一体化教学在数控车床编程与加工中的应用

邓自清

数控车床编程与加工是中等职业学校数控技术应用专业的一门核心专业课，主要介绍数控车床的结构、原理、按图纸制定加工工艺路线、加工程序编写、工件装夹、刀具装夹、对刀、测量、自动加工等内容。通过该课程的学习，学生能熟练认知数控车床的结构原理及工件在数控车床上的加工过程，掌握用数控车床加工合格工件的操作技能。目前，许多教师仍沿袭传统的教学模式，虽有实训环节的教学，但仍偏重于理论体系的完整传授，课堂缺少师生互动，理论和实践有所脱节。而一体化教学模式将理论与实践教学有机地融为一体，成为培养技术技能型人才科学有效的教学模式。现就如何实施数控车床编程与加工课程一体化教学，谈一些个人的看法。

一、建立数控车床编程与加工一体化实训室

数控车床编程与加工是实践性较强的课程，大量的知识和技能需要学生动手练习才能理解和灵活掌握。但传统的教学模式忽略了理论与实践固有的内在联系，人为地将理论与实践分开，学生感到枯燥乏味，不能发挥自身的主观能动性，教学效果较差。在一体化数控实训室进行教学，教师能够将理论与实践教学内容相结合，在真实的环境中进行项目教学，教学过程中师生互动，充分发挥了学生的主动性和创造性。学生用仿真软件模拟工件程序的编写、毛坯的设置装夹、刀具的选择与装夹、试切对刀和加工，难解的问题可以由师生互动、分析探究，问题解决后，可以将程序传输到车床上，加工出真实工件。如果加工出的工件经检验达不到尺寸和形位精度要求，就要分析是哪个环节的问题，然后进行改进调整，每次都要模拟、单段自动加工，直到加工出合格的工件为止。经过反复练习，学生加深了对各环节知识和操作技术的理解，增强了学习兴趣和自信心。

一体化数控实训室是实施“工学结合、教学做合一”的教学场所，不易过大，计算机可以连成环形的网络，应装有FANUC、SIEMENS、HNC、GSK等多个常用数控系统，并用数据线和多台数控车床联网。另外，教室内要有投影仪和屏幕（或镶嵌在滑动黑板内的LED互动触摸屏），便于教师进行理论知识的讲解和操作过程的演示。有条件时，可以建一个现代化的多媒体录播室，将这些精心设计的一体化专业课录成视频课件，传到校园网上，让师生共享。在这样的教学环境中，教师可以随时将理论教学与实践操作训练穿插进行，可以更好地将理论知识与技术训练紧密联系在一起，增强学生的直观体验，激发学生的学习兴趣，提高教学质量和教学效果。

二、编写适合一体化教学的校本教材

教材是组织教学的基本资源，编写好一体化教材是进行一体化教学的前提条件。过去，中职学校所使用的教学大纲、教学计划、教材只适用于分段式教学模式，而一体化教学采用的是模块化的教学模式，因此，传统的教学大纲、教学计划、教材已经不适用了。但目前一体化教学没有现成可借鉴的大纲、教学计划和教材，因此，学校就要根据一体化教学的要求，从根本上扭转理论与实习脱节的现象，结合第一批国家示范校相近课程的优秀案例，开发出自己的《数控车床编程与加工》一体化教材。教材应根据学生的知识层次、技能岗位群的人才培养定位、国家职业技能鉴定标准进行编写，既符合职业标准的要求，又突出实用性，理论部分简明，技能部分突出，信息量大，更多地采用图表和具体案例。传统教材的教学内容就像数控车床的说明书，大多没有实际的典型案例，学生感到枯燥无味，学了容易忘记。因此在编写教材时，学校可以聘请社会上的能工巧匠和加工一线的优秀技术人员，精心编写基于实际工作过程和企业生产情景的典型案例，案例应涵盖数控车床编程与加工课程的相关知识点和操作技巧，与现代化企业生产中工件加工的工作过程相吻合，具有典型性、生动性、趣味性，有利于提高学生的学习兴趣。

三、培养适应一体化教学的“双师型”教师

教师是推进一体化教学的主题和关键因素。一体化教学需要的是“双师型”教师，所谓的“双师型”教师是指那些能够把专业理论与生产实训有机结合、高效率教会学生的教师。“双师型”教师必须具有综合职业能力，能够解决生产中的实际问题，是教学行家，也是生产好手，能将各种知识、技能、技术相互渗透、融合和转化。为了培养“双师型”教师，学校规定专业教师每年到工厂企业实践不得少于两个月。学校数控技术应用专业每年外派两人到广州、深圳优秀技工院校进行数控技能培训，学成后在本校开展校本培训，骨干教师利用暑假到企业进行数控加工实践，亲身体验企业工作环境。学校还充分吸收社会上的能工巧匠、企业中的技术能手，优化师资配置，让部分专业课理论教师参与实习教学，参加各级技能大赛，认真全面地研究技能大赛所涉及的数控理论知识和操作要点，进行赛前强化训练和赛后总结。教师们在网上建立QQ群，经常对专业技能进行专题研讨，用一些生产实例解读相关技能要点，相互交流分享。

