《數控加工》課程的教學改革嘗試*

林旭群 方迪成

（汕頭職業技術學院 廣東 汕頭 515078）

《數控加工》課程的教學改革嘗試*

林旭群 方迪成

（汕頭職業技術學院 廣東 汕頭 515078）

在機械CAD/CAM專業《數控加工》課程教學中，采用數控加工仿真軟件進行輔助教學，將自動編程與手工編程兩者相結合，嘗試課程教學與職業技能鑒定相結合，推行“雙證書”制度等，本文論述了這一系列的教學改革，并以實踐證明，這一系列教學改革對提高課程教學質量有明顯的效果。

《數控加工》；CAD/CAM專業；課程改革

數控加工技術是對傳統制造業進行升級的新興技術，是實現CAD/CAM、FMS以及智能制造等現代制造的關鍵。進入21世紀以來,數控加工原理、數控編程與加工在機械制造業中應用越來越廣泛，使機械制造不斷提高精度和效率，同時也對技術人員提出了更高的要求。機械CAD/CAM專業是培養生產第一線的CAD/CAM技術專業人才的主要源泉，我院已創辦機械CAD/CAM專業數年，在此過程中，不斷地探索如何使學生在學習機械CAD/CAM專業的主干課程《數控加工》課程時，既能增強對CAD/CAM原理的理解，又能增強動手能力的培養，為此，進行了《數控加工》課程的教學改革，并取得了顯著成效。

使用數控加工仿真軟件進行輔助教學

《數控加工》是計算機輔助設計與制造專業的主干專業課。它的前導課程有：《金屬工藝學》、《機械制造工藝》、《公差與配合》、《液壓與氣動》、《機械 CAD/ CAM原理》等，后續課程有《MasterCAM自動編程》、《Pro/E基礎》等。《數控加工》課程教學分三階段進行：第一階段主要介紹數控機床的結構與原理；第二階段介紹數控加工工藝與編程；第三階段進行數控加工實訓。數控機床結構與原理的學習有助于學生了解什么是數控、數控機床的特點、與普通機床的區別，這些知識對數控加工工藝與編程的學習起著承前啟后的作用，是操作數控機床必需的理論基礎，而數控加工實訓能加深學生對數控原理和數控機床結構的了解。

《數控加工》課程實踐性強，對于缺少實際加工經驗的學生而言，內容會顯得枯燥，為了達到教學目的，我們進行了一系列的探索和改革。首先是對《數控加工》中所涉及的工藝與編程方面的教學內容進行教學改革：（1）在教材原有的只介紹數控車床編程與加工的基礎上增加了數控銑床的編程與加工。（2）對課程內容進行了擴充，我們介紹了廣州數控與FANUC兩個不同的數控系統及其操作，還對數控加工工藝、數控刀具的選擇、加工切削用量的選用、數控加工工藝路線的安排等進行了重點強化，使學生學好、掌握好重點的實戰知識。（3）適度介紹了一些MasterCAM自動編程的知識，以提高學生的學習興趣，增強今后的工作信心。

在教學中，融教、學、做于一體，形式靈活。如采用多媒體教學，動畫演示，或到車間現場教學，邊講邊做，學生印象深刻。在入門教學時，采用數控仿真軟件，學生學習完一些編程與操作的內容后，可以在仿真軟件上進行仿真操作，非常直觀，使得學生能夠很快理解教學內容，學習興趣顯著提升。課程教學中期，播放數控加工的視頻，彌補高檔數控設備的不足，開拓學生視野。在講解循環加工指令時，制作動畫幫助學生理解刀具的移動路徑。在課程教學的整個過程，使用加工仿真軟件進行輔助教學，讓學生在計算機仿真操作中，熟悉數控編程指令的正確運用，避免出現加工事故。

數控實訓是一個非常重要的教學環節，是對理論的檢驗。實訓過程中，在嚴格保證安全生產的前提下，對數控機床操作實訓提出一系列的教學要求，主要表現在增加學生磨削刀具的實訓。學生懂得了刀具對于加工的重要性，通過刃磨刀具，學生鞏固了以前學過的《金屬工藝學》內容，加深了對刀具的幾個角度的理論認識。通過一條龍的訓練，學生能從容面對數控車床操作中級工的職業資格考試，通過省技能鑒定考核，由省選派考評員監考，隨機抽取考題，先經上機理論考試，再經上機仿加工，再到數控機床上進行實際加工，學生應準備刀具坯料。教師、學生高度重視，職業資格證書考核檢驗了學生的數控操作水平，同時也檢驗了我院的教學質量。

