《數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)改革

史紅杰

摘 要：數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)對于訓(xùn)練智能制造專業(yè)群的學(xué)生的數(shù)控車銑編程與機(jī)床操作能力起著重要的作用，傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)模式往往會造成數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備利用率不高，時(shí)間和空間出現(xiàn)矛盾，實(shí)訓(xùn)效果不好。本文從實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的選取入手，實(shí)行A+B雙線并行實(shí)訓(xùn)模式進(jìn)行教學(xué)改革，優(yōu)化實(shí)訓(xùn)考核三個(gè)方面進(jìn)行分析闡述，提出了具體的實(shí)施策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn) 內(nèi)容選取 A+B雙線并行 實(shí)訓(xùn)考核

1 引言

2019年國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》首次明確了職業(yè)教育是一種類型教育，與普通教育具有同等重要的地位，要求及時(shí)將新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范納入教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋職業(yè)教育”發(fā)展需求，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法，推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)教學(xué)在高職院校人才培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。

數(shù)控編程與操作技術(shù)是智能制造系統(tǒng)中不可或缺的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一，在智能制造系統(tǒng)的運(yùn)維以及智能制造系統(tǒng)的加工工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施領(lǐng)域中具有重要的作用，對于數(shù)控機(jī)床的編程與操作、數(shù)字化設(shè)計(jì)生產(chǎn)與制造等專業(yè)課程有重要的實(shí)踐指導(dǎo)作用，同時(shí)對工業(yè)機(jī)器人的學(xué)習(xí)也有非常重要的指導(dǎo)和借鑒意義。

2 課程概述

數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)是機(jī)電一體化專業(yè)群中一門重要的專業(yè)實(shí)踐課程，本課程針對的職業(yè)崗位是數(shù)控機(jī)床操作與編程以及數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維保崗位，具有數(shù)控車削編程與加工、數(shù)控銑削編程與加工、NX自動編程與加工、數(shù)控加工工藝分析等專業(yè)技能，能在生產(chǎn)一線從事數(shù)控設(shè)備的操作、編程、維護(hù)及技術(shù)服務(wù)等工作。以及培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)助、溝通表達(dá)等能力和綜合素質(zhì)。

該實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)48，連續(xù)兩周實(shí)施。

3 數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)狀

3.1 實(shí)訓(xùn)設(shè)備利用率不均衡

我院數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)控車床8臺，數(shù)控銑床8臺。智能制造專業(yè)群中數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械制造及自動化、智能控制專業(yè)人才培養(yǎng)方案中均開設(shè)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)或相關(guān)課程，大都在二年級集中開出，學(xué)生人數(shù)較多，數(shù)控設(shè)備數(shù)量又有限，與此同時(shí)各個(gè)技能大賽備賽團(tuán)隊(duì)也會占用一些機(jī)床用于訓(xùn)練，勢必造成數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備緊張，設(shè)備的管理維護(hù)不到位，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)師資都帶來很大的壓力。而一旦過了這段數(shù)控實(shí)訓(xùn)密集期，數(shù)控機(jī)床的使用率又大大降低，又出現(xiàn)設(shè)備的閑置和資源的浪費(fèi)。

3.2 實(shí)訓(xùn)效果不盡如人意

集中實(shí)訓(xùn)，學(xué)生數(shù)量多，設(shè)備數(shù)量有限，實(shí)訓(xùn)時(shí)指導(dǎo)老師顧不過來，學(xué)生輪流操作，人均機(jī)床操作時(shí)間不足，少部分學(xué)生在別人動手操作時(shí)容易開小差，實(shí)訓(xùn)效果就受到影響，容易引安全操作事故。

4 課程內(nèi)容選取的思路

（1）課程內(nèi)容選取參照數(shù)控車工和數(shù)控銑工中級工要求，突出實(shí)際應(yīng)用，引入數(shù)控加工的新技術(shù)、新工藝，由簡單到綜合，由易到難序化學(xué)習(xí)任務(wù)，從分考慮教學(xué)實(shí)際條件。

（2）對標(biāo)華中數(shù)控1+X數(shù)控車銑加工職業(yè)資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善課程教學(xué)內(nèi)容。

（3）以賽促學(xué)，以賽促教，以賽促改。結(jié)合職業(yè)技能大賽和世界技能大賽等賽項(xiàng)要求，不斷改革教學(xué)內(nèi)容，貼近實(shí)戰(zhàn)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，比如在數(shù)控銑削加工增加二次裝夾、異形件等內(nèi)容，強(qiáng)化數(shù)控加工工藝的學(xué)習(xí)，提高課程的教學(xué)難度和數(shù)控加工精度。

（4）隨著數(shù)控技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動編程越來越受到關(guān)注，課程實(shí)訓(xùn)中除了強(qiáng)化手工編程基礎(chǔ)之外，在數(shù)控車和數(shù)控銑加工中引入自動編程與加工，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)和技能大賽的需要。

