基于能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系

葉立清 張鑒隆 田晶

廣東嶺南職業(yè)技術學院 510663

基于能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系

葉立清 張鑒隆 田晶

廣東嶺南職業(yè)技術學院 510663

本文結(jié)合職業(yè)教育的特點和企業(yè)生產(chǎn)實踐，提出以數(shù)控銑編程與加工能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系，探討了同類課程體系的構(gòu)建和訓練項目設計的基本思路，為同行同類課程提供了一定的參考意義。

數(shù)控銑編程與加工；能力體系；職業(yè)教育；課程體系

一、前言

隨著職業(yè)教育教學改革的不斷推進，項目化教學已得到普遍應用，但如何根據(jù)學生及課程特點設計好項目化課程體系，則有待我們進一步的探索與研究。在《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系設計中，先后存在著兩種理念與模式。第一種是早期較多采用的以編程軟件教學為主線設計課程內(nèi)容，輔以訓練習題。這種模式側(cè)重于編程軟件教學，學生無法學以致用，暴露出明顯的弊端，在教學實踐上已被普遍拋棄。第二種是當前較多采用的以工作過程為主線設計課程內(nèi)容，學生通過完成若干工作項目掌握數(shù)控編程與加工能力。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種模式在短期技能培訓中效果較好，但在學校教學中則效果欠佳。究其原因，主要是因為學生基礎不同，對同一模式的課程體系的接受程度也有所不同。短期培訓的學生，大多來自于企業(yè)的在崗人員或有一定工作經(jīng)歷的待崗人員，他們的特點是有一定的工作經(jīng)驗和加工工藝基礎，欠缺的是如何利用計算機等新技術解決工程問題的能力。因此采用以工作過程為主線設計的課程體系在短期培訓中能收到良好效果。對于在校學生，工作經(jīng)驗和加工工藝基礎相對薄弱，而以工作過程為主線設計的課程體系，教學項目往往直接來源于生產(chǎn)現(xiàn)場，這類項目，哪怕是看似簡單的項目，都是各種技術要求和細節(jié)的綜合，都要求具備較全面的綜合能力才能真正掌握。把工作項目引入到教學中，培養(yǎng)學生的工作能力，當然是我們職業(yè)教育的目標，但如果不加以科學的分解和設計進行綜合能力的培養(yǎng)，讓學生直接面對工作項目，則無異于囫圇吞棗，難于達到讓學生真正掌握和融會貫通的教學目的，表現(xiàn)在教學實踐中就是學生在完成某個工作項目的教學后，換成其他項目就無從下手或錯漏百出。因此，如何根據(jù)學生及課程特點設計好《數(shù)控銑編程與加工》課程體系，是我們必須認真研究的課題。針對目前的教學現(xiàn)狀，結(jié)合教學實踐，本文提出以能力體系為主線設計課程體系，將數(shù)控編程與加工綜合能力根據(jù)積累培養(yǎng)過程科學分解成若干單項技能，以項目化形式將軟件應用能力、工藝編制能力、程序編制能力、生產(chǎn)加工能力結(jié)合在一起，學生在掌握單項技能基礎上再進行綜合技能訓練，最終掌握數(shù)控編程與加工工作能力。

二、能力體系分析

在進行以能力體系為主線設計《數(shù)控銑編程與加工》課程體系前，先要進行能力體系分析。數(shù)控編程與加工綜合能力，從能力模塊上來看，包括軟件應用能力、工藝編制能力、程序編制能力、生產(chǎn)加工能力等幾方面；從工作內(nèi)容上來看，又可分為鉆孔加工、外形輪廓加工、平面加工、曲面粗加工、曲面精加工等內(nèi)容，其能力體系可用下面圖解（圖1）來描述和體現(xiàn)。

三、課程體系設計

圖1 數(shù)控編程與加工能力體系圖

以能力體系為主線設計《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系時，要體現(xiàn)“以項目搭建技能體系”的理念，在能力培養(yǎng)中體現(xiàn)逐級、遞增的金字塔形技能積累過程。特別要做好以下幾點:

⑴ 將綜合能力根據(jù)積累培養(yǎng)過程科學分解成若干單項技能，學生在掌握單項技能基礎上再進行綜合技能訓練，最終掌握數(shù)控編程與加工工作能力；

⑵ 以項目化形式將軟件應用能力、工藝編制能力、生產(chǎn)加工能力結(jié)合在一起；

⑶ 根據(jù)某一特定工作內(nèi)容（如模具制造）設計各項技能訓練項目，使單項技能最大限度地支撐綜合技能。

從工作內(nèi)容來看，數(shù)控銑編程與加工能力體系包括孔加工編程與加工能力、二維形狀編程與加工能力、三維曲面形狀編程與加工能力、各種形狀組合件編程與加工綜合能力、典型工作零件編程與加工能力。相應地，《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系可劃分為五個單元:孔加工編程與加工訓練單元、二維形狀編程與加工訓練單元、三維曲面形狀編程與加工訓練單元、各種形狀組合件編程與加工綜合訓練單元、典型工作零件編程與加工訓練單元。其中前三個單元為基礎能力訓練單元，側(cè)重于軟件應用能力和基本工藝能力的訓練，項目設計上應力求簡單、有針對性，使學生易于掌握、領會軟件應用技巧和基本工藝知識；后兩個單元為綜合能力訓練單元，側(cè)重于綜合能力和工作能力訓練，項目設計上應有一定的綜合性、針對性和實用性，使學生掌握數(shù)控銑編程與加工綜合能力和工作能力。下面以第二單元為例描述各單元項目設計基本思路。

