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時間：2023-12-11 09:57:20
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中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）15-0038-02
數(shù)控技術(shù)與編程課程是機械工程學(xué)科的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，以培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握數(shù)控設(shè)備基本編程技能和數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用能力為目標(biāo)。本課程具有很強的實踐性，在整個機械專業(yè)教學(xué)計劃中占有相當(dāng)重要的地位[1]。根據(jù)我校2010版機械工程學(xué)科培養(yǎng)方案和指導(dǎo)性教學(xué)計劃，為機械專業(yè)學(xué)生開設(shè)了48學(xué)時的數(shù)控技術(shù)與編程課程，其中理論授課44學(xué)時，實驗課程4學(xué)時，每年學(xué)生約有400人。目前，數(shù)控技術(shù)與編程的課程教學(xué)中存在著較多問題，最為突出的是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，實驗教學(xué)設(shè)施嚴重缺乏，實驗課時占課程比例很小，實訓(xùn)環(huán)節(jié)人學(xué)時遠遠不足。我院現(xiàn)有的實驗室條件是，只有兩臺數(shù)控加工中心，遠遠不能滿足全體學(xué)生的實訓(xùn)需求。目前該課程授課方式以課堂講授為主，實驗環(huán)節(jié)以觀看為主，學(xué)生實際編程與操作的機會很少[2]。教學(xué)內(nèi)容主要以理論授課為主，教學(xué)效果不夠理想，學(xué)生很難真正掌握數(shù)控技術(shù)知識與實際編程能力。目前，數(shù)控技術(shù)與編程的課程教材也存在著很多問題，如數(shù)控系統(tǒng)原理部分知識內(nèi)容陳舊，不能反映數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；數(shù)控加工程序編制部分存在較多錯誤，脫離數(shù)控加工生產(chǎn)實際等。因此非常有必要對數(shù)控技術(shù)與編程課程進行教學(xué)改革，從教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法、考核方法和師資建設(shè)各方面進行全面改革，以提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型、技能型人才，滿足市場對該類人才的需求。
一、實踐教學(xué)改革內(nèi)容
1.課程體系。改革教學(xué)內(nèi)容，精簡理論課時，增加實訓(xùn)環(huán)節(jié)，使理論與實訓(xùn)課時比例達到1∶1。以Fanuc、Siemense數(shù)控編程手冊為參考依據(jù)，完善數(shù)控技術(shù)與編程的教學(xué)大綱，糾正、排除現(xiàn)有教材中錯誤，對許多數(shù)控教材中關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)、位置檢測裝置、伺服系統(tǒng)以及數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進行精簡。精簡后的理論課時內(nèi)容主要包括：（1）數(shù)控機床的組成、分類、基本原理、插補原理以及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。（2）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)。一個好的程序員必須是一個好的工藝員。目前機械加工基礎(chǔ)課程很少，甚至完全沒有介紹數(shù)控加工工藝知識，因此數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)知識是理論課的重點內(nèi)容之一。（3）數(shù)控編程基礎(chǔ)。對于任何種類的數(shù)控機床或數(shù)控系統(tǒng)，存在一些共同的編程基礎(chǔ)知識，如機床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、基本指令代碼、程序結(jié)構(gòu)等。（4）數(shù)控車床及車削加工中心的數(shù)控編程。（5）數(shù)控車床及車削加工中心的數(shù)控編程。（6）數(shù)控自動編程。學(xué)習(xí)德國在工程教育和應(yīng)用型專業(yè)技能培訓(xùn)方面的理念、方法、教學(xué)模式，引進德國凱勒CNC仿真模擬軟件，增加實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)。