（5）課程教學(xué)過程中增加勞動教育，制定完整的工作流程，比如實(shí)訓(xùn)前的任務(wù)下發(fā)、實(shí)訓(xùn)中的安全要求、實(shí)訓(xùn)結(jié)束后的現(xiàn)場清理、工量刀具的清理、工件加工精度檢測和工時(shí)控制等，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和精益求精的工作作風(fēng)，另外還要求認(rèn)真完成實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告。

5 對策與辦法

為了提高設(shè)備利用率，保障數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)有序開展，提高實(shí)訓(xùn)效果，筆者建議采用A+B雙線并行實(shí)訓(xùn)模式，即將一個(gè)實(shí)訓(xùn)班級分為AB兩個(gè)大組，數(shù)控車削編程與加工實(shí)訓(xùn)和數(shù)控銑削編程與加工實(shí)訓(xùn)同時(shí)實(shí)施。

5.1 優(yōu)勢

按照一個(gè)班級40人設(shè)計(jì)，AB兩組各20人，每組有8臺機(jī)床可以使用，能保證每臺機(jī)床使用人不超過3人，能大大提高學(xué)生的設(shè)備操作實(shí)踐時(shí)間，有利于提高實(shí)訓(xùn)效果，強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和勞動意識，便于進(jìn)行實(shí)操考核。

5.2 帶來的挑戰(zhàn)

AB兩組學(xué)生同時(shí)實(shí)施實(shí)訓(xùn)，場地較大，一名實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師在實(shí)訓(xùn)初期會非常忙碌，不好兼顧，可能影響學(xué)生實(shí)訓(xùn)效果，更加容易出現(xiàn)安全事故。

5.3 對策

5.3.1 線上學(xué)習(xí)

充分利用互聯(lián)網(wǎng)打破時(shí)間和空間的限制，要求學(xué)生利用云課堂在實(shí)訓(xùn)前完成線上關(guān)于數(shù)控機(jī)床操作的視頻錄像，學(xué)生通過視頻學(xué)習(xí)對數(shù)控加工形成感性認(rèn)識，實(shí)際操作時(shí)就更容易上手，符合馬克思主義認(rèn)知規(guī)律。只有完成線上學(xué)習(xí)并合格的學(xué)生方可進(jìn)入實(shí)操環(huán)節(jié)。

經(jīng)過幾輪的教學(xué)實(shí)踐，制定了數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)的重要技能點(diǎn)，這些技能點(diǎn)是重點(diǎn)訓(xùn)練和考核環(huán)節(jié)，教師提供給學(xué)生學(xué)習(xí)視頻，便于學(xué)生自學(xué)和理解。

數(shù)控車模塊：

①數(shù)控車削編程步驟

②數(shù)控車床基本操作

③數(shù)控車削對刀

④螺紋車刀安裝與對刀

⑤切斷刀安裝與對刀

⑥鏜刀安裝與對刀

⑦刀補(bǔ)設(shè)置與應(yīng)用

⑧G71應(yīng)用與常見問題

⑨機(jī)床操作步驟

⑩程序傳輸與編輯

數(shù)控銑模塊：

①數(shù)控銑床基本操作

②數(shù)控銑床刀具安裝

③平口鉗安裝

④數(shù)控銑床對刀與G54設(shè)定

⑤長度補(bǔ)償設(shè)定

⑥數(shù)控銑床程序傳輸

⑦NX平面銑

⑧NX型腔銑

⑨NX等高銑

⑩NX固定軸輪廓銑與孔加工

后續(xù)計(jì)劃將數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)建成在線開放課程，上傳數(shù)控仿真加工操作、數(shù)控編程基礎(chǔ)知識、數(shù)控機(jī)床操作和UGNX數(shù)控編程視頻更加有利于實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施和開展。

5.3.2 分組實(shí)施，“小老師”指導(dǎo)

由于學(xué)生分組教學(xué)中，場地較為分散，同時(shí)參與的學(xué)生與工種較多，一名指導(dǎo)老師忙不過來，特別容易出現(xiàn)安全事故，采用學(xué)生指導(dǎo)學(xué)生的方法，具體做法是從各組中挑選動手能力強(qiáng)，積極主動的同學(xué)擔(dān)任“小老師”，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師先指導(dǎo)這些“小老師”，再由他們分別指導(dǎo)各個(gè)小組的成員，教師巡回檢查指導(dǎo)，提高實(shí)訓(xùn)的效率，有利于保證實(shí)訓(xùn)操作的安全。

選拔的學(xué)生老師主要來自我院的數(shù)控協(xié)會和CAD協(xié)會，數(shù)控機(jī)床操作與動手能力強(qiáng)，數(shù)控程序讀寫能力好，語言表達(dá)溝通能力強(qiáng)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的高年級學(xué)生，特別是參加過加工類技能大賽的同學(xué)，形成一個(gè)具有延續(xù)和傳承的學(xué)生指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。

5.3.3 人人有責(zé)

