数控编程与操作课程教学探索

2012-01-29邬向伟

中州大学学报 2012年3期

邬向伟

(中州大学实验管理中心，郑州450044)

随着数控技术的飞速发展，数控技术已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。先进的数控技术在我国制造业企业中已经得到了较为广泛的应用。根据数控技术专业的人才需求分析，数控技术专业的主要就业岗位群为:数控机床操作人员、数控编程人员、数控加工工艺人员、数控机床维护人员。因此，数控技术专业人才培养目标为:培养德、智、体、美等方面全面发展的，适应现代制造业需要，从事数控加工设备的编程、操作、调试、维护和生产管理等实际工作的生产第一线高素质技能人才。如何培养一大批创新型高技能人才已迫在眉睫，数控技术专业的改革和建设势在必行。

1．数控编程与操作课程体系设计

数控编程与操作课程是一门实践性非常强的课程，目前，在我校的数控教学中，实践课时已经达到总课时的50%以上。实践课内容主要是数控手工编程、UG自动编程、数控机床的仿真操作、数控机床加工操作等。结合行业标准及数控操作工技能考证的要求，按照循序渐进由浅入深的认识规律，对学生进行数控手工编程→零件加工造型和计算机自动编程→数控加工仿真操作→数控机床操作训练→数控操作工培训考证。

数控编程与操作课程教学内容改革的一个重要取向，是将行业技术标准和职业岗位要求融入到专业教学中，使高职毕业生在取得专业毕业证书的同时，获得相应的职业资格证书。按照职业活动领域的要求，积极采用教、学、做一体化的教学模式，体现理论知识与技能的综合，职业技能与职业态度、情感的综合。课程各个环节突出应用为主线，学生为主体，教师为主导，课程载体是来自于职业岗位的具体工作内容，如零件、产品、设备、工艺、案例等。注重数控加工编程与操作实际应用能力的培养，适应企业对数控技术应用人才的要求。

构建理论与实践一体化的课程体系，使理论与实践有机融合。理论知识不再是抽象无物的东西，实践教学也不是单纯的技能训练，而是理论支持下的职业实践活动;实践教学从简单到复杂，从单一到综合，学生的学习内容不再是脱离企业生产、管理、经营、服务实际过程，而是企业的典型工作项目，使学生逐步掌握适应岗位要求的职业技能，实现学习内容与企业实际运用的新知识、新技术、新工艺、新方法的同步，学习与就业的同步。在教学过程中积极采用任务驱动、项目导向等先进的教学模式，教学过程与工作过程相结合，学习过程与学习成果相统一，融“教、学、做”为一体。充分运用多媒体、仿真软件等现代教学手段来辅助教学，积极推行等级证书制度，进行数控操作工职业技能等级考试，使学生在毕业时获得相应的职业技能等级证书。

数控教学场所由多媒体教室、数控编程实训室、数控实训车间等组成(如图1所示)。在教学组织方面，采用分组教学和集中教学相结合、教师主导教学和学生自主学习相结合、规定项目训练和自选项目训练相结合的教学组织形式。理论教学主要由教师进行引导，学生主要在多媒体教室和数控编程实训室进行理论学习和仿真练习。实训教学以学生为主导，教师演示操作并指导，主要在数控编程实训室和数控实训车间进行仿真操作和实践操作。

图1 数控教学系统设计

2．数控编程与操作课程实践教学的改革

我校数控教学实训系统由数控编程实训室和数控实训车间组成。数控编程实训室有300台电脑，完全能够满足学生的仿真操作练习。数控实训车间有数控车床10台，加工中心12台。虽然机器少学生多造成实践加工操作完全在数控机床上练习会存在一定问题，但是我们发现解决以下问题会提高学生实践加工操作效率:①机床利用率不高，操作时学生手工由机床面板输入程序，没有对加工代码统一管理，耽误时间并增加出错概率;②CAM的实现是利用PC和数控设备一对一服务;③缺乏有效的统计和考核手段，机床管理比较繁琐。

随着计算机技术和网络技术的发展，数控教学实训系统应是虚拟设备与真实设备的有机组合。结合我校实际条件，将数控编程室和数控实训车间联网，进行统一管理。

学生用户在各自的电脑上可以编辑、查询和调用程序，学生机和数控机床不直接相连，以免学生误操作造成数控机床的损坏。教师机可对学生用户的程序进行编辑、修改，并和数控机床联网，统一管理数控车间的实训加工。

教学过程方面(如图2所示)。首先，指导教师提前给每组发放任务书，明确实践教学时间安排、教师讲解演示训练的内容、学生应准备的知识、讨论的内容及时间。其次，指导教师将工作任务以不同的形式呈现给学生，以分组的形式对工作任务进行讨论并进行模拟仿真操作和机床实际操作。再次，指导教师围绕项目或模块的工作任务进行项目完成情况的评价并进行知识的拓展。

3．数控编程与操作课程考试方式的改革

数控编程与操作课程按照过去传统的考核方式难以调动学生学习的积极性。传统的考核方式，即理论成绩(80%)+平时成绩(20%)，这种考核方式只能反映学生对理论知识的掌握程度，很难反映出学生的真正动手能力。

图2 教学过程安排

本课程以工作任务为主线，决定了其评价的多样性。本课程采用教师评价和学生互评相结合、过程评价和结果评价相结合、课内评价和课外评价相结合、理论评价和实践评价相结合的评价方式。根据当前人才培养模式和社会上对该专业人才的需求，评价标准要立足社会需求，做到课程标准与职业资格标准的接轨，实现课程标准与学生职业生涯发展的协调。总评成绩采用理论考试成绩、实践测试成绩和平时成绩三部分之和来作为最后考核总成绩。为突出学生实践动手能力的重要性，适当加大实践测试成绩比例。总评成绩采用如下计算方法:总评成绩=理论知识考试成绩(20%)+实践测试成绩(60%)+平时成绩(20%)。

理论考核主要考核学生对本课程基本理论知识的掌握情况。实践测试采用现场考核的形式并兼顾技能考证，实践题目主要是让学生独立完成典型零件的编程与加工，考核标准参照国家职业技能标准，主要考核学生的基本实践技能。平时成绩包括学生学习到课情况、分组评价情况、项目相关记录情况、课堂提问及其他表现。