《数控机床编程与加工》优质核心课程建设与研究

李传军

(承德石油高等专科学校工业技术中心，河北承德 067000)

《数控机床编程与加工》优质核心课程建设与研究

李传军

(承德石油高等专科学校工业技术中心，河北承德 067000)

对《数控机床编程与加工》课程建设中的教学内容、教学方法与手段、师资队伍和实践条件进行详细介绍;并对本课程的下一步建设，从人才培养目标的合理定位，教学做一体化教学方式、“双师”型师资队伍和校内外实训基地建设四个方面进行研究。

数控机床编程与加工;课程建设;教学做一体化;实训基地

1 《数控机床编程与加工》课程建设

1.1 教学内容选择

《数控机床编程与加工》课程的培养目标是使学生了解典型数控机床的结构及工作原理，熟练掌握数控机床的基本编程方法，能独立完成典型零件的数控加工。机械工程系的《数控机床编程与加工》课程早在1994年就在机制专业开设，经过十几年的建设和实践，形成了较为明显的三步走特色，即“理论先行”第一步，“模拟教学型设备操作”第二步，“真实生产实训加工产品”第三步。在考核中用“数控中级操作工”和“数控工艺员”两个证书作为理论和实践水平考核的主要依据。根据新一轮国家精品课程建设的要求，结合“国家精品课程评审指标(高职，2009)”，结合机制专业近5年2/3的毕业生是在石油机械行业从事“三抽”设备(即抽油机、抽油杆和抽油泵)的生产和现场维护与维修的岗位分析，把本门课程性质定为“学做一体的专业核心主干课程”，其培养目标定为:“定工艺、会编程、精操作、能维护”。整合数控车床编程与加工、数控铣床编程与加工和加工中心的编程与加工进行系统化改革，改革中强调学校与企业共建教学内容、共建师资队伍和共建实践教学基地，教学内容的选取以企业真实产品作为教学载体、以工作程序化教学内容并强调技能与素养的统一。《数控机床编程与加工》课程最终形成了1个学习领域:数控机床编程与加工;3个学习阶段:高压管接数控车削加工、传动链侧板冲裁模具和箱体零件加工中心加工;7个学习情境:凸接头车削加工、凹接头车削加工和接头车削加工，传动链侧板冲裁凸模铣削加工和传动链侧板冲裁凹模铣削加工;注射油缸座加工中心加工和装载机行星轮架加工的教学内容设计(见图 1)［1］。

教学内容整合了工艺、编程、仿真、加工的要求，表现为学做合一的学习过程。划分教学单元，实现工艺或工步、编程、仿真、加工、检验逐步深入。教学组织实现“学做一体”的模式，即“边教、边学、边做”。教学媒介主要有:工作任务书、学生手册、教师手册、PPT讲义，教学方案，多媒体课件等等。学习情境的设计主要从:行动要求—主要表述学生学习后能够具备的能力;产品要求—零件图标注加工的尺寸、形位、表面技术要求;工作任务—工艺或工步→编程→仿真→加工→检验;教学方法—给出了引导问题，强化“学做合一”;教学方案—学习任务描述、学习过程描述、教学实施方案等［2］。

1.2 教学方法与手段

教学的过程(见图2)所采用的方法主要有以下3种.

1)“基于问题”的教学法。在“学做一体化”实施过程中以数控车床编程与加工为例，其实施过程是:首先提出要解决的问题。例如:如何输入程序?数控加工工作方式有多少种?引导学生按车床的工作方式解决程序输入运行操作;其次，要找出与问题相关的因素。例如:如何编辑修改程序，找到编程尺寸?引导学生学会寻找编程尺寸;再次，就是应用已有知识和经验解决问题。例如:如何配置加工极限偏差?保证精度?这种有利于引导学生学会控制尺寸偏差。这样就可以直接导入下一个相关问题，这种“基于问题”的教学法，其实施效果是学生能清楚应用哪些知识，解决哪些问题，这样使学生理解的更快。并且学生很快能自我判断是否学会，如果需要，可以得到老师即时的指导。

2)“基于案例”的教学法。在《数控机床编程与加工》课程建设中，针对“产品化”的内容，结合任务来源的真实性，把学习与生产任务的一致性和任务来源的典型性相适应，把“生产任务”进行整合、设计和超越形成学习任务。其实施的过程是:首先是导入完成的工艺方案，例如石油管接的凸接头零件的工序卡片，其次再分析具体工序的关系与要求。例如，分配刀具号的目的，是使机床系统识别不同工序使用的刀具;接着就是介绍各工序可以使用的相关指令及指令格式，归纳不同指令的适用情况、使用方法、使用技巧。“基于案例”的教学法其实施效果是使学生在个例的解决方案中不断积累经验，熟悉编程方法，悟出编程技巧。这种教学方法特别适合从特例到一般规律的教学。

3)“基于项目”的教学法。其应用在产生一个工作成果(产品)的教学。例如，零件的仿真、加工。其实施过程主要有:导入工艺方案和加工程序。例如，零件1的工艺卡片和加工程序;加工的文本资料准备。例如，工艺卡片、工艺规程、程序文件等;加工原材料或加工毛坯的准备;夹具、刀具、量具等工具的准备;程序录入、核对、传输;对刀并开始加工。这种教学法实施的效果是通过一个严格的项目完成过程，能使学生在零件完整加工过程中训练综合技能，并且能了解生产现场管理与安全操作等制度，初步形成职业习惯。

