數控加工工藝編制與實施課程研究

王 睿

（渤海船舶職業(yè)學院，遼寧興城125105）

1 課堂教學實施方案

數控加工工藝編制與實施課程在教學過程中實施了以下教學方法：六步教學法、角色扮演法、小組討論式教學法、演示教學法、模擬仿真教學法和多媒體教學法。

1.1 六步教學法

在項目引導、任務驅動教學過程中，按照資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價六個步驟工作過程安排教學，將分組討論與實踐操作融于每個項目的教學中，這是本課程的基本教學法。

1.1.1 資訊與決策

教師介紹工作任務；學生進行任務實施分組，了解工作任務的具體要求。

教師通過實物、圖片、視頻等對工作任務進行介紹與演示；學生接收教師所給出的上述信息后，以小組為單位對零件圖紙進行識讀，制訂工作任務，實施初步方案。

1.1.2 計劃與實施

學生按照工作任務的實際需要，通過討論確定零件數控加工工藝過程分析結果，包括實施步驟、角色分工、所需時間等，并確定最終的實施計劃。這是鍛煉學生獨立思考與工作能力的重要環(huán)節(jié)。

學生在教師的指導下，分組進行零件數控加工工藝規(guī)程文件的編制，確認工藝規(guī)程文件的完整性與正確性，進行討論與優(yōu)化。

1.1.3 檢查與評價

教師組織學生就任務實施過程中出現的問題進行點評，提出可改進的方法，并對本任務所涉及的知識點、技能點進行歸納，同時還要對操作安全、質量、環(huán)保意識等方面進行指導。例如：對于“連接軸數控加工工藝的編制與實施”的具體任務而言，了解連接軸的結構組成、作用，理解該零件的功能與用途，是獲取資訊的過程；分析該零件的工藝結構、毛坯、設備、裝夾方案、加工路線、刀具等，討論用什么方案，這是決策的過程；各組確定分工與步驟，寫出加工方案，這是計劃的過程；按計劃進行工藝規(guī)程文件的填寫，這是實施的過程；發(fā)現問題并用基礎知識及時解決，這是檢查的過程；對加工過程分析、操作步驟確定、操作規(guī)范性、工藝規(guī)程文件的填寫與記錄等作出點評，這是評價的過程。在六步法中，用知識指導實踐，由實踐引出知識，知識與實踐相互促進，教學效果良好。

1.2 角色扮演法

對于課程中涉及到的典型零件的數控加工工藝過程分析，采用了角色扮演法。在真實的教學情境下，學生根據興趣和能力扮演不同的角色（如扮演用戶、工藝員、程序員、操作者等），通過行為模仿，充分體會機械加工行業(yè)的工作人員在加工零件過程中的行為模式和協(xié)作溝通模式，培養(yǎng)人際溝通能力以及合作意識、質量意識、安全意識和環(huán)保意識等綜合素質，同時也體現了教學活動的開放性。

1.3 小組討論式教學法

本課程大部分的任務教學過程，從知識鏈接學習到任務實施技能訓練，都采用了小組討論式教學法，以學生為主體，通過主講教師的引導，在教學中創(chuàng)設有思考價值的問題情境，引導學生思維方向，激發(fā)認知動力，開展任務實施方案研討和匯報；在實操過程中，基于零件加工工藝過程文件編制的步驟要求，也要以小組形式實施。這種小組式的任務教學方式，有利于組織競賽評價激勵，提高學生參與的熱情，激發(fā)學生主動學習的樂趣。

1.4 演示教學法

借助實訓裝置和設備進行現場演示操作。講解、演示相結合的教學方法，讓學生熟悉設備實物、操作步驟、操作規(guī)程，能夠分析操作中出現的現象和原因。

1.5 模擬仿真教學法

根據數控加工工藝分析過程所涉及的內容，設置相應的分析過程模塊庫，設計出“數控加工工藝過程編制與實施”仿真軟件。讓學生在模擬仿真軟件上實施制訂工藝規(guī)程文件仿真操作，既能達到實戰(zhàn)的訓練效果，同時又克服了設備不足的困難，降低了設備損壞的風險。

利用“數控加工工藝編制與實施”仿真軟件作為實際操作的補充，讓學生熟悉加工工藝編制的操作原則和操作步驟，分析操作過程中出現的問題，尋找解決辦法，鍛煉學生的分析能力和操作技能，為更好地適應實際操作奠定基礎。

1.6 多媒體教學法

1.6.1 多媒體課件的運用

任課教師利用多媒體課件中提供的設備實物照片、操作動畫、操作視頻等立體化、數字化教學資源，用圖文、音像等方式直觀展示所選設備及工具的結構、工作原理和操作過程，傳遞綜合信息，降低學習難度，增強學習趣味，加深對所學內容的理解，提高學生的學習積極性和主動性。

1.6.2 網絡教學平臺的運用

傳統(tǒng)的教學資源限于紙質的教科書、參考資料等，不能適應“理實一體、項目導向、任務驅動”的教學模式需要。學生在實施項目、完成任務的過程中應能方便地參考如行業(yè)標準、典型案例、考核標準、電子教材等資料。因此，在學院網絡教學平臺框架下，我們建立了數控加工工藝編制與實施課程網絡教學資源系統(tǒng)，包括教學課件、課堂教學錄像、教學動畫庫、虛擬實訓軟件、加工操作視頻、圖片、企業(yè)案例、實訓指導、學生工作任務單、在線測試、習題試題庫等教學資源，全程幫助師生進行課前、課中、課后教學全過程的資源互動、教學互動和師生互動。教師和學生可以通過網絡進行交流、追蹤學生學習情況、進行學習動態(tài)的反饋、在線學習和測試等，引導學生進行自主學習，提高學生獨立分析、解決問題和職業(yè)發(fā)展的能力。

