探析機械零件數控車削加工理實一體化課程開發 Development of the Integrated Course of NC Turning of Mechanical Parts

胡靜 HU Jing

摘要： 數控加工目前仍然是工業加工的主要技術，而機械零件加工則是數控技術的重要應用場景，機械零件的數控車削加工技術是數控加工專業的核心課程內容。本文以“理實一體化”為視角，探討了將課本教材教學知識點與機械零件數控加工職業技術相結合，建立更加符合職業環境需求的新課程標準，經學生的教學內容與人力市場的實際人才需求相結合，重視對學生工作過程的指導和鍛煉，并對學生的職業素質進行更為客觀全面的評價和考核。

Abstract： Numerical control machining is still the main technology of industrial processing， and the machining of mechanical parts is an important application scene of numerical control technology， numerical control turning technology of mechanical parts is the core course content of numerical control machining specialty. Based on the real integration of "rationality" as visual Angle， discusses the teaching textbook knowledge combined with mechanical parts nc machining vocational and technical， to build a more professional environmental needs of the new curriculum standard， the students' teaching content combined with the actual demand of labor market， pay more attention to the guidance and training of the working process of the students， And the professional quality of students for a more objective and comprehensive evaluation and assessment.

關鍵詞： 高職院校;數控加工;課程開發;理實一體化

Key words： higher vocational colleges;CNC machining;curriculum development;integration of truth and reality

中圖分類號：U673.38? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）22-0249-02

1? 理實一體化課程開發的基本原則

1.1 職業能力原則

“理實一體化”教學理念的核心內容就是將理論教學與實踐教學有機融合，這一理念并不是將理論知識教學內容與實踐教學項目的簡單過渡，而是將理論知識學習與理論知識應用、實踐操作學習與實踐操作鍛煉的日常教學內容進行有機整合。對于數控專業來說，學生未來的職業能力以數控車床的操作能力為主，因此在課程內容的選擇上也該以此為主，圍繞學生未來面對的職業環境中應該具備的數控車削加工操作能力，創設具體的理論知識應用實踐教學項目。引導學生自我定位為一名數控加工車削工人去進行實踐項目的訓練，通過真實職業環境下的實踐訓練，反饋出學生理論知識學習的薄弱環節，再通過針對性的理論知識強化理解，提升學生對車削加工技術的應用能力以及對職業環境的適應能力。

1.2 情境教學原則

職業教育中的實踐教學活動，應該構建出實際的職業情境，讓學生能夠更加快速的融入企業實際生產環境中去，適應數控車削加工工人這一未來職業角色，讓學生能夠直觀體會數控加工工人日常工作環境和技能需求。通過這種職業場景的融入式實踐訓練，不僅能夠提升學生對數控加工企業實際工作過程的熟練程度，同時還能端正學生對自己未來職業發展的定位和規劃，培養學生認真、負責、敬業、進取的職業素養。

2? 高職院校機械零件數控車削加工課程開發主要內容

2.1 教學目標

總體目標：高職院校機械零件數控加工應該以學生獲得中級職業資格證書并能夠獲得數控車工的中級職業資格證，確保學生在后續的求職過程不受影響。其次，要讓學生能夠切實熟練掌握機械零件數控車削加工技術，同時能夠具備相對完善的數控加工理論知識體系，使得學生具備對新數控加工技術的自主學習能力和創新意識，同時也能適應各類不同型號的車床和復雜職業環境。

具體目標：

①職業能力方面：

第一，要可以熟練認識并解讀較為復雜的零件結構圖，并能夠對零件結構圖中的信息進行數字化處理，將這些信息轉換為具體的數控加工參數和計算基點與節點。第二，要可以完成機械零件加工余量、各個位置的供需尺寸以及車削公差等車削用量的計算和確定。第三，要熟悉各類型加工車床、刀具、夾具的特性，能夠依據零件結構圖以及車削用量選用合適的車床、刀具與夾具，同時能夠針對一些特殊的零件結構，自主設計簡單的夾具模型。第四，要可以度相對稍復雜的機械零件編制具體的車削加工工藝，然后制定具體的生產流程，并利用CAM等專業軟件編制出零件加工流程手冊。第五，要可以熟練進行各類型常見車床的車削加工操作，并能夠正確校驗加工零件的規格質量是否合格。第六，要能夠對常見車床進行檢點的刀具、夾具組裝更換與維護。

②自主探究能力方面：

第一，要具備自主學習新興數控加工技術的動力和能力。第二，要掌握查閱資料文獻的簡單科研能力。第三，要具備數控加工領域的邏輯思維能力。第四，要掌握科學規劃工作過程的計劃能力。

