《数控加工工艺与编程》教学课程设计的探讨

王国永

(承德石油高等专科学校 机械工程系，河北 承德 067000)

探索具有鲜明高职教育特色的人才培养模式，努力培养适应社会要求的高技能应用型人才，是我校人才培养模式改革的重要内容之一。《数控加工工艺与编程》是高职院校机械制造及自动化专业中重要的一门专业核心课，大多院校一直延续理论教学为主的教学手段和方法，存在问题具体表现为以下几点：1)以教师为中心，学生只能够被动去接受知识的传输，学生的主观能动性太差[1]；2)最重要的是教学内容陈腐，不能体现本课程的教学实践性，教学内容不能够与工厂企业案例相结合；3)以理论教学讲授为主，实践教学为辅，太注重“为什么”，而忽略了“怎么做”；这些已经不能够适应社会对应用型人才的需求。针对《数控加工工艺与编程》综合实践性强的特点，并从机制技术专业人才培养的总体要求，加强理论教学与实践环节的有机结合,注重创新能力与工程实践能力的培养，我们将课程进行改革，研究开发了基于工学结合、“教、学、做一体化”的《数控加工工艺与编程》课程的教学模式。

1 机制技术专业岗位能力分析

通过对高职高专机械制造及自动化专业毕业生的就业情况分析，确定了机制专业的毕业生岗位：主要在机械设计加工制造车间生产第一线，从事机械制造工艺编制、机械设备的安装与操作、数控机床的编程与操作、机械设备的运行和维护、生产车间组织与管理工作、机械产品设计加工与制造等方面的岗位工作。其职业岗位群分析如图1所示。

通过机制制造专业岗位群分析，可以发现：机械制造工艺编制岗位、机械设备的安装与操作岗位和数控机床的编程与操作岗位，需要了解掌握全部或部分数控加工工艺分析、编程及其操作机床的能力，以便能够顺利进行零部件的加工操作及质量检验的能力；同样，机械设备的运行与维护岗位、生产车间组织与管理工作岗位、机械产品设计加工与制造岗位也需要毕业生具有部分数控加工工艺分析和操作加工的能力，因此，高职高专机械制造专业岗位能力中都有一个共同的能力要求，那就是：必须具备扎实的数控加工工艺分析、编制程序以及操作数控机床加工零件的能力。因此，能够进行数控加工工艺分析编程的能力和操作数控机床加工合格零件的能力是机械制造专业毕业生必备的基本职业能力。

而课程《数控加工工艺与编程》课程目标就是：1)培养学生数控加工工艺分析、编程的能力；2)培养学生仿真操作、程序校验和优化的能力；3)培养学生操作数控机床加工零件产品和质量检验的能力；这些能力正好符合机械制造技术专业毕业生的岗位能力要求。

2 《数控加工工艺与编程》课程设计思路

根据机械制造技术专业岗位群和岗位能力要求，重新设置课程教学内容。课程设计总体思路：

1)将“数控车工国家职业资格标准”、“数控铣工国家职业资格标准”、“数控工艺员职业资格标准”准融入课程标准，重新序化课程教学内容，以学习任务为单位组织内容，并以项目活动为主要学习方式，建设模块化专业课程体系。以典型学习任务、工作过程为课程内容的核心，学生以“学徒工”的身份进入以真实工作环境为演练场的实训场所，合理安排课程的知识、技能、职业素质培养要求等，把学历证书与职业资格证书有机结合起来。

2)校企融合，加强与承德江钻石油机械有限责任公司、学校工业中心等企业的联系，实施多途径实训教学，体现课程的开放性。将掌握先进技术的企业技术人员请进校园指导《数控加工工艺与编程》课程建设，同时派遣学生到企业当中参与数控机床工艺分析、编程、操作加工零件等工作，使学生学到的知识和掌握的技能与企业同步。

3)以“项目导向，任务驱动”组织教学过程。

3 《数控加工工艺与编程》教学内容选取

综上所述，《数控加工工艺分析与编程》课程内容设计的理念就是：采用教、学、做一体化教学模式，重点突出数控工艺分析与编制程序、数控仿真操作和程序优化、数控机床操作加工零件和质量检验能力的培养；课程设计思路是：以典型企业零件作为教学载体；以工艺分析→手工编程→仿真加工与优化→数控实操加工零件为教学流程设计的依据。

在课程内容设置的过程中，依据“数控车工国家职业资格标准”、“数控铣工国家职业资格标准”、“数控工艺员职业资格标准”，遵循高职高专机械制造专业学生的认识规律，对教学内容进行有机的整合和序化，并且基于工作过程的设计了12个学习项目，共计36个学习任务。《数控加工工艺分析与编程》教学内容、项目设计和载体见表1所示。

