数控编程课程工学一体化教学经验总结

2014-04-07蒋林敏

黑龙江科学 2014年9期

蒋林敏

（黑龙江职业学院，哈尔滨 150080）

数控编程课程是机械制造与自动化专业的一门专业核心课，课程主要讲述数控机床加工程序编制的基础知识和基本方法，重点培养学生掌握常用数控机床编程方法及操作加工能力和机械零件数控加工工艺方案制定的能力，由于对应工作岗位主要为数控加工人员、数控工艺及程序员，所以这些能力是本专业学生在工作岗位上需要的核心能力。为了满足职业能力的要求，课程打破了以陈述性知识传授为主要特征的学科课程模式，以成果为本教学理念设计教学成果，确定学习任务；在与机械专业合作企业的协助下，采用基于工作过程模式进行课程设计；用真实的机械零件作为教学载体，以职业岗位标准为教学依据，采用“学、做”一体化教学。

1 教学内容的设计

由于在机械加工行业手工编程应用最广泛的数控机床有两类，数控车床和数控铣床，因此本课程设计了两大学习项目——数控车削加工项目和数控铣削加工项目，共设置学习任务十一个，这十一个学习任务分别是数控操作保养及结构、直线阶梯轴的数控加工，圆弧阶梯轴的数控加工，螺纹轴类零件数控加工，盘套类轴类零件数控加工，配合类零件数控加工，数铣操作保养及结构、平面、沟槽的数控加工，平面轮廓数控加工，箱体外形面及孔系数控加工，数控铣床机械结构等。学习任务选择时遵循适用性、实用性、代表性、趣味性、先进性、多样性的原则，这些任务既满足了教学目标的要求，同时也容易引起学生的注意。学习任务中的机械零件由简单到复杂进行排序。所设计的任务也通过循序渐进的方式，由基础到高端，把工作中可能遇到的问题由浅到深列举出来，让学生在学习完任务一后，能够积极地学习任务二。以工作过程设计学习任务，学习任务中使用的都是真实的机械零件，零件数目多，教学资源丰富。在课程内容的设计上，既要满足教学目标的要求，也要抓住学生的注意力，也就是尽量做到趣味性。例如，在本课程第三个学习任务圆弧轴类零件数控加工中，加工的零件是工艺品小葫芦和国际象棋。这两个小零件加工难度适当，外形美观，而且为了激发学生的兴趣，每次加工前教师应提前告知学生，只要加工出合格产品，就可以带走，也就是归学生所有，在整个学期，此时学生的积极性是最高的，加工的零件也是又快又好，可以说在6个任务中，这个完成得最好。

2 教学过程设计

以任务3圆弧型外圆轴类零件的数控加工为例，介绍一个任务的教学过程课程的导入，先由教师给出一组已经加工完毕的国际象棋零件，以实物激发学生产生强烈的兴趣，同时给出带零件图的任务单，明确课程的学习任务。

课程的实施，由教师以前一个任务知识点为对比，介绍本次课的重点内容：基本移动指令G02、G03，难点内容复合循环指令G71，要求掌握程序格式、工艺分析，接着演示G02、G03、G71指令的运动轨迹，讲解该轨迹的运动特点及顺序。然后提出要求：要求学生分组讨论，对待加工零件进行工艺分析及程序编制，并在计算机上仿真加工。最后实际加工，由教师指导，学生主导完成单件数控加工。根据加工的结果，由各小组进行汇报，其他小组评价，评选出最佳加工方案，同时评定成绩。

3 教学方法设计

在教学模式设计上，运用了先进的成果为本教学理念和基于工作过程模式进行课程设计，同时真实的机械零件作为教学载体，采用“学、做”一体化教学，又为教学的实施提供了可行性。

在教学方法上，使用多种教学方法，例如：查找文献法，分组讨论法，分组竞赛法，头脑风暴法，任务驱动法，四步教学法，团队合作法，角色扮演法，激励教学法，等等，在每个学习任务中这些方法几乎都有应用。

课程的延续——成立学习小组。这里的互助主要是学生之间的互相帮助。由于个体差异，学生掌握知识点总是有快有慢，而对于实践性特别强的课程，由于实践环节设计得多，而只有一个教师难免分身乏术，有照顾不到的地方。当有学生因为学得慢或者病事假而落后时，教师应组织成立互助组，在课余时间由已经学会学好的学生帮助那些学得慢的学生，既使大家拉齐了进度，又使学得快的学生得到了反复训练，给别人讲一遍的收获要远大于自己做一遍。

4 教学过程中出现的问题

零件数控加工与工艺这门课程在大二开设，学生通过机械制图的学习，获得了识图能力；通过互换性与测量技术的学习，具备了零件精度检验的能力；通过机械设计基础的学习，对机械结构有了认知；通过实训和零件机械加工与工艺，具备了机械加工和工艺分析的能力。这为学好本门课程打下了良好的基础。但是也有不足之处：学生注重操作，忽视对机床的保养；缺乏团队合作的能力；缺乏独立思考加工的能力；部分学生怕苦怕累，学习主观性不强；由于设备数目有限，学生的加工时间不足；学生人数多，教师指导不全面；学生层次稍有不同。

解决措施：学法指导，把对机床的保养当作一个学习任务；成立学习小组，在学习小组内设置角色，并分工合作；组间有竞争，设置课后兴趣小组，在课后增加练习时间；使用多种教学法，调动学习积极性；培养组长为教师助理，执行组长负责制；教学成果的多样性，每个学习任务除了有标准零件，还有相应的加强版，满足不同学生的要求。