論中職數控車床課堂理實一體化教學的實施

吳學棟

摘要：結合中職數控車床課堂理實一體化教學存在的問題，本文提出，應重視數控車削加工工藝分析內容的教學，構建工藝和生產兩個情景教學，實施由簡單到復雜多層次的教學，以利于中職數控車床理實一體化教學的實施。

關鍵詞：數控車床理實一體化情景教學

中等職業學校數控技術應用專業的教學條件已經得到了很大的改善，具體到數控車床課程，經濟型甚至是生產型數控車床的使用為課程教學提供了硬件保證，數控仿真軟件和多媒體的使用為課程教學提供了軟件條件，大批既能理論教學又能傳授技能的雙師型教師活躍在教學一線。總體來說，現在中職數控車床課堂實施理實一體化教學是水到渠成。然而，如果不能將理論與技能教學有機融合，數控車床理實一體化教學質量將大打折扣。中職數控車床課堂如何才能更好地實施理實一體化教學，還需要多加探討。

一、中職數控車床課程理論和實踐教學內容分析

中職數控車床課程的教學內容主要包含加工工藝分析、程序編輯和零件加工等方面的內容。這幾個內容也是數控車削加工工作流程內容，完成零件加工工藝分析之后才能利用數控指令編輯加工程序，只有編輯了加工程序才能在數控車床完成相對應零件的加工。這幾個方面相輔相成：加工工藝方面的知識是來源于實踐經驗的理論總結，工藝分析能力的培養離不開實踐經驗，加工程序實際上是利用計算機語言來描述加工工藝，并且程序控制零件的加工過程，而零件的加工作為程序執行完成的結果也檢驗了工藝分析和程序編輯正確性，也可以認為加工工藝分析、程序編輯為理論指導著零件加工，零件加工為實踐檢驗加工工藝和程序的正確與否。

二、中職數控車床理實一體化教學應構建工藝和生產兩個情景教學

1.中職數控車床課程教學不能忽視加工工藝分析內容的教學

當前部分數控專業教師的數控車床課程教學是這樣一個過程；首先布置一個零件加工工作任務，以此任務為驅動和學生討論零件程序編輯，最后讓學生操作數控機床加工零件，而工藝分析不被重視。之所以大部分中職學校的數控車床教學是這樣一個過程，是因為企業數控車削加工的生產過程大多數情況也是首先派發零件圖給操作人員，之后數控車工編輯加工程序再加工零件。但是這只是企業數控車削加工的表象，因為企業實際生產的大部分零件對于熟練的數控車工并不復雜，熟練的數控車工能很快地在大腦中分析加工工藝，一旦出現一些特殊情況，如所不熟悉的材料、所不熟悉的結構，數控車工也需要首先花費一定的時間，通過查閱技術文件進行加工工藝分析，之后才能編程加工零件。由此可見，加工工藝分析是數控車削加工必不可少的過程，學校教學不能因為企業實際生產表象的迷惑而忽視加工工藝內容的教學。

2.中職數控車床理實一體化教學應構建工藝和生產兩個情景教學

由于加工工藝分析是數控車削加工必不可少的過程，因此中職數控車床課程教學必須有加工工藝分析的環節，并且應該構建工藝情景進行教學。

實施工藝情景教學，學生在操作機床加工零件之前，對零件的加工工藝進行分析。零件加工工藝分析主要包含兩個方面的內容。一是分析零件上各個結構加工先后順序的問題。這一問題分析的正確與否，直接決定了零件能否順利完成加工。二是切削用量選定的問題。對于不同的材料切削用量不同，學生需要查閱相關的資料來選定切削用量。只有在正確分析這兩個方面的問題之后，學生合理運用數控指令才能編輯出正確的加工程序。加工程序實際上是利用計算機語言來描述加工工藝，因此數控指令的分析和運用也是工藝情景教學的內容。

實施工藝情景教學，學生在加工零件之前，對零件加工工藝的分析，是對整個加工過程理論上的把握。這有利于培養學生分析問題的能力，學生能更好地適應企業數控生產崗位的需要。學校實訓的零件結構和材料相對于企業生產的千變萬化肯定是不能完全滿足于企業實際生產的需要，而學生有了這種分析問題的能力，也可以彌補學校教學的局限性。

實施工藝情景教學，學生對整個加工過程有了整體上的理論把握。學生還處于一個學習的過程，工藝分析的正確與否，還需要實踐的檢驗，并且中職數控車床課程主要培養數控車床操作技能型人才，因此還需要構建生產情景教學進行教學。生產情景教學一方面可以培養學生操作技能，另外一方面也是對工藝分析反饋過程，可以檢驗學生工藝分析正確與否，學生在實踐過程中理論水平不斷得到提高。

三、實施由簡單到復雜多層次的中職數控車床理實一體化教學

學習的過程是一個循序漸進的過程，因此中職數控車床理實一體化教學應該實施由簡單到復雜多層次的教學。

中職數控車床理實一體化教學首先應該從數控車削零件上的單一典型結構開始，外圓柱的加工是其他加工內容的基礎，因此教學應該從外圓柱的開始，對其進行工藝分析，編輯加工程序，再進行與外圓柱加工有關的技能訓練，再由外圓柱的加工推及其他典型結構如圓錐、圓弧、槽、螺紋的教學。這一階段的教學是中職數控車床的入門階段，學生對于工藝分析、技能操作都比較陌生，因此這一階段的學習內容首先必須由教師講授，教師的講授必須細致詳盡，對教學內容應分解到最小化進行教學。例如外圓柱的加工工藝情景教學可分解為加工過程分析、切削用量選擇、工件坐標系建立和加工程序編輯等內容，生產情景教學可分解為工件安裝技能、刀具安裝及對刀技能、程序輸入技能、零件自動加工技能和零件質量檢測等內容。簡單細化的教學內容可讓學生產生學習成就感，從而提高學生學習的興趣，為學生的以后學習奠定良好的基礎。

學生學習一些單一典型結構的數控車削加工之后，教師就可以對這些單一典型結構進行簡單組合進行教學。這種教學內容更加接近于企業實際數控生產。由于學生已有單一典型結構的加工經驗，教師不必對教學內容進行細致詳盡的講授，而應側重于培養學生的工藝分析能力的教學上來。這一層次教學工藝情景教學的重點是采取各種教學方法，比如自主構建學習、討論等方法，讓學生充分分析零件加工工藝。生產情景教學主要作為零件加工工藝的驗證，零件加工完成之后還需根據已有的加工經驗回到工藝情景再次分析加工工藝。零件加工工藝的分析是對整個加工過程理論上的把握，也是培養學生分析問題和解決問題能力的過程。這種能力直接影響著學生數控車床學習質量，也是培養學生的崗位適應能力必不可少的環節，因此務必培養學生熟練的工藝分析能力。

學生擁有比較熟練的工藝分析能力和良好的加工技能基礎之后，就可以以接近企業數控車削生產的過程進行教學。首先派發零件圖給學生。學生直接在實訓場地編輯加工程序，之后加工零件，以生產情景進行教學，同時采用角色扮演法進行教學，讓學生扮演類生產班組長、工藝人員、機床操作員、安全監督員和質量檢測員等角色。學生在不同的任務中擔任不同的角色，在相互學習中提高學習效果。最后還是需要學生對加工工藝進行總結。這一層次的教學是通過模擬企業實際生產，讓學生體會企業實際工作流程，培養學生數控車工崗位操作核心能力，同時也培養學生交流溝通和團隊協作等方面的能力。