《數(shù)控機(jī)床操作》課程改革與實(shí)踐

　　摘要：從學(xué)校的實(shí)際出發(fā)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)做一體、基于工作過程作為《數(shù)控機(jī)床操作》課程改革的思路。分析了《數(shù)控機(jī)床操作》課程教學(xué)過程中存在的問題，介紹了課程教學(xué)改革過程中采取的有效措施和辦法，分享了課程改革的經(jīng)驗(yàn)與收獲。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；課程改革；工作過程
　　
　　數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床是國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略裝備，是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。因此，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)顯得尤為重要。近年來，國家大力發(fā)展職業(yè)教育，各類院校培養(yǎng)了一大批數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才，然而，很多制造類企業(yè)仍在抱怨“高薪難找好技工”。
　　經(jīng)過專業(yè)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)其主要原因在于：目前數(shù)控專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)，教學(xué)設(shè)備數(shù)量不足，教學(xué)方法死板，教學(xué)手段單一，導(dǎo)致學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量不高。因此，數(shù)控技術(shù)專業(yè)核心課程《數(shù)控機(jī)床操作》的教學(xué)改革勢(shì)在必行。
　　一、明確課程定位與目標(biāo)
　　《數(shù)控機(jī)床操作》是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)組成及維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)，熟練掌握數(shù)控機(jī)床操作技能，具有安全文明生產(chǎn)職業(yè)素養(yǎng)，適應(yīng)數(shù)控機(jī)床操作工等工作崗位的要求。
　　本課程是在學(xué)習(xí)《機(jī)械零部件測繪與建模》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》和《零件手工制作》等課程后，學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)的組成和工作原理相關(guān)知識(shí)，具備零件手工制作能力的基礎(chǔ)上，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可掌握各類數(shù)控機(jī)床典型結(jié)構(gòu)組成及工作原理，具備數(shù)控機(jī)床程序編輯與校驗(yàn)、刀偏設(shè)置、手動(dòng)操作機(jī)床等機(jī)床操作技能，為《典型零件數(shù)控編程與加工》、《計(jì)算機(jī)輔助編程與聯(lián)機(jī)加工》、《機(jī)床控制系統(tǒng)連接與調(diào)試》、《數(shù)控機(jī)床故障維修》、《職業(yè)資格鑒定》和《校外綜合頂崗實(shí)習(xí)》等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
　　二、拓展設(shè)計(jì)思路
　　按照職業(yè)工種設(shè)置學(xué)習(xí)情境。選取制造業(yè)需求比例最大的三大職業(yè)工種數(shù)控車工、數(shù)控銑工、加工中心操作工的典型工作任務(wù)作為本課程的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)的依據(jù)，設(shè)計(jì)數(shù)控車床操作、數(shù)控銑床操作、加工中心操作3個(gè)學(xué)習(xí)情境，每個(gè)學(xué)習(xí)情境分別設(shè)置兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)是機(jī)床的基本操作，另一個(gè)是使用機(jī)床完成一個(gè)簡單零件的數(shù)控加工，以此達(dá)到熟練操作數(shù)控機(jī)床的目的。
　　基于工作過程組織任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。分析數(shù)控機(jī)床操作任務(wù)的具體步驟，主要包括加工準(zhǔn)備、機(jī)床規(guī)范性操作、零件加工、機(jī)床用完后的清掃及定期維護(hù)保養(yǎng)等，將數(shù)控機(jī)床操作的實(shí)際工作過程進(jìn)行合理劃分，使之與普適性工作過程的資訊、決策計(jì)劃、實(shí)施、檢查評(píng)價(jià)四個(gè)步驟相對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)實(shí)施與工作過程相一致。
　　三、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容
　　《數(shù)控機(jī)床操作》課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。而改革前課程主要講述數(shù)控機(jī)床組成、分類以及數(shù)控機(jī)床組成系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu)，較少涉及學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。改革后的課程以數(shù)控機(jī)床操作為主線，穿插機(jī)床結(jié)構(gòu)、數(shù)控原理等基礎(chǔ)理論知識(shí)，按照企業(yè)數(shù)控機(jī)床操作的實(shí)際工作過程組織內(nèi)容，讓學(xué)生在實(shí)際機(jī)床操作的過程中學(xué)習(xí)理論知識(shí)，掌握實(shí)踐技能。比如：第一個(gè)學(xué)習(xí)情境——數(shù)控車床操作，我們以簡單軸類零件為載體，介紹數(shù)控車床的控制和切削原理、車床的結(jié)構(gòu)、刀具準(zhǔn)備以及軸類零件的編程、加工和檢驗(yàn)等知識(shí)。
　　四、創(chuàng)新教學(xué)模式