德國凱勒CNC仿真模擬軟件是德國凱勒軟件有限公司開發(fā)的產(chǎn)品，它將數(shù)控機床工作過程、CAD/CAM、車銑削加工、系統(tǒng)控制編程等，利用三維模擬技術(shù)，并配以大量的圖表、數(shù)據(jù)、解釋、習(xí)題，進行演示與訓(xùn)練。實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)分為二個階段：①利用凱勒SYMplus CNC仿真軟件，學(xué)習(xí)數(shù)控編程基礎(chǔ)知識，熟練掌握各種編程指令，學(xué)習(xí)數(shù)控機床的基本操作，熟練掌握機床的各種功能；②利用兩臺數(shù)控加工中心，學(xué)生分組完成零件的數(shù)控加工，強化數(shù)控編程技術(shù)和數(shù)控機床操作技能。具體內(nèi)容包括：零件加工程序傳輸，裝卡毛坯，設(shè)置刀具，建立工件坐標(biāo)系，啟動機床，完成零件加工，檢驗零件的尺寸精度等。
2.教學(xué)方法。針對以往授課主要采用理論教學(xué)方式，與實踐教學(xué)完全脫節(jié)，教學(xué)過程枯燥，學(xué)生抓不住學(xué)習(xí)重點，興趣不濃，厭學(xué)現(xiàn)象嚴重，教學(xué)效果不理想的問題，改革教學(xué)方法。采用啟發(fā)教學(xué)法、問答教學(xué)法、講練結(jié)合法，將被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)，變我聽為我練，變我學(xué)為我用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采用案例教學(xué)法、項目教學(xué)法等多種方式，提高學(xué)生主動思考能力，分析、解決實際問題能力[3]。將多媒體教室授課改為計算機機房授課，大班授課改為小班授課，增加學(xué)生實際練習(xí)時間，改善教師指導(dǎo)效果。采用多媒體課件與視頻相結(jié)合方法，講授數(shù)控編程基本知識，通過德國凱勒SYMplus CNC仿真軟件，強化理解、掌握各種編程指令功能、程序結(jié)構(gòu)及編程技巧。增加數(shù)控加工中心操作的實訓(xùn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生熟悉數(shù)控機床的各種功能，具備數(shù)控機床的基本操作能力。
3.考核方法。以往將課程成績分為平時成績、實驗成績、期末考核成績?nèi)?，其中，平時成績10%，實驗成績10%，期末考核成績占80%。平時成績包括出勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況[4]。實驗成績?yōu)樵诩庸ぶ行膶嶋H加工零件的完成情況。改革后保持成績考核比例，但是將期末閉卷考核改為上機開卷考核。結(jié)合生產(chǎn)實際，建立豐富的涵蓋車削、銑削以及加工中心內(nèi)容的考核試題庫。要求學(xué)生根據(jù)生產(chǎn)實際零件圖紙，設(shè)計制定加工工藝，選擇合理刀具和切削參數(shù)，編制程序，仿真運行。評分標(biāo)準依據(jù)加工工藝制定、刀具和切削參數(shù)選擇的合理性，程序的完整性，仿真結(jié)果的正確性來進行，同時考查學(xué)生操作的熟練程度。上機開卷考核避免了單一的試卷模式，更有利于對學(xué)生的能力進行綜合考核。
4.師資建設(shè)。教師是教學(xué)改革的實行者，只有教師的素質(zhì)提高了，改革才能取得最好的效果。鑒于教師具有較高的數(shù)控技術(shù)與編程理論水平，但是缺少實踐經(jīng)驗，安排現(xiàn)有在職在崗理論課教師和實訓(xùn)指導(dǎo)教師到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，了解企業(yè)數(shù)控生產(chǎn)實際，進行數(shù)控技能強化培訓(xùn)。派出了6名教師到德國凱勒公司接受IHK教師培訓(xùn)，學(xué)習(xí)德國先進的數(shù)控教學(xué)理念、方法，全部獲得了德國IHK頒發(fā)的數(shù)控培訓(xùn)師證書，提升了教師業(yè)務(wù)素質(zhì)，開闊了國際化視野。
二、改革效果
通過一學(xué)期的教學(xué)實踐，我校數(shù)控技術(shù)與編程的實踐教學(xué)改革取得很好的效果。（1）改善了教學(xué)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了出勤率。（2）通過大量的編程訓(xùn)練，強化了學(xué)生對數(shù)控編程理論知識的理解和掌握，提高了學(xué)生的實際應(yīng)用能力。（3）培養(yǎng)了多名青年教師，增加了他們的實踐經(jīng)驗，提高了課程組教師專業(yè)素質(zhì)。（4）建立了德國凱勒公司授權(quán)的凱勒CNC實驗室以及為企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才的中德培訓(xùn)基地。
參考文獻：
[1]明興祖，何國旗，熊顯文.數(shù)控系列課程教學(xué)改革與建設(shè)的探索與實踐[J].當(dāng)代教育論壇（管理研究），2011，（09）：73-75.