2 課程教學實施過程

以“項目一連接軸數控加工工藝編制與實施”工作任務為例，將教學實施過程具體介紹如下：

2.1 工作任務單

任務名稱：連接軸數控加工工藝編制與實施。

所需時間：4學時。

所需場所、設備：數控實訓中心。

知識目標：零件工藝性分析；零件的定位及夾緊；刀具的選擇。

能力目標：能夠編制合理的連接軸數控加工工藝文件；能夠對工藝文件做正確評價。

素質目標：培養(yǎng)學生勤于思考、積極探索的精神及安全操作、文明生產的意識；培養(yǎng)學生團隊協(xié)作意識和吃苦耐勞的精神。

任務描述：連接軸零件是外圓類零件中最簡單的一類車削類零件，在此任務中，利用對其進行加工工藝過程的分析，編制出該零件數控加工工藝規(guī)程文件，并填寫相關的工藝文件表格。

任務實施：學生分組，每小組5～6人；小組按工作任務單進行分析和資料學習；小組經過討論確定加工工藝分析過程，完成零件數控加工工藝規(guī)程文件的編制；填寫數控加工工藝規(guī)程文件；對本任務進行總結與評估。

相關資源：數控加工工藝編制與實施教材；網絡教學平臺；數控加工工藝手冊。

學習要求：認真進行課前預習，充分利用教學資源；充分發(fā)揮團隊合作精神，正確完成工作任務；團隊之間相互學習，相互借鑒，提高學習效果。

2.2 教學實施過程描述

引入教學項目（獲取資訊）；數控加工工藝基礎知識（軸類零件數控加工工藝分析） 講解（教師講授）；零件工藝過程分析（學生為主體）（決策和計劃）；填寫刀具卡片及工序卡（學生為主體、任務實施）；仿真軟件記錄過程（教師評分）；考評（自評、互評、教師評價） （檢查、評估）；完成實訓報告，分析得失（檢查、評估）。

3 課程教學實施特點

3.1 課時

改2學時1次課為4學時1次課，以保證項目和任務開展的連續(xù)性。每個教學項目實施按照資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估6個步驟進行。

3.2 內容

在內容深度上，本著“必需、夠用”的基本原則，在內容構架體系上，以實用性和針對性為出發(fā)點，立足于解決實際問題，以典型零件的工藝分析和工藝文件的編制與實施為重點。

3.3 方法

對學生進行分組，采用小組討論和小組協(xié)助完成任務的教學方式。每次課都以與任務相關的問題導入，給學生留有一定的思考空間，以激發(fā)學生學習興趣，根據教學內容采用多種教學手段如講練結合、仿真教學、現場實踐等。

3.4 考核

學生按設備數量進行分組，每個項目每組制訂1套加工方案。自主學習時每名學生1臺電腦，按測試結果評定每人成績；實際動手操作每組1臺機床，按適宜程度評定每組成績。考核形式多樣化，學生成績的最終評定采用平時成績與期末成績相結合的評定方法。平時成績加強過程考核，特別是使用數控加工工藝編制與實施教學軟件進行工藝文件填寫時記錄過程的考核。每個項目成績評定：工藝文件檢查占60%（學生自查占30%，小組檢查占30%，老師檢查占40%），自我評價占15%，教師評價占25%。期末考試注重學生基礎知識的考核，最后期末總成績：項目成績占70%，期末考試成績占30%。

4 課程教學實施效果

改革后的數控加工工藝編制與實施課程實施過程，在教材內容、教學方法和教學效果方面受到了試行學生的好評。同時，任課教師能夠充分了解本課程在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的作用，熟悉課程標準和該課程任務驅動式教學方法的運用，對理論課、技能訓練課、習題課等環(huán)節(jié)進行教學時數的統(tǒng)一分配；能夠熟悉教材內容，以課程標準規(guī)定的教學內容為基礎，認真研究教材中各任務的教學內容和教學順序。任課教師在授課過程中能夠通過典型工作任務的學習和實施，使學生掌握零件數控加工工藝編制的相關知識和實施操作規(guī)范，并在教學中培養(yǎng)了學生的獨立工作能力、創(chuàng)新能力、團結協(xié)作能力、方法能力和職業(yè)素質。

[1]高建國.基于工作任務的數控加工工藝項目課程開發(fā)[J].成都航空職業(yè)技術學院學報,2010(4)：36-38.

[2]李小平,劉海蘭.《數控加工工藝編制與實施》課程改革的探討[J].常州信息職業(yè)技術學院學報,2009(5)：32-34.

[3]馮利.基于工作過程的數控加工工藝項目課程開發(fā)[J].教育教學論壇,2012(8)：208-209+147.

[4]張國政,劉順.基于工作過程的數控加工工藝編制與實施課程開發(fā)[J].中國現代教育裝備,2011(3)：137-140.