淺談信息化改革數控車床編程與加工課程

摘 要：數控車床編程與加工是數控專業中職生必修的專業核心課，為培養數控加工專業人才提供必備的理論知識和專業技能。企業對該專業的學生期許較高，希望學生具備一定的加工工藝設計、分析能力;能編程常見的零件加工程序;能熟練使用數控車床。然而普遍中職學生均達不到企業的要求。針對該矛盾，結合多年的數控專業教學經驗，運用各類信息化教學手段，改革該課程，旨在讓中職學生更好地掌握數控車床編程與加工相關知識，適應企業相應崗位需求。

關鍵詞：數控車床編程及加工;信息化教學;中職課程改革

企業對數控專業的人才需求量較大，一些中職學校都開設有數控專業，但數控專業學生無法適應數控企業的工作是許多中職學校的困境。漳州第一職業中專學校從改革數控車床編程與加工這門專業核心課程開始，旨在培養符合企業需求的數控人才。

一、引入實際生產案例，重構教學內容

依據數控技術應用專業人才培養方案及“1+X”數控車銑加工職業技能要求，將中等職業教育國家規劃教材數控車削編程及加工中加工工藝設計、編程加工、機床操作保養等內容進行課程重構，形成系統的項目體系，以項目為任務導向，結合實際生產流程制訂課程內容，并制成校本活頁教材，利于教師不斷完善更新教學載體。

將教材上的訓練零件換成實際生產零件，以企業生產中使用的工序卡、質檢單、程序卡等替代教材中的對應表格，增強企業代入感，無縫銜接用人單位。課程內容對接職業標準，教學過程對接生產過程，使學生具有較強的實際工作能力，又有一定的崗位適應能力，為后續的就業和繼續深造打下良好的基礎。

二、采集平臺學習數據，分析學生學情

本課程的授課對象是數控技術應用專業學生，授課時間一般在二年級。通過課前學習平臺收集的學習數據，本校學生的學情如下：

（一）知識與技能儲備

經過一個學年“機械制圖”課程的學習，具有一定分析圖紙的能力;完成了“鉗工工藝學”“金屬加工與實訓”等課程的學習，熟練掌握了常見測量工具的使用方法;通過“普通車床加工技術”“數控設備與編程”掌握了常用零件的加工方法及工藝流程等相關基礎專業知識，為本堂課的學習奠定了基礎。

（二）信息化素養

具備數控編程仿真軟件簡單操作的能力，能夠嫻熟地使用各類手機APP和學習通學習平臺進行學習交流，善于從互聯網收集篩選信息。

（三）學生特點和學習態度

接受新生事物能力強，對專業課學習充滿興趣，喜歡動手操作實踐，樂于展示自我風采和能力，具有一定的安全生產及規范操作意識。

三、根據企業技能要求，設計教學模式

項目的教學內容以企業需求為導向，以校企合作訂單任務為驅動，根據學生的認知發展規律，以工藝（Technology）—編程（Program）—加工（Machining）—質檢（Quality）四個主要環節為主線展開教學，設計出TPMQ教學模式。

項目任務實施過程以學生為主體，發揮學生的主觀能動性，提高學生自主探究學習的能力。教師主導、學生主體、企業專家指導，共同完成項目。教學流程結合“1+X”數控車銑加工職業技能要求考核項目，分為課前知識儲備、課中任務實施、課后拓展提升三模塊。

（一）課前知識儲備

課前精心設計教學微課、相關案例等教學資源，在學習平臺上布置課前作業，利用學習平臺討論，實現生生互動、師生互動，引導學生查閱資料，培養自主學習能力。平臺將學生成績直觀呈現并統計整體完成情況，教師高效率地分析學生課前作業完成情況，及時調整教學策略。

（二）課中任務實施

課中任務實施主要圍繞為工藝（T）—編程（P）—加工（M）—質檢（Q）四大環節教學主線，層層遞進，以校企合作訂單任務為驅動，學生在任務中學有所長，在學習中服務企業，產教融合，加工出符合企業標準的零件，無縫銜接用人單位。

1.工藝環節：確定零件的定位基準，合理擬定零件加工的工藝路線。根據課前填寫的刀具表，通過掃描活頁教材中的二維碼選擇合理的切削用量。小組討論并利用零件加工工藝卡小程序編制加工工藝卡，上臺展示小組工藝卡。總結工藝制訂的重要性，學生互評結合教師講解，討論并確定最合理加工工藝。

2.編程環節：講解零件加工中的程序編制。根據圖紙及工藝卡，編寫加工程序，完成程序單，利用仿真軟件模擬加工路徑并上傳。針對仿真加工路徑討論程序編制合理性（遵循“優、快、好”原則）。討論修訂程序，確定數控加工程序。

3.加工環節：填寫領料單，到材料庫領取材料，測量毛坯尺寸，判斷毛坯是否有足夠的加工余量，檢查學生加工前準備情況是否符合規范，裝夾毛坯、刀具，輸入加工程序，使用試切法對刀并建立工件坐標系，完成零件粗加工，測量粗加工后的零件尺寸是否為精加工留有足夠的加工余量，根據程序指令完成零件精加工，與企業導師在線連接，請導師對學生的操作過程進行點評，加工結束后應整理工具，打掃衛生，保養機床。

