高職《數(shù)控加工與編程》課程的模塊化教學(xué)探討

1、高職數(shù)控加工與編程課程的模塊化教學(xué)探討近年來，我國機(jī)械工業(yè)得到了空前進(jìn)展，已逐漸成為世界制造中心。隨著數(shù)控機(jī)床的大量使用，社會急需大批熟練掌握數(shù)控機(jī)床操作、編程、維修、模具設(shè)計與制造的高級應(yīng)用型技術(shù)人才。培養(yǎng)高素養(yǎng)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才，高職高專院校擔(dān)負(fù)著義不容辭的責(zé)任。數(shù)控加工與編程就是我校機(jī)械類專業(yè)的一門主要職業(yè)技能課，它具有理論性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。筆者作為一名教師，結(jié)合自己近年來的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為可以將數(shù)控加工與編程這一職業(yè)技能課的理論與實(shí)踐教學(xué)分為如下幾個模塊進(jìn)行講授：基礎(chǔ)理論知識模塊；手工編程訓(xùn)練模塊；數(shù)控仿真訓(xùn)練模塊及數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練模塊。從而達(dá)到教學(xué)與實(shí)踐、實(shí)踐與有用的統(tǒng)一。一、基

2、礎(chǔ)理論知識模塊數(shù)控加工與編程課程安排在第五學(xué)期開設(shè)，之前已經(jīng)完成機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)等課程的理論教學(xué)及實(shí)驗實(shí)訓(xùn)，所以可直接進(jìn)行數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)。此模塊主要在課堂內(nèi)完成，計劃40學(xué)時，完成兩部分的教學(xué)。第一部分主要講授數(shù)控加工有用基礎(chǔ)：包括數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)控機(jī)床及其坐標(biāo)系統(tǒng)、數(shù)控編程基礎(chǔ)、數(shù)控加工工藝處理及工藝指令和常用工藝文件等內(nèi)容；第二部分講授數(shù)控機(jī)床的操作與編程，這部分是這一模塊的重點(diǎn)內(nèi)容：包括數(shù)控車床、銑床及加工中心三類典型機(jī)床的操作與編程技巧。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生必須掌握這三類典型數(shù)控機(jī)床的操作界面、位置調(diào)整與坐標(biāo)系的設(shè)定、各類編程指令及編程技巧。在教學(xué)上可采取靈活

3、多樣的教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。例如可運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，使那些用傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法講清，或難以講清的教學(xué)內(nèi)容，化難為易、化繁為簡，使抽象的結(jié)構(gòu)變得直觀，使課堂教學(xué)獲得最大的效率。還可以采納互動式教學(xué)，它能培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、動手能力和思維能力，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是一種良好的教學(xué)方式，符合素養(yǎng)教育所提倡的“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的教學(xué)思想，還學(xué)生主動思維的空間，讓學(xué)生主動進(jìn)展。除此之外，理論課教學(xué)中還可以采取設(shè)疑式、分層式、任務(wù)驅(qū)動式等靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣，主動參與其中，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。有效提高教學(xué)質(zhì)量。二、手工編

4、程訓(xùn)練模塊此模塊內(nèi)容應(yīng)緊接在理論教學(xué)模塊之后以實(shí)訓(xùn)周的形式集中進(jìn)行，時間12周。手工編程就是分析零件圖樣、確定加工工藝過程、選擇工夾具、數(shù)據(jù)計算、編寫程序單、程序輸入、校對檢查程序等。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜零件的加工，以及計算較簡單、程序段不多、編程易于實(shí)現(xiàn)的場合。訓(xùn)練內(nèi)容包括：根據(jù)預(yù)定工藝要求，擬訂工藝路線、選擇加工方式（車、銑）訓(xùn)練；正確選擇切削用量、刀具、夾具、量具訓(xùn)練；正確選擇工件坐標(biāo)系、對刀點(diǎn)、切入切出點(diǎn)、走刀路線訓(xùn)練；根據(jù)系統(tǒng)格式手工編寫加工程序訓(xùn)練；調(diào)試程序訓(xùn)練。該訓(xùn)練的題目由指導(dǎo)教師確定，以數(shù)控車、銑（加工中心）典型零件的手工編程為主。學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)理論知識自己獨(dú)立

