数控加工工艺编制与实施课程研究

王 睿

（渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

1 课堂教学实施方案

数控加工工艺编制与实施课程在教学过程中实施了以下教学方法：六步教学法、角色扮演法、小组讨论式教学法、演示教学法、模拟仿真教学法和多媒体教学法。

1.1 六步教学法

在项目引导、任务驱动教学过程中，按照资讯、决策、计划、实施、检查、评价六个步骤工作过程安排教学，将分组讨论与实践操作融于每个项目的教学中，这是本课程的基本教学法。

1.1.1 资讯与决策

教师介绍工作任务；学生进行任务实施分组，了解工作任务的具体要求。

教师通过实物、图片、视频等对工作任务进行介绍与演示；学生接收教师所给出的上述信息后，以小组为单位对零件图纸进行识读，制订工作任务，实施初步方案。

1.1.2 计划与实施

学生按照工作任务的实际需要，通过讨论确定零件数控加工工艺过程分析结果，包括实施步骤、角色分工、所需时间等，并确定最终的实施计划。这是锻炼学生独立思考与工作能力的重要环节。

学生在教师的指导下，分组进行零件数控加工工艺规程文件的编制，确认工艺规程文件的完整性与正确性，进行讨论与优化。

1.1.3 检查与评价

教师组织学生就任务实施过程中出现的问题进行点评，提出可改进的方法，并对本任务所涉及的知识点、技能点进行归纳，同时还要对操作安全、质量、环保意识等方面进行指导。例如：对于“连接轴数控加工工艺的编制与实施”的具体任务而言，了解连接轴的结构组成、作用，理解该零件的功能与用途，是获取资讯的过程；分析该零件的工艺结构、毛坯、设备、装夹方案、加工路线、刀具等，讨论用什么方案，这是决策的过程；各组确定分工与步骤，写出加工方案，这是计划的过程；按计划进行工艺规程文件的填写，这是实施的过程；发现问题并用基础知识及时解决，这是检查的过程；对加工过程分析、操作步骤确定、操作规范性、工艺规程文件的填写与记录等作出点评，这是评价的过程。在六步法中，用知识指导实践，由实践引出知识，知识与实践相互促进，教学效果良好。

1.2 角色扮演法

对于课程中涉及到的典型零件的数控加工工艺过程分析，采用了角色扮演法。在真实的教学情境下，学生根据兴趣和能力扮演不同的角色（如扮演用户、工艺员、程序员、操作者等），通过行为模仿，充分体会机械加工行业的工作人员在加工零件过程中的行为模式和协作沟通模式，培养人际沟通能力以及合作意识、质量意识、安全意识和环保意识等综合素质，同时也体现了教学活动的开放性。

1.3 小组讨论式教学法

本课程大部分的任务教学过程，从知识链接学习到任务实施技能训练，都采用了小组讨论式教学法，以学生为主体，通过主讲教师的引导，在教学中创设有思考价值的问题情境，引导学生思维方向，激发认知动力，开展任务实施方案研讨和汇报；在实操过程中，基于零件加工工艺过程文件编制的步骤要求，也要以小组形式实施。这种小组式的任务教学方式，有利于组织竞赛评价激励，提高学生参与的热情，激发学生主动学习的乐趣。

1.4 演示教学法

借助实训装置和设备进行现场演示操作。讲解、演示相结合的教学方法，让学生熟悉设备实物、操作步骤、操作规程，能够分析操作中出现的现象和原因。

1.5 模拟仿真教学法

根据数控加工工艺分析过程所涉及的内容，设置相应的分析过程模块库，设计出“数控加工工艺过程编制与实施”仿真软件。让学生在模拟仿真软件上实施制订工艺规程文件仿真操作，既能达到实战的训练效果，同时又克服了设备不足的困难，降低了设备损坏的风险。

利用“数控加工工艺编制与实施”仿真软件作为实际操作的补充，让学生熟悉加工工艺编制的操作原则和操作步骤，分析操作过程中出现的问题，寻找解决办法，锻炼学生的分析能力和操作技能，为更好地适应实际操作奠定基础。

1.6 多媒体教学法

1.6.1 多媒体课件的运用

任课教师利用多媒体课件中提供的设备实物照片、操作动画、操作视频等立体化、数字化教学资源，用图文、音像等方式直观展示所选设备及工具的结构、工作原理和操作过程，传递综合信息，降低学习难度，增强学习趣味，加深对所学内容的理解，提高学生的学习积极性和主动性。

1.6.2 网络教学平台的运用

传统的教学资源限于纸质的教科书、参考资料等，不能适应“理实一体、项目导向、任务驱动”的教学模式需要。学生在实施项目、完成任务的过程中应能方便地参考如行业标准、典型案例、考核标准、电子教材等资料。因此，在学院网络教学平台框架下，我们建立了数控加工工艺编制与实施课程网络教学资源系统，包括教学课件、课堂教学录像、教学动画库、虚拟实训软件、加工操作视频、图片、企业案例、实训指导、学生工作任务单、在线测试、习题试题库等教学资源，全程帮助师生进行课前、课中、课后教学全过程的资源互动、教学互动和师生互动。教师和学生可以通过网络进行交流、追踪学生学习情况、进行学习动态的反馈、在线学习和测试等，引导学生进行自主学习，提高学生独立分析、解决问题和职业发展的能力。