4.質檢環節：根據零件測量要素，填寫質檢單，選擇合適量具進行尺寸測量，判斷尺寸是否合格。完成零件測量，填寫質檢表并上傳。質檢員進入精密測量室運用三坐標測量儀進行零件測量，輸出報告。對比兩份報告，查看數據是否一致。如若不同，剖析原因。

（三）課后總結提升

根據本項目的完成情況及自己所在崗位的特點，撰寫實踐總結報告，鞏固所學知識與技能;引導學生課后搜索查閱資料，分析批量與單件在工藝、編程與加工過程中的異同點;對批量生產的零件進行抽樣檢驗。

四、貫穿整體教學過程，開展多元評價

構建以知識、技能、素養為目標的多元多維度全過程的考核評價體系，完善學生學習過程的監測、評價與反饋機制，引導學生自我管理、主動學習，提高學習效率。在TPMQ四環節中均設置了任務工單，結合學習平臺課前學習、課堂表現、課后作業完成情況進行多維度評價，并制訂評價體系，確定評價權重，完成課前、課中、課后評價。評價結果由相應的任務工單和學習平臺采集生成，實時向師生反饋，及時改進教學行為，確保教學效果，促進學生數控車削加工技能與職業素養全面提升。

五、結合多維評價結果，體現學習成效

（一）完善知識結構

課前，合理運用學習平臺上的教學資源，布置課前任務，引導學生從互聯網收集信息，主動探索求知，初步建立知識結構;課中，通過數控機床仿真軟件、零件加工工藝卡小程序、機械設計云平臺、機床攝像頭、三坐標測量儀等多樣信息化手段，活躍課堂氛圍，提高學生學習興趣，鞏固TPMQ四環節知識結構;課后，撰寫實踐總結報告，培養學生歸納總結問題的能力，加深對本項目知識的理解。

（二）規范操作流程

學習平臺共享了TPMQ四環節規范操作手冊，供學生隨時查看。在TPMQ四環節均設置了任務工單，任務工單對照企業實際生產規范要求學生各項操作，并詳細配置了考核項目及評分標準。能較全面地考核學生操作是否符合規定，加強學生的規范操作意識，利于學生掌握崗位的典型工作流程、工作內容及核心技能。各個項目任務工單得分逐步提高，體現了學生加工的規范操作能力逐漸提升。

（三）提升職業素養

教師將敬業、誠信、友善的社會主義核心價值觀融入教學過程中，大力弘揚勞動精神、勞模精神、精益求精的工匠精神，在TPMQ四環節中，結合任務工單，有效評價、規范操作，推動學生的職業素養養成和專業技術積累，實現知行合一、立德樹人。

六、反思課程創新特色，改進不足之處

（一）特色創新

1.撰寫活頁教材

內容重構符合學生認知規律，由易到難，層層遞進，知識點不再分散，形成系統化的知識和技能體系，符合“1+X”證書教學資源要求，及時將新技術、新工藝、新規范納入教學標準和教學內容，撰寫活頁教材。克服專業教學中存在的內容陳舊、更新緩慢、片面強調學科體系完整、不能適應企業發展需要的弊端，實現專業教學基礎性與先進性的統一。

2.加工企業零件

本課程各項目加工的零件均來自校企合作訂單，以企業需求為導向，無縫對接企業任務，做到學以致用，知行合一，有助于提高學生崗位實際工作能力，成為技能型數控技術人才。

3.課程融合思政

將習近平新時代中國特色社會主義思想進教材、進課堂、入頭腦，積極培育和踐行社會主義核心價值觀，將專業精神、職業精神和工匠精神融入教學全過程。項目加工的零件來源于校企合作訂單，幫助學生積累實際工作經驗，全面提高學生的職業道德、職業能力和綜合素質。構建德技并修、工學結合的育人機制，以及德、智、體、美、勞全面發展的人才培養體系。

（二）不足與改進

1.20世紀下半葉以來，制造業分工不斷專業化、不斷細化，故企業加工的零件相似度較高。本課程項目加工的零件均來自校企合作訂單，雖然提高了學生的崗位適應性，但相似的零件不利于學生拓寬知識面。未來應當深化產教融合、校企合作，推動學校與更多企業合作共建，提供更加充足多樣的教學素材。

2.機床攝像頭記錄了學生實操視頻，但該數據仍需教師人工處理與分析，反饋不及時、不準確。后續應當引入智能量化分析系統，高效準確采集學生的操作信息。

3.數控車削編程及加工這門課的實踐性很強，僅靠計劃學時學習，很難適應現代制造業對人才的需求。線上、線下相結合的教學手段能適應今后的教學發展，建設豐富的線上教學手段及教學資源是今后課程建設的重要內容。

參考文獻：

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[2]閔林鋒.基于項目化教學的數控加工與編程課程改革探討[J].現代制造技術與裝備，2020（20）：11.

[3]燕峰.學生主體的高職數控車床編程與加工課程改革[J].時代農機，2018（45）：6.

作者簡介：賴瑜莉（1988—），女，福建漳州人，講師，從事機械專業教學研究。