論職業(yè)學(xué)校《數(shù)控加工技術(shù)》課程的模塊化教學(xué)研究

摘 要：本文以模塊化教學(xué)為基礎(chǔ)，探討了其在五年制高職教育中的應(yīng)用，以“數(shù)控加工技術(shù)”模塊課程體系為例，分析模塊化教學(xué)在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中的實(shí)施方法，通過(guò)實(shí)施過(guò)程中學(xué)生應(yīng)掌握的數(shù)控工藝編程及操作能力分析、研究其教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：模塊化教學(xué)；數(shù)控加工；教學(xué)方法；實(shí)踐操作

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)已由物質(zhì)資源的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為人力資源的競(jìng)爭(zhēng)。在機(jī)械加工行業(yè)，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展很迅速，培養(yǎng)數(shù)控人才也成為職業(yè)院校適應(yīng)市場(chǎng)的需要和必然選擇。為了使學(xué)生能盡快地掌握新工藝的需要，適應(yīng)市場(chǎng)的需求，盡快地實(shí)現(xiàn)教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)需要接軌，數(shù)控機(jī)床的學(xué)習(xí)在職業(yè)院校就成為了一個(gè)重點(diǎn)討論的課題。

1模塊化教學(xué)體系在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用分析

模塊化教學(xué)方法就是讓不同課程的內(nèi)容在一個(gè)教學(xué)模塊中體現(xiàn)出來(lái)，有時(shí)又稱為跨專業(yè)的教學(xué)。為了使學(xué)生在問(wèn)題的解決中習(xí)慣于一種完整的方式，在解答時(shí)必須要用到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。我們教師的教學(xué)(尤其是專業(yè)課教學(xué))不是單純地通過(guò)教學(xué)而教學(xué)，大多選用一定的載體或項(xiàng)目。例如，在數(shù)控車床編程教學(xué)中選用了國(guó)際象棋作為載體，讓學(xué)生通過(guò)編制一套加工國(guó)際象棋32個(gè)棋子的車削加工程序，掌握數(shù)控車削編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、數(shù)控加工工藝方案的選擇等，在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生可以自己加工一副國(guó)際象棋帶回家，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)的效果自然會(huì)很好。

“數(shù)控加工技術(shù)”課程的教學(xué)重視數(shù)控工藝及編程能力的培養(yǎng)，為有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，在高等職業(yè)學(xué)校中設(shè)置了數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)周。如何有效利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)訓(xùn)課時(shí)，讓學(xué)生能在職業(yè)能力上有顯著的提高，是教師們探索的目標(biāo)和努力的方向。因此，如何改變?cè)械慕逃Ｊ剑s短課程內(nèi)容與現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)之間的滯后性，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，編寫適合五年制高職數(shù)控專業(yè)教學(xué)的教材，構(gòu)建新的課程體系，已迫在眉睫。

2建立數(shù)控模塊化教學(xué)體系

2.1模塊化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別

傳統(tǒng)教學(xué)：目的在于傳授知識(shí)和技能→以教師教為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)→學(xué)生聽從教師的指揮→外在動(dòng)力十分重要，教師挖掘?qū)W生的不足點(diǎn)以補(bǔ)充授課內(nèi)容。模塊化教學(xué)：目的在于運(yùn)用已有技能和知識(shí)→學(xué)生在教師的指導(dǎo)下主動(dòng)學(xué)習(xí)→學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣做出選擇→學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力充分得以調(diào)動(dòng)→教師利用學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)開展活動(dòng)。模塊化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)并不是對(duì)立的，它們的關(guān)系應(yīng)該是有機(jī)結(jié)合，相互補(bǔ)充。

2.2數(shù)控模塊化教學(xué)體系

我們把數(shù)控模塊化教學(xué)體系的建立定位在培養(yǎng)學(xué)生熟練應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造為主要內(nèi)容的方面。具體地說(shuō)，就是學(xué)生通過(guò)數(shù)控模塊化課程的學(xué)習(xí)，要能夠進(jìn)行產(chǎn)品的幾何造型與實(shí)體造型、建立CAD/CAM數(shù)據(jù)庫(kù)，使用CAD/CAM常見平臺(tái)軟件，掌握數(shù)控車、銑、線切割、電火花加工的編程與操作、CNC接口與通訊、常見機(jī)床故障的檢測(cè)與排除、產(chǎn)品檢測(cè)等實(shí)踐技能操作。為了保證數(shù)控模塊化教學(xué)體系的順利實(shí)施，我校籌措大筆資金用于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用各課程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。通過(guò)認(rèn)真詳細(xì)的調(diào)研、對(duì)比、規(guī)劃設(shè)計(jì)、選型，先后建立了機(jī)床電氣實(shí)驗(yàn)室、CAD/CAM實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控仿真模擬實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控車實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控銑實(shí)訓(xùn)室等，針對(duì)目前生產(chǎn)上常用的數(shù)控系統(tǒng)配置情況，配備2臺(tái)加工中心、30臺(tái)數(shù)控車床、10臺(tái)數(shù)控銑床、數(shù)控電火花機(jī)、數(shù)控線切割機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備，購(gòu)置不同類型CAD/CAM軟件，設(shè)置軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些項(xiàng)目的建成集教學(xué)、科研、生產(chǎn)、技能考核為一體，能夠完成數(shù)控技術(shù)模塊教學(xué)的整個(gè)環(huán)節(jié)，并在數(shù)控加工方面重點(diǎn)加強(qiáng)，使學(xué)生畢業(yè)后能直接進(jìn)入生產(chǎn)第一線。在模塊化教學(xué)體系課程的安排上，我們同樣注重體現(xiàn)模塊的綜合化、學(xué)生的工程能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3模塊化教學(xué)在數(shù)控加工技術(shù)課程上的實(shí)施過(guò)程