1.3 教学队伍

在教学过程中实施了“双师化”的学习指导。“企业实践”机制，无论学历资力如何，均要求有“三个月”的企业经验，使全部具有企业经历;“实践周”机制，执行寒、暑假实践周、企业调研、“工人专家”访谈制度;专业培训机制，专任教师重在实践，而兼职教师重在教学的专业培训;科研服务带动机制，科研、技术服务、企业培训带动专业实践能力;“传、帮、带”机制，机械工程系对青年教师的培养实行“1+1”传帮带培养机制，“说、讲、评”机制，定期说课、讲课、评课活动，促进课程建设的整体提高;建立了完善的督导评价机制，实行四级听课制度和理论实践考核制度，提高师资队伍整体水平的提高;实行“教师当师傅”，即专任教师双师资格达到100%，全部取得职业资格证，“师傅当教师”，即兼职教师为企业首席技师、技师。教学队伍实现“教师+技师”、“名师+骨干”和“专任+兼职”的合理配置。

1.4 实践条件

充分利用国家级职业教育数控实训基地的优势，坚持利用多样化的实践条件，包括教学环境、实训环境和校外实训基地。教学环境主要是利用机械系数控实训室和CAD/CAM中心，实训环境也是最主要的实践条件，就是利用工业中心的数控实训基地，努力开展以典型产品为教学任务的产品加工生产实训教学，校外实训基地建设近年有很大进展，是学生开拓眼界和学习生产一致性的重要环节。

通过以上四类实践条件的创设和开辟，使工学结合课程《数控机床编程与加工》取得了显著的教学效果，赢得了用人单位、专家与学生们的一致好评。

2 《数控机床编程与加工》课程建设的研究

课程建设在探索阶段中要求不断完善，不断更新，紧密把握数控技术的发展前沿，注重教学设施与教学内容的与时俱进，这样才能确保专业教学紧跟时代步伐，满足社会发展需求。下面针对《数控机床编程与加工》课程建设从以下四个方面研究。

1)人才培养目标的合理定位是关键。我们将贯彻“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则，采用德国先进的行动导向—项目教学法。首先由教师依据本课程的教学目标、教学内容和学生学习水平、学习进程进行科学立项，然后围绕如何正确完成所设项目展开教学，对其所包含、涉及的理论知识进行归纳和整理，对完成该项目所需掌握的实践技能、技巧进行亲身示范或旁加指导。这样更有利于培养学生的团队协作能力、组织协调能力、独立思考能力等方面的综合职业素养。

2)“教、学、做”一体化的教学方式是手段。能否真正实现预定的教学效果，其实现教学做一体化的手段非常关键。在教学手段上，采用电子教案、多媒体课件、实物演示、现场参观等形式组织教学，同时利用数控加工的仿真软件，对学生编制的数控程序进行仿真加工，这样不仅能使教学直观、形象，也会大大提高学生的学习兴趣。课程实施要根据客观条件和客观需要，合理灵活地采用各种方法，培养学生创新意识和实践能力，创新教学模式，增加研究型、讨论型、自主实践型等课程，实现从以教师为主体到以学生为主体的转变。同时要充分利用多媒体网络技术、虚拟现实技术以及先进实验仪器设备，构建富有成效的课程实施平台。

3)“双师”型师资团队的建设是保证。师资队伍的建设。教师的学术造诣、科研背景、人格魅力的综合体现直接影响着学生的学习兴趣和教学质量。培育、扩大教师队伍是优质核心课程建设的根本任务之一。要求教师学术水平高、技术应用能力强以及具有高尚的道德情操。讲解深入浅出，富于启发性;重点突出，富于逻辑性。理论讲授、课堂提问、学习讨论、多媒体课件、技术操作示范、作业练习等各种教学手段综合运用得当，注重因材施教，利用较少的时间产生或转化为巨大的能量。

4)校内外实习、实训基地的建设是基础。校内实训基地的主要功能是实现课堂无法完成的技能操作，有目的、有计划、有组织地进行系统、规范的基本技能操作训练。在校内实训基地的建设中，要充分考虑到本课程的实训要求，模拟生产一线或就业岗位环境，把单个实训室的建设，向综合型、创新型实践基地发展。在校外实训基地的建设中，要与相关企业联手，建立合作机制，把课程搬到企业中，培养学生的技术应用能力和实践创新能力。依托三大石油行业的优势，与企业形成产学合作并作为校外实习基地。校外实习基地基本满足学生顶岗实习、生产实习、就业和教师下厂锻炼等，同时企业的的技术人员成为本课程的兼职教师，及时将企业中的知识引入教学当中。以大港油田中成公司作为校外数控实训基地为例，该基地承担了机械系部分学生的校外实习、毕业实习等任务。校外实习期间，学生严格按照校企双方共同制定的工学结合顶岗实习要求，进行数控编程、数控产品加工观摩(螺杆转子产品等)、企业技术资料收集等。定期就人才需求状况、毕业生质量评价，现场对人才素质要求等进行信息交流，以更好地满足社会发展对人才的需求。

［1］ 李谟树.数控技术一体化课程教学改革的探索与实践［J］.顺德职业技术学院学报，2006(6):23－29.

［2］ 李传军.数控技术专业实践教学体系建设［J］.职业技术教育，2006(23):67－68.

Course Construction and Research of CNC Programming and Machining

LI Chuan-jun
(Center of Industrial Technology，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

This article gives a detailed introduction of the CNC Programming and Machining in course construction in terms of teaching content，teaching method，teaching staff and practice conditions.The paper further studies on the next step of construction from four aspects，namely，the reasonable orientation of talent training objectives，integration of teaching，learning，and practicing，twin-capacity teaching staff construction，and school practice base construction.

CNC Programming and Machining;course construction;integration of teaching;learning and practicing;training base

TG659-41

B

1008-9446(2012)01-0041-04

承德市教育科学研究“十一五”规划课题:1002007

2011-10-17

李传军(1975－)，男，吉林蛟河市人，承德石油高等专科学校工业技术中心副教授，主要从事实践教学管理和生产性实训工作。