各個(gè)實(shí)訓(xùn)小組自行指定各個(gè)人員角色，明確職責(zé)，切實(shí)落實(shí)實(shí)訓(xùn)任務(wù)和安全責(zé)任，領(lǐng)取分發(fā)實(shí)訓(xùn)耗材工具，檢查實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場安全、衛(wèi)生等情況。每位同學(xué)都有責(zé)任，有利于培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識、職業(yè)素養(yǎng)和熱愛勞動的意識。

5.3.4 實(shí)訓(xùn)考核

采用線上和實(shí)操考核兩種形式進(jìn)行綜合考核。線上主要考核學(xué)生基礎(chǔ)編程知識，實(shí)操考核學(xué)生的操作技能水平。

5.3.5 優(yōu)化實(shí)訓(xùn)課程的知識技能點(diǎn)，見下表1

6 課程考核方式的多樣性

前期實(shí)訓(xùn)中存在重結(jié)果輕過程的情況，導(dǎo)致部分學(xué)生平時(shí)實(shí)訓(xùn)不認(rèn)真、不規(guī)范的情況、出現(xiàn)代工、實(shí)訓(xùn)報(bào)告抄襲等現(xiàn)象。為了改變這些不良現(xiàn)象，強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)全過程考核，從工藝分析、每日出勤、工件檢測、技能抽考和實(shí)訓(xùn)答辯等方面進(jìn)行全面考核，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真參與實(shí)訓(xùn)。

6.1 全過程考核

實(shí)訓(xùn)總成績=線上學(xué)習(xí)20%+職業(yè)素養(yǎng)20%+實(shí)訓(xùn)報(bào)告30%+零件加工30%，見下表2。

6.2 形式多樣性

（1）增加實(shí)訓(xùn)工作量，數(shù)控車銑加工每人都要完成兩件工件，好要增加一些趣味性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，把自己的創(chuàng)意通過數(shù)控加工變成現(xiàn)實(shí)，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量；

（2）設(shè)置數(shù)控車削和數(shù)控銑削實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目題庫，引入數(shù)控技能大賽考核要素，分組教學(xué)實(shí)施過程中各組指定不同的數(shù)控加工題目，減少學(xué)生的相互依賴以及抄襲代工情況；

（3）實(shí)訓(xùn)抽考。分組教學(xué)中存在少數(shù)同學(xué)不做或抄襲的情況，每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目結(jié)束后，各小組隨機(jī)抽出一人參加抽測，若抽測成績不合格則實(shí)訓(xùn)不合格，同組成員均給予扣分，增加大家的集體榮譽(yù)感和責(zé)任意識。

（4）實(shí)訓(xùn)答辯。答辯題目公開，以組為單位隨機(jī)抽取一人答辯，得分作為本組成員答辯成績。人人參與，互幫互助，提高團(tuán)隊(duì)的集體榮譽(yù)感和責(zé)任感。答辯題目設(shè)置如下。

數(shù)控車削編程與操作模塊：

①進(jìn)給保持與急停的區(qū)別

②工件加工后測量發(fā)現(xiàn)零件外圓尺寸偏大，如何處理

③批量生產(chǎn)時(shí)如何對刀

④螺紋加工時(shí)大徑、小徑如何確定

⑤刀具的主偏角、刀尖角和副偏角的作用，如何選擇

⑥復(fù)合車削循環(huán)指令G71的用法

⑦簡單循環(huán)指令的用法（內(nèi)徑與外徑）

⑧工件中心高與刀尖中心高如何調(diào)整

⑨T指令的含義與應(yīng)用

⑩多刀對刀的方法

數(shù)控銑削編程與操作模塊：

①如何使用尋邊器對刀

②半徑補(bǔ)償?shù)挠梅?/p>

③平口鉗如何安裝

④圓形工件如何安裝和對刀

⑤加工中心如何裝刀到刀庫和換刀

⑥帶A軸數(shù)控銑床如何對刀

⑦加工同一個(gè)工件時(shí)用到多把刀具，長度不同時(shí)如何處理

⑧孔加工方法和指令動作

⑨如何實(shí)現(xiàn)分層加工

⑩刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用

7 結(jié)語

采用A+B雙線并行的實(shí)訓(xùn)模式有利于提高設(shè)備的利用率，提高學(xué)生實(shí)際上機(jī)操作訓(xùn)練時(shí)間，進(jìn)而提高實(shí)訓(xùn)效果。

（1）再通過合理選取實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容，細(xì)化知識技能點(diǎn)，線上學(xué)習(xí)+上機(jī)實(shí)操訓(xùn)練方式強(qiáng)化學(xué)生技能訓(xùn)練和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)；

（2）在實(shí)訓(xùn)實(shí)施過程中，通過采用“小老師”的方式實(shí)現(xiàn)傳幫帶可以有效解決實(shí)訓(xùn)師資的問題；

（3）采用線上理論考核與線下實(shí)操考核相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)考核方式提高學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)的積極性，進(jìn)而達(dá)到提高實(shí)訓(xùn)效果，安全有效開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

基金項(xiàng)目：本文為襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院青年基金項(xiàng)目：預(yù)約實(shí)訓(xùn)模式研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號XZZY202153）。

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