《數控加工軟件應用》課程整合與教學設計之探討

王艷春　陳鐵牛

摘要：根據數控加工崗位的技能要求，將目前流行的三個軟件Mastercam、UG、Cimatron中關于數控編程的內容整合為一門課程，分解為六個模塊，各模塊內容與崗位技能相對應。圍繞以培養學生的能力為目標，以職業活動和工作過程為導向的原則，對該課程進行了整體教學設計和單元教學設計探討。

關鍵詞：數控加工軟件；課程整合；教學設計

教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》明確提出：專業改革與建設要服務區域經濟和社會發展，以就業為導向，加大課程建設與改革的力度，增強學生的職業能力。為貫徹這一精神，我院機電工程系針對學生特點，推行“2+1”的教學模式改革，即兩年在校學習，一年到企業頂崗實習。針對“2+1”的教學模式，對課程體系也進行了相應的改革，刪除了一些理論課程，將內容相關的多門課程整合為一門課，刪除純理論知識的章節，增加以培養學生能力為主的學習內容。

課程介紹

為配合“2+1”教學改革，機電工程系在工業設計專業新增了《數控加工軟件應用》課程，該課程由Mastercam、UG、Cimatron三個軟件組成。這三個軟件都是CAD/CAM軟件，據不完全調查，三個軟件在廣東省的模具行業廣泛使用，主要用于分模或數控編程。課程改革前，《Mastercam》和《UG》是獨立的兩門課，學時數分別是70和60，命令講解得比較細，理論知識介紹得較全面。但據畢業生反饋，有些命令和理論知識根本用不上。

為使學生畢業后能滿足不同企業和職業崗位需求，如果三個軟件都單獨開設課程，就需要三個學期完成，不符合“2+1”教學改革宗旨。因而可以將三個軟件中關于數控編程的主要內容提煉出來，整合為一門課程。基于崗位對技能的要求，在教學過程中將知識體系分解為六大模塊，各模塊內容與崗位技能相對應，使用項目作為課程能力訓練的載體，采取理論與實踐相結合的教學模式，使學生在較短時間內，掌握三個軟件的使用，為提高就業率打下基礎。

教材改革

為滿足課程改革需要，教材也要相應地改革，教材主要內容是三個軟件的數控編程，通過調查研究初步將教材內容整合為用Mastercam、UG、Cimatron創建實體，創建曲面，編寫二維銑削程序，編寫三維銑削程序，用Mastercam編寫車削程序。教材的主要特色有：

內容實用，實例典型教材包括目前市場上流行的Mastercam、UG、Cimatron三大軟件，內容設置以培養學生的數控編程與加工能力為目標，用任務做實例學習課程內容，實例采用生產中的案例，以實用和夠用為原則，加工方法和加工參數結合企業的實際生產設置。

語言簡潔，圖示豐富每章內容都用幾個實例做任務來講解常用命令，講解過程以圖示為主，每個實例都展示了軟件的不同功能和使用技巧，避免大量重復，操作過程一目了然。

突出特點，配套光盤同一個任務分別用三個軟件繪制并加工，可以突出各軟件的特點，通過對比學習，能幫助學生更好地理解和掌握操作命令，書中實例所使用的基本文件和結果、動畫文件都收錄在光盤中。

教法設計

傳統的教學方法是先學后用，通常是教師以一個簡單的例子講解命令的使用，命令學完后才做習題進行練習，課程內容主要按知識體系來講解，學生的動手能力較差。為體現高職教育的培養目標，需要對傳統的教學模式進行改革，以崗位技能為依據，注重能力目標的培養。整個教學活動圍繞模具零件的創建與編程，學習使用Mastercam、UG、Cimatron三個軟件，打破了知識體系的完整性，保持了職業活動的完整性，提高學生應用知識的能力。

在教法設計上，將三個軟件劃分為六大模塊，對應模塊名稱及課時數見表1：

（一）課程整體教學設計

根據《數控加工軟件應用》課程的內容及特點，進行整體教學設計，由于篇幅有限，部分內容省略，整體設計的主要內容如下：

管理信息 管理信息主要包括課程名稱、適用專業、開課系、制定人等。

基本信息 包括學分、學時、課程性質、考核方式等。

課程設計（1）課程目標設計。①能力目標：能利用UG、Cimatron、Mastercam軟件創建實體零件、曲面；能正確編寫二維、三維銑削程序；能利用Mastercam軟件正確編寫零件的車削加工程序；能操作數控設備。②知識目標：掌握創建實件、曲面命令的操作方法；理解數控編程參數的含義；掌握車削、銑削數控程序的編寫方法。（2）課程內容設計（見表1）。（3）能力訓練項目設計（見表2）。本課程主要選擇企業的塑料模具零件作為綜合訓練項目。通過對塑料模具零件的造型與編程，培養學生的繪圖及編程能力。（4）進度表設計（見表3）。

（二）課程單元教學設計

《數控加工軟件應用》課程整體教學設計完成后，根據整體設計的內容，對每個單元進行設計，設計內容如下：

教案按照學院規定的格式填寫。

教學設計以Mastercam創建昆氏曲面為例，如表4所示。

考核方案

考試采用閉卷形式，學生按試卷要求用計算機繪制圖形，編寫合理的數控加工程序。

總成績＝平時成績(30%)＋期末考試成績(70%)。

平時成績：包括上課紀律、課堂表現、完成作業情況。

結束語

課程整合前，學習三個軟件需三個學期，而針對數控崗位的技能要求，將三個軟件整合為一門課，只需一個學期就能完成，縮短了教學時間，減少了課時，提高了效率。目前市場上同行業不同企業采用的軟件不同，整合后的課程能滿足學生畢業后不同企業的需求，提高就業率。學生畢業后可在模具制造、汽車生產等行業從事數控車床和數控銑床（或加工中心）的操作和編程工作，可實現教學內容與崗位技能的無縫對接。

參考文獻：

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[4]戴士弘，畢蓉.高職教改課程教學設計案例集[M].北京:清華大學出版社，2008.

作者簡介：

王艷春（1968—），女，河南新野人，廣東紡織職業技術學院機電工程系講師，研究方向為模具設計、數控加工。

（本文責任編輯：孟凡云）