③職業素養方面：

第一，要有團隊協作經驗，具備良好的團隊溝通能力和合作意識。第二，要有愛崗敬業、積極進取的職業發展態度。第三，要有認真負責、樂于助人、正直可靠的職業精神面貌。

2.2 教學條件

教師：為了滿足“理實一體化”的課程體系需求，建議高職院校采用“雙師型”模式組建教師隊伍。即機械零件數控車削加工課程教師團隊不僅要有傳統的理論課程教學教師，同時還可以通過對外招聘兼職教師或與企業合作引入技術人員的方式，招聘具備豐富職業實踐經驗的技術專家、人員作為實踐教學項目的指導教師。

教學環境：高職院校可以加大對數控加工企業的校企合作力度，在企業的資金與技術支持下，構建設施設備齊全的數控加工專業實訓基地。圍繞實訓基地，為學生營造CAD繪圖技術、CAM工藝流程編程技術、數控車床操作技術、車削用量的測算技術等職業技能訓練的設施設備條件。

教學時間：保證每周最少能夠安排六個課時。

教學方法：講授式理論教學、項目實踐教學、軟件操作的數控加工仿真教學。

2.3 教學內容

依據高職機械零件數控車削加工課程的課本教材教學目標以及企業實際數控加工人才需求，選定課程教學內容如表1。

2.4 教學流程

準備階段：教師要制定具體的教案。首先要根據高職機械零件數控車削加工課程內容的具體安排，明確某一課時的具體教學目標，然后在依據職業能力培養這一主要教學目標收集開發教學資料，設計和改編實訓項目或仿真實驗。然后根據教學項目轉變經過調試的性能穩定的設施設備（數控車床、計算機編程軟件、仿真軟件）。

理論教學階段：將課程理論知識細分為概念性知識和實踐操作常識原則類知識兩大類，然后根據學生對這些理論知識的接受能力，遵循由易到難的原則，逐漸向學生講授理論知識，并可以結合一些小型實驗或小規模的實機演示，引導學生自主觀察演示與實驗現象，思考理解概念性知識，掌握并深度記憶實踐操作常識性原則類知識。

實踐教學階段：從操作安全性考慮，教師要就車床操作項目，對學生進行詳細的步驟分解式的演示教學，確保學生在熟悉每一個工作過程的操作規范以后，再指導學生一步一步的獨立完成車床的具體操作。然后在通過分組協作等形式，組建機械零件車削加工流水線，通過小組間的通力配合，共同自主協商編制出具體的零件加工工藝流程，并按照這一流程加工出零件成品。例如在數控車削機床操作時，要嚴格落實職業情境中的安全生產第一原則，在編程過程中就將避免道具與旋轉的卡盤相撞這一常發事故作為編程難點問題。在各個機床坐標軸的運行范圍進行嚴格規范，確保不會出現“撞刀”的惡性故障。另外可以采用仿真軟件模擬編程結果的數控機床運行情況，提前排查和修復編程漏洞，通過反復的仿真實驗和試運行結果，來不斷調整優化機床個傳動軸的參數。

同時，也可以借助于計算機仿真軟件，以實踐任務為方向，引導學生計算機CAD繪圖軟件、CAM編程軟件的實機操作，讓學生能夠熟練掌握這些專業軟件的操作技巧。能夠借助于這些軟件工具完成較為復雜的零件結構圖設計、零件車削用量計算選定等操作。例如CAM編程軟件的應用教學中，要結合具體項目實例，從分析項目需求到分析工藝、從制定工藝流程到三維建模，可以采用單步加工狀態下，放量試切的方式，先讓學生嘗試編寫放量試切工藝，當這一程序運行正常以后，再進一步依據機床設備的類型以對工藝參數進行配置，利用軟件的自動化編程功能，自動輸出程序，然后再通過仿真驗證，確保參數設置正確。

教師在學生實踐操作時，可以來回巡視，及時矯正并指導學生的操作規范，維持教學秩序。

2.5 教學評價

在完成一個課時的教學任務以后，不僅要通過理論知識考試的方式考查學生的理論知識掌握情況，同時也要依據學生在實訓項目中的具體表現進行打分。以學生課時教學目標的完成度為教學成效主要評價標準。同時也可以讓學生參與到教學評價中來，通過學生自評、組內互評的方式，營造正向的班級內部競爭氛圍，為后續的課程教學提供更加全面真實的學生反饋。

3? 結論

高職院校的數控加工專業課程開發是學校的日常教研工作的主要方向，通過對課程內容及課程流程的持續性調整優化，來滿足動態變化的數控加工企業技術型人才需求。以機械零件的數控車削加工課程為例，要開發“理實一體化”的課程體系，就需要遵循一定的原則，以提升學生的職業能力為導向，結合課本教材內容與企業實際人才需求明確課程定位和教學目標。然后在課程內容的制定上要以企業實際工作情境為主，創設更為真實的職業化技術應用實踐教學項目，同時明確教師在教學是的主導任務，將職業技能的考核納入到學生最終專業成績考核中去，提高學校機械零件數控車削加工課程的最終學生職業能力教學質量。

參考文獻：

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