數控加工技術課程教學論文

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摘要:根據“數控加工技術”課程的特點，結合國內外數控技術教學現狀的調研反饋，從強化實踐教學環節、改革考核方式、科學評價新教學模式下教學效果、注重教師隊伍的優化組合、加強課程資源建設等方面入手，探討“數控加工技術”課程教學改革實踐的基本思路。通過不斷改革創新，使學生較好地掌握數控加工技術的應用。

關鍵詞:數控加工技術;教學改革;應用

“數控加工技術”是機械設計制造及其自動化專業培養學生理論與實踐綜合能力的一門專業技能課程，先行需開設“畫法幾何與機械制圖”“工程材料及成形技術”“金屬工藝學”“模具技術”等課程，其對后續“UGCAD/CAM”“數控加工與編程實驗”以及“畢業設計”課程的綜合實踐考核也起到關鍵作用。因此，優化“數控加工技術”課程內容，改革課程實踐考核方法，對培養學生的創新能力和實踐應用能力尤為重要。針對該課程教學改革需要，成立了課題組，經過3年的改革實踐與探索，“數控加工技術”課程改革在教學大綱修訂、教學內容優化、教學方法和考核方式改革等方面都取得了顯著的效果。

1課程特點及國內外教學調研

1．1課程特點?！皵悼丶庸ぜ夹g”課程實踐性較強，不僅要求學生熟悉數控加工工藝、數控編程的基本理論知識，還需要學生掌握手工編程和自動編程的技巧，從而培養學生調試加工程序的能力以及操作機床的實踐能力。1．2國內外教學調研。新加坡非常重視數控技術教育的發展。課題組成員赴新加坡游學，了解中外教學理念，結合數控技術課程教學改革，在調研新加坡人才培養模式的基礎上，重點關注新加坡數控技術人才培養工作，其顯著特點為對研究生、大學生和其他層次的學生均非常重視學生實踐能力的培養。與新加坡相比，我國的數控技術人才的培養工作則極為薄弱，為滿足中國制造業對數控技術應用型人才的迫切需求，培養大批既懂數控加工工藝又懂數控機床編程與操作的高素質應用型人才是目前數控技術的教學方向。本文根據青島工學院(以下簡稱本校)人才培養目標以及學生特點，借鑒新加坡人才培養模式，調整“數控加工技術”課程教學模式，以“數控加工技術”實踐教學改革為主線、數控加工模塊課程群建設為突破口，進一步探索提升數控技術人才綜合素質的教學模式，使教學過程更貼近社會需求、貼近生產，幫助學生建立先進加工制造技術的完整設計制造理念，使學生較系統地掌握數控加工技術的應用。

2深化數控加工技術課程教學改革

2．1修訂專業人才培養方案。本?！皵悼丶庸ぜ夹g”是一門3學分48學時的課程，針對課題研究反饋情況，調整數控課程內容結構，突出實踐性，仿真學時由原8學時(占數控課程總學時的1/6)，增加到12學時(占數控課程總學時的1/4)。課程考核方式改為平日成績+技能考核成績+末考成績三部分?？偨Y“數控加工技術”課程教學改革實踐情況，以及本校目前擁有的數控機床條件，在新版專業人才培養方案中專業課程實踐部分增設0．5學分(12學時)的“數控加工與編程實驗”課程，進一步驗證仿真加工結果，實現理論與實踐一體化，真正做到“學用結合”，為實現產、學、研一體化教學打下堅實基礎。2．2采取“項目驅動”教學方法。課程采取“項目驅動”的方式授課，能有效促使學生在做中學，在程序仿真調試中發現問題、分析問題、解決問題，促進學生自主學習，培養學生對數控加工的手工編程能力、仿真操作能力和自動編程能力。為了達到“項目驅動”授課的效果，教師一題多用，對比講解，并且配有針對授課內容自制的大量對應實例仿真加工視頻，創設情境，授課過程形象直觀。為了進一步解決學生對疑難點的困惑，教師把往屆學生做的數控加工仿真項目作為課堂演示案例，有正面案例也有反面案例，讓學生來分析各個案例的優缺點，通過深入淺出的講解，使疑難點變得通俗易懂［1］。2．3構建新型教學模式。本文針對應用型本科院校學生的特點，在“數控加工技術”課程教學改革的道路上，探索構建新型教學模式。2015年7月，課題組在2012級機械專業學生中成立數控技術興趣小組，針對小組成員個人能力，組織學生學習生產中較難加工典型案例的數控加工程序的編制(如葉輪葉片案例的數控加工、宏指令的應用等)，師生之間定期見面交流反饋，并通過微信群、QQ群等方式在線解答，有效解決學生遇到的疑難問題。2016年3月，從2013級機械專業各個班級中選取對數控加工感興趣的學生組建30人數控項目班。相比“數控加工技術”課程普通班，項目班的教學改革具有如下特色:1)實施理論與實踐一體化教學，將理論教學由教室改到實訓室，實行理論教學與仿真教學相結合方式，充分發揮仿真軟件在實踐教學初期的指導作用，完成從理論知識到數控仿真加工全過程的講授［2］。2)每次課兩學時，一學時老師授課，一學時實施“混合課堂式”教學模式，增加老師與學生之間和學生與學生之間互動的時間，包括答疑解惑、知識的運用等問題的探討。通過“混合課堂式”教學模式獲取學生對專業知識的關注方向，捕捉學生學習的興趣點，為進一步做好課堂管理、課堂互動等工作搜集大量素材。3)依據學生課堂對加工案例的程序編寫質量、程序調試時間長短、對刀操作準確程度、加工質量高低等情況打分，作為技能考核成績評分的重要參考依據［3］。4)為了進一步拓展學生數控知識的學習，在課余時間適當留一些有利于學生能力提升、發揮主動性和創造性的作業，并鼓勵學生自由組建不同形式的學習小組，教師適時指導，充分滿足學生的學習需求［4］。根據提交作業的質量情況，平日成績酌情給予加分獎勵，加強過程學習考核的合理性。2．4優化考核及教學效果分析?，F行的學習考核方式采取期末考試一票制，有許多弊病，不能較準確地反映學生對知識的掌握情況。在2015～2016學年第二學期，“數控加工技術”項目班考核方式采取平日成績(40%)+技能考核成績(30%)+末考成績(30%)三部分評定的方法;普通班考核方式采取平日成績(40%)+末考成績(60%)兩部分評定的方法。項目班與普通班考核成績對比見表1。項目班、普通班1班和2班成績分布如圖1、圖2、圖3所示。分析表1及圖1、圖2、圖3中的數據信息可知，項目班卷面成績標準差σ=9．35，綜合成績標準差σ=4．78;其他兩個普通班卷面成績標準差分別為10．87，15．83，綜合成績標準差分別為6．89，11．02。圖表中數據表明，項目班考慮了技能成績的考核，增加了課程的趣味性，促進了學生自覺主動學習，學生的綜合平均成績為88．23分，并且學生之間的分數差距相對于普通班學生之間的分數差距小，說明學生學習積極性都很高，教學改革的措施有效果。但是，卷面平均成績與普通班級差異不夠顯著，需針對該結果做進一步分析;再者，項目班人數相比普通班級要少，是普通班級人數的1/2，研究數據有一定的局限性。但從各考核數據分析可知，以實踐實訓促進理論學習的教學方法行之有效。因此，教學改革的實施方案需要進一步完善，“數控加工技術”課程教學改革需要長期進行。2．5營造和諧課堂。課題組成員赴新加坡游學參觀，認識到在“數控加工技術”課程教學改革中，課堂管理同樣是一門授課藝術，營造和諧課堂非常重要。對工科課程的授課，要營造“學生喜歡”的和諧課堂，教師需結合實踐及時發現新知識，注重知識的更新，不能僅停留在知識點理論的講解上，應緊跟技術革新的步伐。對教師而言，要積極關注最新文獻資料，把握行業最新發展動態，不斷提升自身專業水平。與此同時，通過開展“學生成績預警登記”的管理制度，督促學生保證課堂出勤率和聽課效果。對課堂學習表現不佳的學生開展定期約談，并跟蹤改進效果，使學生摒棄浮躁，豐富自身知識，為未來良好發展做好知識儲備。