自動編程與手工編程兩者緊密結合提高教學質量

數控編程的方法有手工編程和軟件自動編程兩種，手工編程可用于形狀相對簡單的二維加工，軟件自動編程主要用于復雜的三維曲面加工。手工編程是學生必須掌握的基本技能。通過手工編程能加深對數控系統特性的理解，最大限度地發揮數控設備的功能。手工編程也是運用軟件自動編程的基本功。數控車床中級操作工資格考試以及全國數控技能競賽的考核內容之一就是手工編程，手工編程培養學生的創新能力，引導學生思考如何利用數控系統的功能，主動探索手工編程原理、技巧，鍛煉學生運用宏程序的能力。在掌握手工編程的基礎上，學生就能靈活運用CAD/CAM軟件，更高層次地理解加工原理。實踐表明，有的學生掌握了數控編程的能力后，對現廣泛使用的工程軟件PRO/E、UG、MasterCAM、Cimatron等能很快入門并掌握。如汕頭地區澄海的玩具業非常發達，多使用PRO/E軟件進行造型，加工多使用MasterCAM軟件，這兩種軟件的數據交換非常方便。在《數控加工》編程實訓中，我們嘗試這一項目的任務驅動、項目導向教學法，如我們設計讓學生對某一產品使用PRO/E軟件進行造型，然后，應用MasterCAM軟件進行自動編程，這有利于提高學生的綜合職業素質。

我們深深體會到：在教學中，既要教會學生掌握傳統的手工編程來打基礎，還要著重自動編程系統的具體應用，以便學生在今后的工作中能得心應手。學習數控自動編程系統時應按照計算機集成制造系統的思想,結合生產過程的各個環節，與各種計算機輔助軟件聯系起來,通過數控加工程序的編制，加深機床加工功能及其對應指令的理解。此外，刀具方面的知識也不容忽視，如刀具的形狀、尺寸、材料等,這樣才有助于正確選用刀具尺寸、材質以及刀具補償值的理解和編程處理。

課程教學與職業技能鑒定相結合，推行“雙證書”制度

在實際教學中，應按照數控加工技術領域和職業崗位的需求優化專業結構,更新相關教學內容,將行業發展前沿的新軟件，有關數控加工新技術、新工藝納入教學內容。同時將職業技能標準的各項要求分解融入到課程體系中,使之更符合行業、企業的實際需要。較具體的做法體現在推行“雙證書”制度上。

職業技能鑒定須對被鑒定者所具備的理論知識與技能水平做一個分級鑒別和認證。在設計《數控加工》課程教學的內容時，我們盡量滿足數控加工職業技能鑒定的要求，同時保持教學內容如軟件升級能與時俱進，也能符合職業崗位群對學生知識和技能的要求。通常安排為：課程理論教學與實訓結束后，動員學生參加數控加工職業技能鑒定考試，獲取職業資格證書。學生參加職業技能鑒定考試的通過率也能很好地檢驗 《數控加工》課程教學的質量與學生學習的效果，從中可以發現問題，不斷地提高教學質量。

在推行“雙證書”過程中我們的體會有：“雙證書”制度能否得到順利實施,考評員隊伍的建設是關鍵。任課教師應考取考評員資格，應了解相關的職業資格制度,熟悉相應的數控車、銑、加工中心操作，掌握相應等級的職業資格鑒定內容和要求。要把在學校從事的教學工作與到企業進行實踐鍛煉相結合起來。為此，應加強校企合作，積極尋求與企業的緊密合作,關注企業對技術工人的需求。汕頭職業技術學院已與企業建立了緊密的合作關系,先后與澄海玩具行業、澄海相關培訓機構創建并實施了多元化校企合作培養技能型人才的新模式,實現學生出了校門就能夠工作。

改革效果

在2005年底，我院參加了廣東省第一次數控機床操作考試的動員會議之后，我們就積極地進行課程改革思考，吸取省內外同層次院校本課程教學的經驗，聽取企業對數控人才的需求，通過調研，建立了具有較強的針對性、實用性、先進性并符合我院實際情況的專業教學體系，有的放矢地開展課程教學，積極參加技能鑒定考試。2005級機械CAD/CAM專業大部分學生報考了廣東省數控車床工職業技能鑒定，通過率達到85%。達到了預期的目標。這些改革措施已應用于機電工程系數屆學生的理論與實踐教學中，效果很好，學生的學習興趣明顯提高，大多數能主動思考探索，提出了很多加工中的實際問題。畢業生也得到用人單位的好評。這些改革措施既解除了學校的困境，又使我校教學改革不斷加快，跟上科學技術發展的步伐，同時提高了教學效率和教學質量，為企業提供了更多、更合適的人才。但是，在新形勢下，今后如何進一步提高《數控加工》課程的教學質量，培養學生的應用能力以及創新能力，還需要我們付出長期的努力。

[1]黃桂琴.高職高專《數控編程與操作》教學改革的幾點嘗試[J].陜西教育（高教版），2009，（1）.

[2]許桂珍.數控車床加工編程問題與探討[J].機械管理開發，2009，（1）.

[3]王穎，秦松祥.《數控編程與操作》項目化教學課程改革探討[J].機械制造與自動化，2008，（6）.

[4]繆曉紅.數控加工技術課程的模塊化教學研究[J].職業教育，2009，（1）.

G715

A

1672－5727（2010）06－0089－02

*本文系2007年汕頭職業技術學院教研課題 《〈數控加工〉課程的教學改革——在課程中引入數控車床中級操作工資格考試的嘗試》（課題編號：07jy12）研究成果之一

林旭群（1965—），男，廣東潮陽人，汕頭職業技術學院副教授，教務處副處長，研究方向為機械和教育學。

方迪成（1980—），男，湖南岳陽人，汕頭職業技術學院助教，研究方向為機械。