數(shù)控技術(shù)專業(yè)是高職院校普遍開設(shè)的專業(yè)，目標(biāo)是培養(yǎng)操作型的技術(shù)工人。根據(jù)我院專業(yè)招生生源的特點并結(jié)合學(xué)生在企業(yè)的就業(yè)現(xiàn)狀，確定了我院人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)高級技術(shù)應(yīng)用型的“金領(lǐng)”人才，具體在數(shù)控加工與編程方面就是培養(yǎng)具有數(shù)控機床加工的高級操作能力，能加工中等復(fù)雜零件；具有中等的數(shù)控加工工藝和編程能力，能編制較復(fù)雜零件的制造工藝和主流型號數(shù)控機床的加工程序。
人才培養(yǎng)必須以就業(yè)為第一要務(wù)，通過以企業(yè)的實踐過程為任務(wù)流程，規(guī)劃了課程群的理論教學(xué)、實踐教學(xué)、素質(zhì)教育的三大體系，提出了三大體系在教學(xué)中的探索性實踐方法。
一、數(shù)控加工與編程課程群體系規(guī)劃
通過典型企業(yè)的調(diào)研了解企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)，以及對員工的崗位人才需求，結(jié)合大學(xué)人才培養(yǎng)特色，凝煉制訂出數(shù)控技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案，構(gòu)建支撐課程群體系。制造企業(yè)需求的數(shù)控加工與編程崗位能力包括識別工程圖紙的能力、操作數(shù)控機床的能力、數(shù)控工藝的制定能力、數(shù)控零件的程序編制能力等。
優(yōu)化整合傳統(tǒng)的專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課，突出工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的主線地位，構(gòu)建基于數(shù)控加工與編程能力的課程群體系。在理論課體系中，將畫法幾何、機械制圖、AUTOCAD、機械CAD原理、三維軟件設(shè)計課程整合成機械制圖與CAD課程，培養(yǎng)學(xué)生的識別工程圖紙和制圖能力；將公差配合與技術(shù)測量、金屬切削機床、夾具、刀具、機械制造工藝、機械制造質(zhì)量學(xué)整合成機械制造工藝與實施課程，培養(yǎng)機械加工工藝的編制和加工能力；將數(shù)控加工工藝與編程、計算機輔助數(shù)控編程整合成數(shù)控加工與編程課程，培養(yǎng)典型數(shù)控加工工藝編制、數(shù)控程序編制和加工能力。在專業(yè)選修課程體系中設(shè)置數(shù)控車（銑）中級工職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)、數(shù)控車（銑）高級工職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)、數(shù)控工藝員鑒定培訓(xùn)、制圖員培訓(xùn)、三維建模資格證書培訓(xùn)（UG、SOLIDWORS等系列）等，此類課程為學(xué)生考取職業(yè)資格等級證書提供相應(yīng)培訓(xùn)，增加就業(yè)資本；選修課程開設(shè)模具制造、先進制造技術(shù)等數(shù)控加工與編程的拓展課。
將實踐環(huán)節(jié)分解成理論課內(nèi)試驗、課程設(shè)計、實習(xí)和實訓(xùn)等部分。實踐環(huán)節(jié)具體設(shè)置為工程測繪和制圖、三維建模、金工實習(xí)、機械制造基礎(chǔ)試驗、機械制造工藝與實施課程設(shè)計、數(shù)控加工與編程試驗、數(shù)控加工與編程實訓(xùn)、數(shù)控加工與編程綜合課程設(shè)計等。
專業(yè)素質(zhì)教育為學(xué)生課程外自修環(huán)節(jié)，包括數(shù)控車床工和銑床工的職業(yè)鑒定等級證書、制圖員證書、三維設(shè)計證書、數(shù)控工藝員證書、各種相關(guān)競賽獲獎證書、專題講座等。取得相關(guān)學(xué)科證書的學(xué)生將獲得學(xué)分加分或課程減免的獎勵。
二、課程綜合改革措施
1.實施項目教學(xué)法
教學(xué)改革過程中以項目教學(xué)法為基礎(chǔ)，采用企業(yè)典型實例作為項目，對一門系統(tǒng)學(xué)科利用實際例子由淺入深，層次遞進培養(yǎng)工程能力，在這一過程中以企業(yè)的產(chǎn)品制造流程為項目實施的標(biāo)準。教學(xué)過程中理論課和課內(nèi)實驗講授基本事例，先通過理論課布置項目實例，講述課程要求的能力目標(biāo)，而后分析完成項目的流程，進行知識點分解，按照流程講述知識點。
以機械制造工藝與實施課程為例，機械制造中使用的機床、刀具、加工方法等基礎(chǔ)知識學(xué)生已經(jīng)在課程群中的金工實習(xí)中學(xué)習(xí)過，在講述課程理論知識時，簡單的理解性知識可以采取布置任務(wù)學(xué)生自學(xué)的方式完成，具體項目及知識點如表1所示。