3.1數(shù)控加工技術(shù)模塊課程內(nèi)容

“數(shù)控加工技術(shù)”模塊教學(xué)側(cè)重于零件數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程，在教學(xué)內(nèi)容完成之后，有1~2周的綜合實(shí)訓(xùn)，旨在讓學(xué)生能綜合應(yīng)用所學(xué)數(shù)控工藝和編程知識(shí)。通過(guò)對(duì)零件加工這一實(shí)踐過(guò)程，讓學(xué)生比較完整、系統(tǒng)地掌握工藝編程、數(shù)控機(jī)床操作知識(shí)。教師在實(shí)施模塊教學(xué)時(shí)應(yīng)布置有一定難度、比較能綜合體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的零件。為使學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)能善于總結(jié)，整個(gè)模塊除加工出滿足精度要求的工件之外，還要求學(xué)生上交實(shí)訓(xùn)報(bào)告，學(xué)生需安全、準(zhǔn)確地完成任務(wù)。為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，也為學(xué)生的安全著想，一般以小組形式完成課程模塊，以3~4人一組為宜。

3.2數(shù)控加工模塊課程中的能力培養(yǎng)

3.2.1數(shù)控加工工藝能力。在數(shù)控編程理論知識(shí)教學(xué)時(shí)，教師已經(jīng)比較重視工藝知識(shí)的融入。但學(xué)生由于剛開始接觸數(shù)控編程概念，在編程時(shí)還是很少考慮工藝問(wèn)題。通過(guò)模塊化的實(shí)施，學(xué)生除了考慮刀具問(wèn)題外，還會(huì)考慮粗精加工的安排、切削用量的確定等工藝問(wèn)題以及學(xué)校提供的數(shù)控機(jī)床功能。學(xué)生們懂得了首先應(yīng)對(duì)加工條件有詳細(xì)的了解，根據(jù)學(xué)校實(shí)訓(xùn)條件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)先于編程過(guò)程，但在編程過(guò)程中也可以對(duì)工藝進(jìn)行修改。學(xué)生編制的數(shù)控程序應(yīng)強(qiáng)調(diào)其安全性、可行性、合理性，能同時(shí)考慮其加工效率則更好。通過(guò)模塊實(shí)訓(xùn)，學(xué)生能比較細(xì)致、系統(tǒng)地分析數(shù)控機(jī)床加工工藝，選擇合適的刀具，確定合理的走刀路線，編制正確的數(shù)控程序。

3.2.2數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作能力分析。在模塊課程完成過(guò)程中需多次使用數(shù)控機(jī)床，通過(guò)教師指導(dǎo)，學(xué)生能在實(shí)踐中學(xué)到數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)知識(shí)。如開機(jī)床前的檢查工作；接通電源后回參考點(diǎn)操作；操作時(shí)如何避免警報(bào)和事故的發(fā)生；如果發(fā)生機(jī)床警報(bào)，學(xué)生也能排除簡(jiǎn)單的故障；加工結(jié)束后整理工具，養(yǎng)成清潔工作場(chǎng)所的習(xí)慣等。第一次在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，學(xué)生難免會(huì)有考慮不周或不懂的操作，通過(guò)模塊課程實(shí)訓(xùn)，學(xué)生會(huì)加深課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。

通過(guò)模塊實(shí)訓(xùn)，學(xué)生學(xué)會(huì)了膽大心細(xì)地完成操作。如在完成車削加工過(guò)程中，首先必須設(shè)置工件坐標(biāo)系在機(jī)床的坐標(biāo)位置，學(xué)生使用試切法測(cè)量并設(shè)定各刀具補(bǔ)償值，這一過(guò)程稱為“對(duì)刀”。這一操作過(guò)程的結(jié)果將影響工件的加工質(zhì)量，如果誤差太大，所編程序又不太合理，甚至?xí)诔醮吻邢鲿r(shí)發(fā)生刀具與工件相撞。這一環(huán)節(jié)對(duì)于數(shù)控加工是非常重要的，通過(guò)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生也體會(huì)到了其重要性。“對(duì)刀”完成之后，學(xué)生使用所編數(shù)控程序，通過(guò)參數(shù)設(shè)定，讓數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成粗加工、外圓精加工、螺紋加工、割槽加工等工作。這些過(guò)程能否在同一程序中一次完成，由學(xué)生結(jié)合學(xué)校使用的數(shù)控機(jī)床功能來(lái)確定。

4結(jié)論

總之，實(shí)施模塊化教學(xué)，推動(dòng)了教學(xué)革新，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，為學(xué)生提供了更加有效學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，經(jīng)過(guò)眾多職業(yè)教育學(xué)家、學(xué)校的管理者和廣大的職業(yè)教師積極的理論研究，廣泛的實(shí)踐探索，不但可以動(dòng)用現(xiàn)代教學(xué)手段對(duì)知識(shí)進(jìn)行綜合演練，而且在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，又體現(xiàn)了學(xué)生主體作用，充分地展示現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本”的價(jià)值取向，使課堂教學(xué)的質(zhì)量和效益得到更大幅度的提高。職業(yè)教育隨著社會(huì)的發(fā)展變化，培養(yǎng)出來(lái)的人才更能夠適應(yīng)社會(huì)的需要。

參考文獻(xiàn)：

華麗娟，徐朔.<數(shù)控加工技術(shù)>教學(xué)改革探索[J].職教論壇，2005，258:17-19.