5、完成，掌握了訓(xùn)練內(nèi)容后可自行修改題目內(nèi)容或創(chuàng)作題目，由指導(dǎo)教師協(xié)助完成，以培養(yǎng)學(xué)生想象空間和創(chuàng)作能力。三、數(shù)控仿真訓(xùn)練模塊數(shù)控機(jī)床仿真訓(xùn)練是讓學(xué)生在實(shí)際使用數(shù)控機(jī)床前在計算機(jī)上使用仿真軟件練習(xí)數(shù)控機(jī)床的編程、操作面板的使用、工件的裝夾、找正、對刀及工件精度的操縱，是一種進(jìn)行數(shù)控實(shí)作前模擬加工教學(xué)的有效途徑。對于提高學(xué)生上數(shù)控機(jī)床訓(xùn)練的效果、對數(shù)控機(jī)床的安全有著極其重要的作用。對于國內(nèi)的幾種數(shù)控仿真軟件經(jīng)過多方面比較，我校最終選擇了宇龍公司的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學(xué)軟件。它可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心加工零件全過程的仿真，其中包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用，零件基準(zhǔn)測量和設(shè)置，數(shù)控

6、程序輸入、編輯和調(diào)試，擁有FNUC數(shù)控系統(tǒng)、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)等多種數(shù)控系統(tǒng)，具有多系統(tǒng)、多機(jī)床、多零件的加工仿真模擬功能，該軟件具有獨(dú)創(chuàng)性，達(dá)到了國際、國內(nèi)領(lǐng)先水平。此模塊同樣也以實(shí)訓(xùn)周的形式集中進(jìn)行，時間2周。教學(xué)方式以學(xué)生為主體，教師只對軟件的應(yīng)用做簡單的講解，學(xué)生在了解軟件的應(yīng)用后要進(jìn)行反復(fù)的實(shí)踐訓(xùn)練，熟練掌握后要對手工編程模塊所作題目逐一進(jìn)行仿真訓(xùn)練，檢驗其正確及合理性。該訓(xùn)練教師起引導(dǎo)作用，即對學(xué)生活動中遇到困難或無法下手的問題進(jìn)行引導(dǎo)、講解，完成典型零件的仿真訓(xùn)練后還應(yīng)盡可能結(jié)合工程中數(shù)控加工的有用工件進(jìn)行分析與訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生在工程實(shí)踐中分析問

7、題和解決問題的能力。四、數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練模塊學(xué)生在經(jīng)過以上模塊的訓(xùn)練后，就可以進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作訓(xùn)練了。實(shí)訓(xùn)時間45周。此模塊要構(gòu)建以數(shù)控中級工認(rèn)證強(qiáng)化訓(xùn)練為重點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工編程與操作等課程實(shí)驗實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用基本技能訓(xùn)練。以數(shù)控車削加工、數(shù)控銑削加工為主，使學(xué)生熟練掌握數(shù)控機(jī)床的面板操作、零件程序的編輯和對零件的自動加工方法，熟悉操作要領(lǐng)，熟練操作過程，能制定數(shù)控加工工藝；能正確選擇和安裝刀具，并確定切削參數(shù)；能編制帶有臺階、柱面、錐面、螺紋、溝槽等零件的加工程序并能加工；能手工編制二維輪廓的加工程序；能對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，能輸入程序，對刀試運(yùn)行工作。該訓(xùn)練教師是配角，學(xué)生是主角，學(xué)生從分析設(shè)計圖紙毛坯選擇工藝方案確定加工方法選擇工藝參數(shù)確定數(shù)控加工程序編制數(shù)控機(jī)床操作零件檢測各項操作都由自己完成。在這過程中，如遇到解決不了的問題，指導(dǎo)教師可幫助解決，或指導(dǎo)學(xué)生查找資料自己解決。在基本技能訓(xùn)練模塊結(jié)束時，按照中級技能資格證書的要求報請勞動技能鑒定部門組織測試，合格者頒發(fā)數(shù)控車工、數(shù)控銑工等中級職業(yè)技能資格證書。通過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生的理論知識再次經(jīng)過實(shí)踐檢驗而得到一個質(zhì)的飛躍，使他們上崗就能頂崗，為用人單位大大縮短了培訓(xùn)時間。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)際