課程設(shè)計與理論課程聯(lián)合進行，先講授理論課程，課程中提出課程設(shè)計具體要求，設(shè)計典型件的工藝流程、夾具、加工裝配完成后進行零件加工。在講授理論課程時，以此夾具上的零件講授項目的知識點，對難理解的知識點放在課程設(shè)計中講解，此時學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)理論，有了一定的實踐經(jīng)驗。
2.以學(xué)生能動學(xué)習(xí)為中心教學(xué)
培養(yǎng)學(xué)生能動學(xué)習(xí)能力，比如對于工程識圖和制圖能力的培養(yǎng)，變大班授課為小班授課，在制圖教室授課，教師可以講課，同時學(xué)生可以畫圖，直接從工程圖紙識圖開始，將復(fù)雜的畫法幾何知識融入識圖和制圖過程中。學(xué)完理論課后，直接進行機械零件測繪實踐，將其畫成AUTOCAD二維平面圖紙，而后利用UG軟件畫出三維實體圖形，學(xué)生能夠?qū)W有所用。
對于實習(xí)實訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定考證培訓(xùn)等實踐類課程，教師分步操作，學(xué)生依次訓(xùn)練，教師檢查指導(dǎo)評判，最后給出實際零件，學(xué)生自主完成，每課有目標(biāo)，目標(biāo)必實現(xiàn)。
安排學(xué)生自主查找資料解決問題、課后布置理論研究、動手編程和上機操作加工等探索性題目。開放數(shù)控機床實驗室，接受學(xué)生課外實驗和創(chuàng)新制作，調(diào)動學(xué)生能動學(xué)習(xí)的積極性。鼓勵學(xué)生參加機械設(shè)計制造創(chuàng)新大賽和數(shù)控職業(yè)技能競賽，以競賽的標(biāo)準培訓(xùn)參賽學(xué)生，使學(xué)生認識不足，自主尋找差距，能動學(xué)習(xí)。
3.加強工程軟件應(yīng)用能力培養(yǎng)
企業(yè)廣泛使用工程軟件數(shù)控加工零件，以典型企業(yè)使用的應(yīng)用軟件為教學(xué)工具，改革教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控加工和編程綜合能力。選用的軟件有AUTOCAD、UG、VERICUT、VNUC、CAXA工藝圖表等，用來進行三維設(shè)計、數(shù)控加工和仿真等。
4.企業(yè)化情景模擬
建立校企合作模式，除安排學(xué)生去企業(yè)參觀、頂崗實習(xí)等形式外，對于學(xué)校中的實踐環(huán)節(jié)按照企業(yè)情境和生產(chǎn)流程構(gòu)建。
在數(shù)控加工與編程綜合課程設(shè)計中，組成項目小組，組內(nèi)按照現(xiàn)代企業(yè)崗位部門的設(shè)置，分為材料和生產(chǎn)準備、工藝編制、數(shù)控程序編制、機床操作加工、產(chǎn)品檢驗等角色，分別對應(yīng)于企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)準備工、工藝員、編程員、數(shù)控機床工、檢驗工等工作崗位。在項目中引入企業(yè)先進的管理理念，比如，利用精益生產(chǎn)中的“看板管理”繪制進度流程圖和階段將要完成的工作目標(biāo)，使團隊成員對任務(wù)一目了然；加工中執(zhí)行企業(yè)的“6S”現(xiàn)場管理標(biāo)準；在課程設(shè)計和實訓(xùn)中使用的工藝文件按照企業(yè)的標(biāo)準和規(guī)范編制。
5.成績評定與考核
成績評定以考核能力為主線，注重對工程職業(yè)能力、創(chuàng)新能力的考核?？己司唧w形式有課上回答、課堂討論、課后作業(yè)、階段大作業(yè)、期中考試、上機練習(xí)作業(yè)、期末考試、實訓(xùn)報告、實訓(xùn)過程、實訓(xùn)答辯、面試、實操、仿真操作等形式?？己说攸c有課內(nèi)、課外、平時、期中、期末、實驗、實訓(xùn)、工廠車間、課程設(shè)計、CAD/CAM機房等?？己巳藛T由教師、企業(yè)教師共同組成。考核成績向?qū)W生公開，同時展示作品和評語。
參考文獻：
目前，數(shù)字控制技術(shù)與數(shù)控機床給機械制造帶來了巨大的變化。一個國家數(shù)控化率的高低已成為衡量一個國家綜合國力的重要標(biāo)志。因此，隨著高等職業(yè)院校的飛速發(fā)展和數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大批數(shù)控機床操作編程人員的培訓(xùn)成為迫切而又難以解決的問題。按慣例，數(shù)控技術(shù)的訓(xùn)練應(yīng)全在數(shù)控機床上進行，但由于學(xué)員人數(shù)的不斷增加，有限的機床數(shù)量難以保證每個學(xué)員有足夠的上機時間，但數(shù)控技術(shù)又是一門實踐性很強的課程，要想達到理想的教學(xué)和實踐效果，我們采用了數(shù)控仿真進行輔助教學(xué)。
一、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)功能簡介