1、孔加工編程與加工訓練單元

本單元能力目標包括鉆孔加工編程方法軟件應用能力和鉆孔加工工藝能力兩個方面，可設計二個訓練項目支撐上述能力目標:項目一可設計加工一個簡易孔，盡量忽略復雜的鉆孔工藝，掌握鉆孔加工程序編制過程、鉆孔加工刀具選擇方法、刀具參數(shù)設置、鉆孔加工參數(shù)設置等編程軟件應用能力。項目二可設計若干各種形狀和不同技術要求的孔加工，包括簡易孔、沉頭孔、通孔、盲孔等，掌握不同形狀和技術要求下的孔加工工藝。

2、二維形狀編程與加工訓練單元

本單元能力目標包括外形銑削和挖槽加工編程方法軟件應用能力和外形輪廓及平面加工工藝能力兩個方面，可設計四個訓練項目支撐上述能力目標。

項目一（圖2）加工一個簡單外形輪廓，掌握外形銑削加工程序編制過程、刀具選擇方法、刀具參數(shù)設置、外形銑削加工參數(shù)設置等編程軟件應用能力。

項目二（圖3）設計各種形狀和不同技術要求的外形輪廓加工，掌握內(nèi)外輪廓、封閉式窄槽、開放式窄槽等情形的粗精加工工藝，包括各種情形內(nèi)外輪廓加工的走刀路線、刀具選擇、下刀方式、進退刀方式等工藝能力。

項目三（圖4）加工一個簡單平面凹槽，掌握挖槽加工程序編制過程、刀具選擇方法、刀具參數(shù)設置、挖槽加工參數(shù)設置等編程軟件應用能力。

項目四（圖5）設計各種形狀和不同技術要求的二維形狀加工，掌握鉆孔加工、外形銑削加工、挖槽加工等編程方法的綜合應用和工藝方案擬訂能力。

3、三維曲面形狀編程與加工訓練單元

本單元能力目標包括三維曲面加工編程方法軟件應用能力和三維曲面加工工藝能力兩個方面，可設計二類訓練項目支撐上述能力目標:第一類項目訓練掌握三維曲面粗加工編程方法軟件應用能力和工藝能力；第二類項目訓練掌握三維曲面精加工編程方法軟件應用能力和工藝能力。

4、各種形狀組合件編程與加工綜合訓練單元

本單元能力目標是掌握各種形狀組合件編程與加工工藝能力，包括工步順序、刀具選擇、下刀方式、走刀路線、余量控制、切削量控制等方面的工藝方案擬訂能力，并進一步熟練掌握各種編程方法的軟件應用能力，可設計若干各種形狀和不同技術要求的工件加工為訓練項目支撐上述能力目標。

5、典型工作零件編程與加工訓練單元

本單元能力目標是掌握典型工作零件編程與加工工作能力。項目設計時要針對具體工作內(nèi)容，盡可能來源于生產(chǎn)實踐，如模具零件加工、典型機械零件加工等，結(jié)合加工零件在工作要求上帶來加工工藝方面的變化，進一步強化加工工藝能力和實際工作能力。

四、結(jié)束語

本文結(jié)合職業(yè)教育的特點和企業(yè)生產(chǎn)實踐，提出以數(shù)控銑編程與加工能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項目化課程體系，探討了同類課程體系的構(gòu)建思路，在教學實踐中取得良好效果，為同行同類課程提供了一定的參考意義。

[1] 侯勇強 ,馬雪峰. 數(shù)控編程與加工技術 [M].大連:大連理工大學出版社.2007

[2] 蔡漢明 ,徐衛(wèi)彥 ,李國偉. MastercamX 中文版應用與實例教程 [M].北京:人民郵電出版社.2008

[3] 石偉平,徐國慶. 職業(yè)教育課程開發(fā)技術 [M].上海:上海教育出版社.2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.18.132

葉立清，工程師、講師，出生于71年7月，95年畢業(yè)于湖南大學，95年至今先后工作于廣東省機械研究所CAD/CAM重點實驗室、廣東嶺南職業(yè)技術學院等單位。主要從事模具設計與制造、CAD/CAM技術應用與推廣培訓工作，有較深厚工程實踐經(jīng)驗，在職業(yè)教育理念上做了一些探索與研究工作，取得一定成績。