　　1.任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)做一體。按照“資訊、決策計(jì)劃、實(shí)施、檢查評(píng)價(jià)”四步法組織教學(xué)，教學(xué)場地以數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心為主，以真實(shí)的工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，除了前期必要的理論知識(shí)準(zhǔn)備外，學(xué)生主動(dòng)參與、自主學(xué)習(xí)的比重越來越大，并進(jìn)行真刀真槍的實(shí)戰(zhàn)，學(xué)生在完成數(shù)控機(jī)床操作真實(shí)工作任務(wù)的過程中學(xué)會(huì)知識(shí)、訓(xùn)練技能，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的“學(xué)做一體”。
　　2.工學(xué)交替。依托周邊企業(yè)資源，建立長期的、有效的、良好的合作關(guān)系，建立校外實(shí)習(xí)基地。課程教學(xué)過程中，我們采用學(xué)校授課和企業(yè)授課等多種形式，讓學(xué)生深入企業(yè)一線操作數(shù)控機(jī)床，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，進(jìn)一步提高機(jī)床操作技能。
　　3.專兼結(jié)合、提高教學(xué)水平。聘請(qǐng)合作企業(yè)的技術(shù)骨干和能工巧匠擔(dān)任課程兼職教師，將企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)引入課程教學(xué)，合作開發(fā)課程，編寫工學(xué)結(jié)合特色教材，以企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)任務(wù)為基礎(chǔ)，開發(fā)教學(xué)案例庫，專兼職教師合作進(jìn)行課程教學(xué)，加強(qiáng)教學(xué)研究，共同提升教學(xué)能力、知識(shí)水平、技能水平、科研能力和職業(yè)素養(yǎng)。
　　五、改進(jìn)教學(xué)方法
　　傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是教室里講授，學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床沒有什么概念，對(duì)一些機(jī)械結(jié)構(gòu)更是無法想象。充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，通過圖片、錄像、動(dòng)畫的方式把原本抽象的復(fù)雜的內(nèi)容展示給學(xué)生，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
　　同時(shí)，在數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)基地開展現(xiàn)場教學(xué)，讓學(xué)生現(xiàn)場討論并完成零件的加工方案，學(xué)生自己選刀具、夾具，自己編程，最后自己加工出一個(gè)合格的零件。這種現(xiàn)場教學(xué)法，有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，鍛煉了學(xué)生操作數(shù)控機(jī)床的實(shí)踐技能，改善了教學(xué)效果。
　　充分利用數(shù)控加工仿真與遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)VNUC軟件，建立由各種國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)FANUC、SIMENS、華中數(shù)控裝備的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等構(gòu)成零件加工虛擬車間，使每位同學(xué)都能夠在模擬企業(yè)真實(shí)環(huán)境下操作機(jī)床，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行編程與虛擬加工。解決了數(shù)控設(shè)備由多人共用一臺(tái)的學(xué)習(xí)問題，提高了學(xué)習(xí)效率。
　　六、改革課程評(píng)價(jià)方式
　　課改前，課程成績?cè)u(píng)價(jià)依據(jù)主要是學(xué)生考勤、作業(yè)情況以及課本知識(shí)掌握情況。由平時(shí)成績和期末考試成績按照一定的比例組合而成，一般平時(shí)成績占總成績的40%，期末考試成績占總成績的60%。
　　課改后，該課程的成績?cè)u(píng)價(jià)由過程考核和綜合技能考核組成，在過程考核中，每個(gè)項(xiàng)目都基于工作過程設(shè)計(jì)了項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)表，內(nèi)容包括基本操作、安全文明生產(chǎn)、操作熟練程度、合作性及其他安全文明生產(chǎn)項(xiàng)目。綜合任務(wù)的測試具有崗位工作任務(wù)的針對(duì)性，緊緊圍繞國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置有回轉(zhuǎn)體零件、平面輪廓類零件及曲面類零件的綜合任務(wù)測試題。項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)占總成績的70％，綜合任務(wù)測試占總成績的30％。
　　在課程的評(píng)價(jià)過程中，突出項(xiàng)目考核與綜合考核相結(jié)合、理論與實(shí)踐考核相結(jié)合、教師評(píng)價(jià)與企業(yè)評(píng)價(jià)和學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)相結(jié)合。充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了其團(tuán)隊(duì)合作精神，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力的綜合評(píng)價(jià)。
　　七、課程改革的體會(huì)與思考
　　1.設(shè)備臺(tái)套數(shù)不夠、消耗大等因素制約課程改革的全面開展。而我們創(chuàng)新使用“仿真教學(xué)、操作演示、視頻點(diǎn)播自學(xué)”三位一體教學(xué)法，利用虛擬仿真技術(shù)，有效地緩解了設(shè)備臺(tái)套數(shù)不夠的問題、降低了教學(xué)成本和風(fēng)險(xiǎn)，全面提高了教學(xué)質(zhì)量。
　　2.培養(yǎng)“雙師型”教師，提高教師的實(shí)踐能力。課程改革對(duì)教師的實(shí)踐操作技能提出了很高的要求。教師要教會(huì)學(xué)生如何操作機(jī)床加工出合格的零件，就必須自己熟練地操作機(jī)床。
　　3.積極探索校企合作新模式，共同開發(fā)課程資源，改善教學(xué)效果。
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