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是基于虛擬現(xiàn)實的仿真軟件。九十年代初源自美國的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種富有價值的工具，可以提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)層次、挖掘其潛力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上的價值體現(xiàn)于：用于產(chǎn)品設(shè)計與制造，可以降低成本，避免新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險；用于產(chǎn)品演示，可借多媒體效果吸引客戶、爭取訂單；用于培訓(xùn)，可用“虛擬設(shè)備”來增加員工的操作熟練程度。
我院選用的是上海宇龍軟件工程有限公司的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，該仿真系統(tǒng)可以模擬出華中數(shù)控、廣州數(shù)控、三菱數(shù)控、大森數(shù)控等多個系統(tǒng)，系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)控銑和數(shù)控車加工全過程的仿真，其中包括毛坯定義與夾具，刀具定義與選用，零件基準測量和設(shè)置，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試，加工仿真以及各種錯誤的檢測功能。整個操作過程與實際機床的操作基本一致，學(xué)生在仿真環(huán)境中不僅可以學(xué)習(xí)掌握數(shù)控機床的基本加工操作方法，還可以感受到真實機床的運行特性，為后來實際的“真刀真槍”的實際操作打下必要的基礎(chǔ)。通過我們在專業(yè)教學(xué)中的實際應(yīng)用證明，用這種方式進行初步培訓(xùn)不僅是行之有效的，而且還取得了事半功倍的效果。
二、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在實訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢
1.專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和效果有了明顯的提高
數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心能力是數(shù)控加工工藝及程序編制能力、數(shù)控加工操作能力，這些能力的培養(yǎng)通常是通過幾門專業(yè)主干課程來實現(xiàn)的，主要包括《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控加工編程與操作》、《CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用》及必要的實驗、實習(xí)、實訓(xùn)等。這些構(gòu)成一個完整的職業(yè)能力鏈條。但是在以往的教學(xué)當(dāng)中這幾門主干課程常常相互脫節(jié)，互不相關(guān)，從而無法使學(xué)生形成完整的職業(yè)能力，而現(xiàn)在我們通過數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的訓(xùn)練，把這幾個環(huán)節(jié)的專業(yè)知識、技能，聯(lián)系為一個整體的職業(yè)綜合能力進行訓(xùn)練，使教學(xué)擺脫了過去那種教師完全在黑板上講編程，學(xué)生在練習(xí)本上訓(xùn)練編程的尷尬局面。
2.邊學(xué)邊用，學(xué)活學(xué)精
當(dāng)學(xué)生在老師講完編程功能代碼等知識后，可以在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)上直接進行編程訓(xùn)練，檢驗程序的正確性。因為數(shù)控編程是一項非常嚴謹?shù)墓ぷ?，稍有差錯就無法使機床通過。因此必須養(yǎng)成一絲不茍的工作作風(fēng)。以往在練習(xí)本上練編程要做到這一點是無法想象的，現(xiàn)在有了仿真系統(tǒng)，如果編寫格式，或者字符不正確，哪怕漏掉一個小數(shù)點系統(tǒng)也要出現(xiàn)報警提示，不會執(zhí)行，只有修正錯誤后才可以繼續(xù)，這就極大地提高了學(xué)生在編程練習(xí)時候的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量。
3.使用仿真軟件有利于“一氣呵成”的學(xué)習(xí)
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是學(xué)習(xí)CAD/CAM技術(shù)，也就是我們通常說的計算機輔助設(shè)計/計算機輔助制造技術(shù)的最有力的手段之一。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以像數(shù)控機床一樣直接調(diào)用自動編程系統(tǒng)生成的數(shù)控程序進行模擬加工。這樣，同學(xué)們通過CAXA制造工程師等軟件對較復(fù)雜的加工零件進行造型建模——CAD，然后再生成加工程序G代碼——CAM，接下來就可以直接在仿真系統(tǒng)上進行模擬加工檢驗——仿真，使整個過程形成一個完整的鏈條。這既增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感，也營造了同學(xué)們之間比學(xué)趕幫的學(xué)習(xí)氛圍。