2 课程教学实施过程

以“项目一连接轴数控加工工艺编制与实施”工作任务为例，将教学实施过程具体介绍如下：

2.1 工作任务单

任务名称：连接轴数控加工工艺编制与实施。

所需时间：4学时。

所需场所、设备：数控实训中心。

知识目标：零件工艺性分析；零件的定位及夹紧；刀具的选择。

能力目标：能够编制合理的连接轴数控加工工艺文件；能够对工艺文件做正确评价。

素质目标：培养学生勤于思考、积极探索的精神及安全操作、文明生产的意识；培养学生团队协作意识和吃苦耐劳的精神。

任务描述：连接轴零件是外圆类零件中最简单的一类车削类零件，在此任务中，利用对其进行加工工艺过程的分析，编制出该零件数控加工工艺规程文件，并填写相关的工艺文件表格。

任务实施：学生分组，每小组5～6人；小组按工作任务单进行分析和资料学习；小组经过讨论确定加工工艺分析过程，完成零件数控加工工艺规程文件的编制；填写数控加工工艺规程文件；对本任务进行总结与评估。

相关资源：数控加工工艺编制与实施教材；网络教学平台；数控加工工艺手册。

学习要求：认真进行课前预习，充分利用教学资源；充分发挥团队合作精神，正确完成工作任务；团队之间相互学习，相互借鉴，提高学习效果。

2.2 教学实施过程描述

引入教学项目（获取资讯）；数控加工工艺基础知识（轴类零件数控加工工艺分析） 讲解（教师讲授）；零件工艺过程分析（学生为主体）（决策和计划）；填写刀具卡片及工序卡（学生为主体、任务实施）；仿真软件记录过程（教师评分）；考评（自评、互评、教师评价） （检查、评估）；完成实训报告，分析得失（检查、评估）。

3 课程教学实施特点

3.1 课时

改2学时1次课为4学时1次课，以保证项目和任务开展的连续性。每个教学项目实施按照资讯、决策、计划、实施、检查、评估6个步骤进行。

3.2 内容

在内容深度上，本着“必需、够用”的基本原则，在内容构架体系上，以实用性和针对性为出发点，立足于解决实际问题，以典型零件的工艺分析和工艺文件的编制与实施为重点。

3.3 方法

对学生进行分组，采用小组讨论和小组协助完成任务的教学方式。每次课都以与任务相关的问题导入，给学生留有一定的思考空间，以激发学生学习兴趣，根据教学内容采用多种教学手段如讲练结合、仿真教学、现场实践等。

3.4 考核

学生按设备数量进行分组，每个项目每组制订1套加工方案。自主学习时每名学生1台电脑，按测试结果评定每人成绩；实际动手操作每组1台机床，按适宜程度评定每组成绩。考核形式多样化，学生成绩的最终评定采用平时成绩与期末成绩相结合的评定方法。平时成绩加强过程考核，特别是使用数控加工工艺编制与实施教学软件进行工艺文件填写时记录过程的考核。每个项目成绩评定：工艺文件检查占60%（学生自查占30%，小组检查占30%，老师检查占40%），自我评价占15%，教师评价占25%。期末考试注重学生基础知识的考核，最后期末总成绩：项目成绩占70%，期末考试成绩占30%。

4 课程教学实施效果

改革后的数控加工工艺编制与实施课程实施过程，在教材内容、教学方法和教学效果方面受到了试行学生的好评。同时，任课教师能够充分了解本课程在专业人才培养方案中的作用，熟悉课程标准和该课程任务驱动式教学方法的运用，对理论课、技能训练课、习题课等环节进行教学时数的统一分配；能够熟悉教材内容，以课程标准规定的教学内容为基础，认真研究教材中各任务的教学内容和教学顺序。任课教师在授课过程中能够通过典型工作任务的学习和实施，使学生掌握零件数控加工工艺编制的相关知识和实施操作规范，并在教学中培养了学生的独立工作能力、创新能力、团结协作能力、方法能力和职业素质。

[1]高建国.基于工作任务的数控加工工艺项目课程开发[J].成都航空职业技术学院学报,2010(4)：36-38.

[2]李小平,刘海兰.《数控加工工艺编制与实施》课程改革的探讨[J].常州信息职业技术学院学报,2009(5)：32-34.

[3]冯利.基于工作过程的数控加工工艺项目课程开发[J].教育教学论坛,2012(8)：208-209+147.

[4]张国政,刘顺.基于工作过程的数控加工工艺编制与实施课程开发[J].中国现代教育装备,2011(3)：137-140.