工出合格的零件，就必须自己熟练地操作机床。
　　3.积极探索校企合作新模式，共同开发课程资源，改善教学效果。
　　参考文献：
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　　［3］ 杨冰.关于数控机床课程改革的几点思考［J］.华章（教学探索），2006，（3）.