4.縮減實訓(xùn)成本，增加動手機會
在教學(xué)班級進行數(shù)控實訓(xùn)的初期，學(xué)生對數(shù)控機床不熟悉，誤操作撞壞設(shè)備的現(xiàn)象時有發(fā)生。但在數(shù)控仿真機床上發(fā)生的違規(guī)操作都有報警提示糾正，學(xué)生被糾正習(xí)慣了，在操作真實機床時就會注意到這些問題。因此，如果先在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進行仿真練習(xí)，再進行實際操作，可以防止學(xué)生初學(xué)階段對設(shè)備的損壞。并且每人都可以進行獨立操作，有更多的訓(xùn)練機會在數(shù)控仿真訓(xùn)練中，可以做到每人一臺計算機，相當(dāng)于每人擁有一臺機床，每個學(xué)生獨立操作的機會和訓(xùn)練時間增多了。
三、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用
1.通過情境教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性
眾所周知，現(xiàn)在職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣不好，因為大部分好的學(xué)生選擇了上大學(xué)，所以教師教學(xué)顯得很困難，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已很難使學(xué)生接受，因此通過靈活的、先進的教學(xué)方法和教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣我們通過應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，能較為嫻熟地運用行為導(dǎo)向教學(xué)方法，在課堂上真正體現(xiàn)學(xué)生為主體突出顯示學(xué)生動手動腦的能力，變學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。掌握分析向題，解決問題的能力。通過情境教學(xué)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。
一、數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)及崗位需求定位
根據(jù)教育部數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才定位,主要是三個就業(yè)方向:數(shù)控機床控制技術(shù),數(shù)控編程與加工技術(shù)和機械CAD/CAM技術(shù),涉及數(shù)控編程、數(shù)控設(shè)備使用(操作)、維護與技術(shù)管理、數(shù)控設(shè)備銷售與售后服務(wù)等工作。我校數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)符合教育部定位。
結(jié)合廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系數(shù)控與模具教研室的調(diào)研,廣東地區(qū)數(shù)控技術(shù)專業(yè)崗位主要是數(shù)控設(shè)備操作技術(shù)員、數(shù)控編程員,數(shù)控維修服務(wù)技術(shù)員,數(shù)控設(shè)備技術(shù)支持(設(shè)備銷售廠商),數(shù)控車間管理員。并且數(shù)控編程員和操作人員的比例達到84.2%。因此,數(shù)控技術(shù)專業(yè)定位為培養(yǎng)具有較高數(shù)控操作技能,懂工藝,能編程,從事生產(chǎn)一線工作的高技能人才為主,以數(shù)控維修技術(shù)員,數(shù)控設(shè)備技術(shù)支持者,數(shù)控車間管理員為輔。
二、一體化教學(xué)改革內(nèi)涵與崗位技能提升分析
為使數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后能盡快上崗,在校內(nèi)應(yīng)較好培養(yǎng)專項技能,把專業(yè)核心基礎(chǔ)課《數(shù)控加工基礎(chǔ)》的教學(xué)按技能(就業(yè))崗位方向進行模塊式規(guī)劃。每個子模塊按技能要素與理論要素結(jié)合采用一體化教學(xué),整個體系涵蓋專業(yè)(工種)所需要的技能和知識。
針對《數(shù)控加工基礎(chǔ)》課程所采用的一體化模塊教學(xué),就是在職業(yè)技術(shù)教育中,理論和實習(xí)教學(xué)實現(xiàn)一體化,根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的職業(yè)標(biāo)準要求,以理論為基礎(chǔ),穿插技能訓(xùn)練,確定課程所需要的知識內(nèi)容,按照技能的特點和分類,建立若干個教學(xué)功能模塊,將理論教學(xué)和技能訓(xùn)練有機地結(jié)合在一起,完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)模式。使學(xué)生對整個知識面了解更深,且有一定技能基礎(chǔ),達到專業(yè)通識目的。
