《數控機床編程與操作》課程教學內容與考核方式改革的研究與實踐＊

程雪連

（山東華宇工學院，山東 德州 253000）

1 數控機床編程與操作課程傳統教學存在的問題

數控機床編程是為了滿足機械零件加工要求而進行的一種程序設計，同時它又是一項較為獨立的生產實用技能。此課程是一門機械類專業的專業必修課程，主要介紹機械中典型零件的數控車和銑的程序編制，并進行加工。

結合本課程的性質，針對學生基礎與學習興趣做了大量的調查，通過反饋結果能夠看出，學生對于學習專業課的積極性很高，但是學習本門課所需的知識基礎卻無法滿足需要，為本課程的學習帶來了很大的難度。當前該課程的教學有兩方面的問題：一是教學內容方面。目前的授課內容大多前面是工藝方面的知識，后面是仿真軟件的操作，這樣一個零件的加工分開講解，容易造成后面操作時前面的知識給忘了，不利于知識的系統性。

因此，培養出來的學生很難達到企業的要求。二是成績考核。以往的考核是利用期末試卷，給出零件的加工要求，讓學生通過上機操作進行模擬加工，給出本課程的成績，但是這種考核方法已經不能適應學生的全面發展。

2 教學內容與考核方式改革的研究

為了全面提升教學質量，培養企業所需要的工程技術人員，現對數控編程課程實施授課內容和考核方式兩方面的改革。將教學內容基于能力進行整合，整合時要考慮學生的認知水平進行組織細化教學內容，以職業能力培養為重點，針對培養工程技術人員的要求，把理論與實踐知識的學習充分體現在每個教學內容之中。采用過程考核和期末考核相聯合的方法，突出能力培養，并對過程考核的指標進行細化，做出對應的評分標準。

2.1 基于能力培養整合教學內容

本課程是機電大類各專業第三學期必開的課程，根據學生現有的知識與學習特點，結合工廠實際中數控編程的操作步驟，把課程內容進行整合，設計兩部分內容：零件的數控車加工與零件的數控銑加工，每部分內容分成若干個任務，任務中的零件圖由簡單到復雜，每個零件圖在設計時注意新的編程指令的融合，然后根據任務的難度系數制定分值比例。

表1 課程內容與分值分配

整合的內容是以職業能力培養為重點，按照核心職業能力要求，把理論、虛擬仿真和實操為一體進行教學，提高學生的動手操作能力、獨立分析問題和自行解決問題的能力，進而符合培養高技能型人才培養方案，真正融“教、學、做”于一體。

2.2 改進考核方式，突出能力培養

運用過程和期末相結合的方式進行考核。對過程考核的指標進行細化，過程考核以每個學習任務完成情況作為評判的主要標準，根據任務難易程度確定任務的分值比重。過程考核占最終成績的50%，每個任務按百分制賦分，然后進行折算出平時成績。期末考核占最終成績的50%，考核主要包括數控車和數控銑兩種類型的零件編程與操作。學生拿到題目以后，根據要求首先利用仿真軟件進行模擬仿真，仿真合格后在數控機床上進行加工出零件，這樣既可以避免數控設備的損傷，也可以節約成本。

因此，改革后的考核方式注重了學習過程，更能體現學生平時的學習情況和學習綜合能力。

3 教學改革的項目實踐

3.1 步驟一：任務下達

項目一數控車削當中的任務4螺紋車削的編程與加工。要求完成如圖所示螺紋桿，零件材料為硬鋁2A12，毛坯為Φ 22mm×100mm的鋁棒，單件小批量生產。

圖1 螺紋桿

3.2 步驟二：任務分析

螺紋桿的材料切削性能較好，需要切削的位置有直徑20的外圓柱面，中間部位的退刀槽和桿的右端螺紋。

3.3 步驟三新知識點：螺紋切削循環指令－G92

（1）指令功能：螺紋循環指令，首先找到切入點，然后進行螺紋切削，退刀之后，最后返回到原來位置。

（2）指令格式：直螺紋：G92 X（U）Z（W）F；錐螺紋：G92 X（U）Z（W） R F；

（3）進刀方式：加工螺紋時，一般會多次走刀才會完成加工。

表2 螺紋切削常用的進給次數與背吃刀量的關系（雙邊）

（4）應用：列舉用G92指令進行圓柱螺紋切削的案例。

3.4 步驟四：工藝分析

表3 螺紋桿數控加工工藝卡

3.5 步驟五：參考程序的編制

3.6 步驟六：任務實施

圖2 仿真加工

圖3 機床加工

4 總結

《數控機床編程與操作》從教學任務選取、內容組織、教學的方法和教學的手段、考核方式等方面都作了較大調整，改變了以往的教學方式，取得了良好的教學效果。

實踐過程中改革效果表現良好的三方面：一是緊密結合學生畢業后崗位能力需求設計學習性工作任務，能夠充分鍛煉學生的知識應用能力及分析解決問題的能力；二是充分利用仿真軟件資源，增加了機械零件的模擬加工訓練，增強了學生對于數控加工的直觀認識；三是細化了項目實施過程中的考核，能夠對學生的學習狀況實時監控。