3培養專業教師團隊

教師團隊的優化組合是課程建設的必要前提，為進一步提高教師團隊理論與實踐一體化教學水平，加強課程教師團隊的科研能力，教師團隊的組建需要滿足可持續發展，形成梯隊。既有教師系列的教授、副教授、講師、助教，又有工程、技工系列的工程師、技師等，吸納不同系列和層次的人才，優勢互補，分工明確。目前課題組有教授1名、高級技師1名、技師1名、講師2名、助教1名，實驗教師隊伍有待加強。

4加強實踐教學的探索與實踐

近3年來，課題組老師在開展教研活動的同時積極開展應用技術研究，取得了豐碩的研究成果［5］:1)依據“數控加工技術”課程教學大綱的實踐性、先進性，針對以往數控技術教學欠缺實踐可行性驗證環節，課題組成員主持編寫了“數控加工技術”教材，教材實用性強，使學生對數控加工技術手工編程、仿真操作、自動編程有了更系統、更全面的認識，并制作了與教材配套的課件，已上傳至電子工業出版社華信教育資源網，供大家下載使用。2)考慮切削加工的發展現狀，在“金屬工藝學”課程注重講授傳統機床及其加工工藝特點的基礎上，完善數控機床及數控加工工藝內容的講授。目前，在原教材內容的基礎上已完成數控相關知識內容的補充工作，新版教材已在高等教育出版社出版。3)針對“UGCAD/CAM”課程的教學大綱內容，課題組教師參與UG軟件教材的撰寫工作，教材已在清華大學出版社出版，解決了因講解CAD和CAM兩部分教學內容，“UGCAD/CAM”課程選擇教材困難的問題。4)為了加強學生數控自動編程加工中三維建模知識的學習，課題組教師組織學生參加了青島市大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽，學生熟練運用UG等三維軟件，獲得二等獎2項、三等獎1項。同時組織學生考取三維CAD工程師職業證書。5)教改期間，針對研究成果已發表6篇核心論文，第一作者均為課題組教師。

5結束語

本文以學生為主體，以應用為導向，采取“項目驅動”教學方法，實施“混合課堂式”教學模式，注重教師資源和課程資源建設，在理論與實踐一體化教學改革中，圍繞社會需求開展教學，使學生在提升專業能力的同時，實現全方面素質的培養。但在校企協同育人方面，有待持續改革創新，進一步實現高素質應用型數控技術人才培養。

參考文獻:

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［4］姬瑞海，李存霞，潘榮江．“教、學、做、賽融合”，培養數控高端技能型人才［J］．高等工程教育研究，2014(1):140－144．

［5］高斌．數控加工(技師)專業課程體系和教學模式改革探索［J］．中國制造業信息化，2010，39(12):72－75，78．

作者:陳艷 胡麗娜 戚洪峰 單位:青島工學院機電工程學院