根據(jù)一體化模塊式教學(xué)特點,結(jié)合我校09級《數(shù)控技術(shù)》專業(yè)培養(yǎng)方案規(guī)定的主干課程與專項實訓(xùn)(參照表1),對《數(shù)控加工基礎(chǔ)》模塊式規(guī)劃改革如表2所示。
結(jié)合表2的模塊規(guī)劃,專業(yè)發(fā)展崗位仍然包括:數(shù)控機床操作工類、數(shù)控編程師類、數(shù)控設(shè)備維護維修類、數(shù)控設(shè)備售后技術(shù)服務(wù),表2做了具體的細化。鑒于相關(guān)企業(yè)大多使用三坐標(biāo)測量機,表2增加了一個逆向工程方面的了解,預(yù)留學(xué)生今后發(fā)展空間。
《數(shù)控加工基礎(chǔ)》一體化模塊式教學(xué)的實施,雖不能大力提升學(xué)生技能,但是整個流程理清了數(shù)控技術(shù)專業(yè)的知識面,為后面的專項理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練(參考表1)打下堅實基礎(chǔ),同時為學(xué)生今后學(xué)習(xí)、就業(yè)指明了方向。此后,學(xué)生可以根據(jù)對各模塊和崗位的不同喜好,采取側(cè)重學(xué)習(xí)。
三、配套教學(xué)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃
為保證教學(xué)改革的順利推進,對原有設(shè)備、實驗室重新布局,并新購其它設(shè)備。已經(jīng)規(guī)劃新一體化教學(xué)場所的布局,如圖1所示。包括10個特征事物:(1)多媒體教室;(2)數(shù)控車床加工實訓(xùn)場地;(3)學(xué)生作業(yè)、聽課場地;(4)電火花線切割實訓(xùn)場地;(5)工、量、刃具(磨刀機)學(xué)習(xí)柜;(6)三坐標(biāo)測量機;(7)數(shù)控車床拆裝、機床電氣實訓(xùn)場地;(8)數(shù)控仿真、軟件自動編程實訓(xùn)場地(機房);(9)數(shù)控銑床、加工中心操作場地;(10)學(xué)生獲獎作品展學(xué)習(xí)柜。把教學(xué)、實訓(xùn)設(shè)備集成為一體化實訓(xùn)場所。麻雀雖小五臟俱全,保證教室、實驗室與實訓(xùn)場地等教學(xué)條件一體化配置。
四、教改及崗位專項訓(xùn)練效果預(yù)測
目前,社會存在很多技能培訓(xùn)學(xué)校,其中機械類培訓(xùn)以數(shù)控技術(shù)與模具設(shè)計方面占絕大部分市場。把數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課(如《數(shù)控加工基礎(chǔ)》)、專業(yè)課、實訓(xùn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)一體化模塊式教學(xué)實施時,就確保學(xué)生同時讀了這兩所學(xué)校:學(xué)校學(xué)歷文憑教育、校外技能強化培訓(xùn)教育。建立技能培訓(xùn)環(huán)境,縮短學(xué)生就業(yè)距離,進一步實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
另外,表2所示某些模塊相對獨立,可以進行積木式的多重組合,靈活多變。可以根據(jù)不同的工種和不同的教學(xué)層次需要編排,對本行業(yè)中出現(xiàn)的新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、可以隨時建立新的模塊添加進去。這種模塊化結(jié)構(gòu)便于調(diào)節(jié),即可多可少、可長可短,可剪輯、可嵌入,以適應(yīng)不同對象的需求。因此,上述一體化模塊式既適合全日制教學(xué),也適合各種短期崗位培訓(xùn),組織社會、企業(yè)員工報名參加專項理論與技能培訓(xùn)。
實施中應(yīng)注意,講授、聽課與實驗、操作等教學(xué)形式一體化實施;知識、技能與素質(zhì)等職業(yè)要求一體化訓(xùn)練。
五、總結(jié)
為了確保學(xué)生專業(yè)技能得到崗位化訓(xùn)練,在《數(shù)控加工基礎(chǔ)》一體化模塊式教學(xué)規(guī)劃及一體化理實教學(xué)中心建設(shè)后,至少還存在以下幾個任務(wù):
第一,實施一體化模塊式教學(xué)必須建設(shè)一支過硬的“雙師型”教師隊伍。
第二,建設(shè)一套滿足理論與實踐指導(dǎo)融合的教材,《數(shù)控加工基礎(chǔ)》是本專業(yè)的重要一環(huán)。
第三,單獨建立《數(shù)控加工基礎(chǔ)》一體化模塊式教學(xué)評價內(nèi)容,本課程教學(xué)屬于專業(yè)基礎(chǔ)通識教育。