从上表可以看出，所选择的项目载体满足每个项目所对应的知识点和技能点。并且每个项目载体均来自于相关企业产品，从简单到复杂逐步提高。同时，研究一下项目载体所对应的零件类别，如表2所示。

表1 《数控加工工艺与编程》学习项目设计

教学模块学习项目学习任务项目载体模块2:数控铣削加工工艺、编程与操作项目7:数控铣床基本操作项目8:凸模板的数控加工工艺、编程与操作项目9:压板零件数控加工工艺、编程与操作项目10:盖板零件数控加工工艺、编程与操作项目11:端盖零件的数控加工工艺、编程与操作项目12:槽轮板零件数控加工工艺、编程与操作任务7-1:数控铣床的面板操作任务7-2:数控铣床对刀及刀具参数设置任务7-3:数控铣床程序编辑、管理与运行任务8-1:凸模板零件数控加工工艺分析与编程任务8-2:凸模板零件数控铣削仿真加工任务8-3:凸模板零件数控铣削加工操作任务9-1:压板零件数控加工工艺分析与编程任务9-2:压板零件数控铣削仿真加工任务9-3:压板零件数控铣削加工操作任务10-1:盖板零件数控加工工艺分析与编程任务10-2:盖板零件数控铣削仿真加工任务10-3:盖板零件数控铣削加工操作任务11-1:端盖零件数控加工工艺分析与编程任务11-2:端盖零件数控铣削仿真加工任务11-3:端盖零件数控车床加工操作任务12-1:槽轮板零件数控加工工艺分析与编程任务12-2:槽轮板零件数控铣削仿真加工任务12-3:槽轮板零件数控铣削加工操作

4 教学方法和过程

4.1 教学组织采用“项目导向，任务驱动”

以“项目导向，任务驱动[3]”组织教学过程。在教学过程中有机结合学生、教师和实训条件的学习领域三要素，突出以学生为主体的教学理念，把每一个任务单元当成一个工作任务，按照教、学、做一体化组织教学。下面以项目1阶梯轴的数控加工工艺、编程与操作为例说明(见图2)。

从图2可知，我们是按零件操作加工所需知识和技能组织项目中的内容。

4.2 教学方法和手段多样化

4.2.1 充分利用信息化教学平台[2-3]

教师在上课过程中，充分利用信息化教学平台——蓝墨云班课，主要体现在：

1)充分利用蓝墨云班课进行教学，包括课程的备课、授课、课程的任务通知等等。2)在教学的过程中能够利用现有的资源和网上的资源，整合成自己的课程资源。全课程共做了71个微课视频，22个动画，全部发布到蓝墨云班课上。3)利用蓝墨云班课进行日常教育教学，主要表现在：云班课活动中的投票问卷、头脑风暴、答疑讨论、测试、作业以及课堂表现等。4)利用云班课中的手机签到功能进行教学管理，加强对学生的考勤管理。

教师利用蓝墨云班课进进行教学活动，信息化教学无地域、无时空等限制，主要表现在：1)课前: 通常情况下，在下次上课前的前一天下午将下一个任务通过云班课发给学生，让学生提前预习，包括微课视频、动画、PPT等。2)课中：对学生的课前预习效果进行测试测验；对教学内容重点和难点进行讲解和答疑讨论。3)课后：布置作业和任务；对学生的作业进行无纸化评判；对个别学生进行答疑讨论。

4.2.2 采用项目导向任务驱动法教学

本课程分12个项目，36个学习任务，学生在完成12个教学项目的过程中学习到数控机床工艺分析、编程和操作加工等技能，同时每个教学项目又有3个学习任务来驱动。通过“任务驱动法”教学，以完成某一项任务为目的，在督促学生加强自主学习的同时，规范了学生训练的操作步骤，使学生带着真实的工作任务去完成训练，提高了当代大学生的岗位责任感和成就感。同时，这12个学习项目符合学生的认知规律，由浅入深、由简到繁、先易后难。

4.2.3 采用角色扮演法教学

在课程设置的一部分学习情境过程中，我们依托学校生产性实训基地(工业中心)及校外实训基地，为学生创设了相对真实的企业工作环境，让学生根据工作任务组建工作团队，小组各成员分别扮演企业生产现场不同岗位角色，并在各个角色之间轮换，互相协作，最终共同完成工作任务。

4.2.4 采用示范教学法教学

在学生进行具体操作数控机床加工零件的过程中，指导教师可以先将各个任务操作的要领逐一传授给学生，对于操作中的重点、难点教师要进行示范操作，这样学生通过对各个任务的操作演练，提高自己的操作技能。