四、开发一体化课程设计

一体化的教室、一体化的教材和一体化的“双师型”教师，为进行一体化教学提供了有力保障。接下来还应把一体化教学设计整理融汇到各个教学环节，把理论与实践相结合的教学作为一个整体，构建职业能力培养目标体系。教研室把数控车床编程与加工的实际工作项目分解为若干个任务，构建了10个教学任务基础模块，按照数控车床的组成与工作原理——数控车削加工工艺基础——数控车削编程基础知识——数控车床基本操作——轴类零件的编程与加工——套类零件的编程与加工——螺纹的编程与加工——复杂轮廓类零件的编程与加工——凹槽类零件的编程与加工——刀尖半径补偿编程与加工的主线来组织教学内容。还有4个强化训练任务综合模块，按照宏指令编程与加工——梯形螺纹的编程与加工——数控车工考证实操——特殊零件的编程与加工的顺序组织教学。

每个任务都按一个完整的工作系统设计，采用“任务驱动”的教学形式，通过模拟实际生产过程加工情景，以任务为中心组织教学，具体分为六个步骤：

1.任务提出

教师根据以“工作过程导向”制定的课程标准，先将所需要的知识、情感、技能目标内容，与学生的基础能力结合，按照循序渐进的规律，整合、分解为一个个子任务，再预算好每个子任务所用的学时数，把握好节奏，提前让学生预习技术图纸、加工技术要求，然后给学生布置任务。

2.任务准备

以实训任务为引领，引导学生对已经学习过的工艺知识、技能进行复习巩固，对图纸要求的新工艺知识进行分析，引导学生完成选择、制作、刃磨刀具、夹具、量具等，制订加工工艺卡。

3.任务示范

根据学生完成任务的需要，教师可对学生进行程序编制辅导，现场示范操作过程。这个过程根据学生学习基础的不同，可面向全班也可对部分学生单独进行辅导示范。

4.任务实施

学生在教师指导下，分组先在电脑上、后在机床上完成加工任务。这个过程有独立操作，也有分工合作。在自动加工前，学生经历失败、反复，完成新旧知识技能的交替融合，获得职业岗位能力的提高。每个学生以自己为中心，通过对知识技能的主动探索、体验，实现了对所学知识技能的建构。

5.任务评价

一方面是成果评价。对于学生上交的工件，教师应严格按图纸要求进行测量，按企业对产品验收的方法，将其分为“优等品”“合格品”“废品”三个等级，激励学生努力达到“优等品”水平，从而让学生在奋斗中感受成功的快乐和自信。另一方面是过程评价。教师应对学生遵守劳动纪律、安全生产、合作意识、管理情况考核评价。

6.任务小结

师生对实施任务过程中一个或几个关键问题进行分析、研讨、提炼、升华，总结出要点、注意事项。然后由教师给出下一次实训任务的图纸，让学生利用自习时间预习。任务涉及数控车床的知识和相关实践操作，通过完成这些任务，学生可以熟悉数控专业的综合知识和技能，以适应就业岗位的需求。每一个教学任务的提出都要涉及一个典型案例，案例要能涵盖课程的相关知识点，并且把相关知识点做适当的描述和解释，具有实践性和情景性，要与企业中复杂零件生产的工作过程相吻合，穿插趣味性设计，以调动学生的学习积极性。我们可将一个模块任务分解为几个子任务，制作成知识点详细、操作步骤清晰的视频、ppt课件等，用微信发给每一个学生，让他们利用业余时间反复观看、体会。完成各子任务后，学生就可以掌握数控加工的知识和技术，与就业岗位技能要求实现无缝对接。

一体化教学是针对以形象思维为主的职业学校学生的教学形式，能有效地将课堂和实践结合起来，将技能实践融入课堂教学，让学生直接在课堂上学到操作技能，变被动学习为主动参与，调动学习的积极性与主动性，增强实践能力，符合职业教育的规律。在数控专业课程的教学中引入一体化教学，对提高教学效果、增强学生的数控岗位操作技能，具有积极的意义。

（本文系河南省职业教育教学改革研究项目的阶段性研究成果，项目名称：中职数控技术应用专业课程改革创新研究；项目编号：ZJB14227。）（责编 陈 颖）