第四,針對專業(yè)人才培養(yǎng)、崗位化技能訓(xùn)練,建立客觀、公正、合理地評價體系。一體化模塊式教學(xué)效果評估是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),專項技能實訓(xùn)(參考表1)后,通過就業(yè)調(diào)查比較,才能綜合客觀評價實施教學(xué)改革的效果。其中,學(xué)生的操作技能水平、運用知識的能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展情況等是衡量的主要標(biāo)準。
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【中圖分類號】G710 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）14-0161-03
二十一世紀機械制造業(yè)的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。學(xué)習(xí)和掌握數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)從業(yè)人員的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用在企業(yè)中體現(xiàn)為數(shù)控人員對數(shù)控機床的使用，其中數(shù)控機床是必備硬件。如果數(shù)控技術(shù)是國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略物資，那么數(shù)控機床就是國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略裝備，是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。數(shù)控人才主要由職業(yè)類學(xué)校培養(yǎng)，在中職類學(xué)校，數(shù)控教育的難點主要體現(xiàn)在培養(yǎng)目標(biāo)的確定、師資力量、實訓(xùn)設(shè)備和教材開發(fā)四個方面。
一 培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)教育部數(shù)控技術(shù)人才專業(yè)人才定位，該專業(yè)有三個方向：數(shù)控機床控制技術(shù)、數(shù)控編程與加工技術(shù)和機械CAD/CAM技術(shù)，涉及數(shù)控編程、數(shù)控設(shè)備使用、維護與技術(shù)管理、數(shù)控設(shè)備銷售與售后服務(wù)等內(nèi)容。根據(jù)安慶市紡織技工學(xué)校（以下簡稱我校）的調(diào)研情況來看，安慶市及長三角地區(qū)主要數(shù)控崗位有：數(shù)控設(shè)備操作技術(shù)員、數(shù)控編程員、數(shù)控維修技術(shù)員。
1.數(shù)控機床操作人員
數(shù)控機床操作人才是在生產(chǎn)崗位上承擔(dān)數(shù)控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術(shù)工人，目前市場需求量最大。這類數(shù)控技術(shù)人才可通過中等職業(yè)教育來培養(yǎng)，企業(yè)也可依靠自身力量從普通機床操作工中培養(yǎng)。這類人才要求掌握數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的基本知識和機械加工與數(shù)控加工的工藝知識，具備數(shù)控機床的操作、日常維護和手工編程的能力，了解數(shù)控加工的自動編程。
2.數(shù)控編程及工藝人員
此類人員在模具行業(yè)尤其受歡迎，待遇也較高，這類人才可通過高等職業(yè)教育來培養(yǎng)。這類人才要求掌握數(shù)控加工工藝專業(yè)知識和一定的模具制造基礎(chǔ)知識，具備數(shù)控機床的操作、日常維護和手工編程的能力，能運用至少一種三維CAD/CAM軟件進行三維造型和自動編程。
3.數(shù)控機床維護、維修人員
此類人員主要集中在民營企業(yè)。由于此類人員專業(yè)知識與技能要求較高，可通過本科或高職教育作基礎(chǔ)培養(yǎng)后，經(jīng)企業(yè)大量實際工作經(jīng)驗積累不斷提高，這類人才要求掌握數(shù)控機床的工作原理和結(jié)構(gòu)知識，掌握主要數(shù)控系統(tǒng)的特點、接口技術(shù)、PLC、參數(shù)設(shè)置和機電聯(lián)調(diào)知識。具備數(shù)控機床的操作、手工編程和數(shù)控機床的機械和電氣的調(diào)試和維護維修能力。
不同地區(qū)不同類別的職業(yè)學(xué)校，需要根據(jù)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的實際用工需求確定自己的數(shù)控人才培養(yǎng)方向，通過校企合作共建專業(yè)的方式研討目標(biāo)崗位的典型工作任務(wù)，梳理完成這些典型工作任務(wù)所需的崗位職業(yè)能力，構(gòu)建實用的、有針對性的課程體系以完成對其專業(yè)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)目標(biāo)的確定一定是校企合作的產(chǎn)物，切不可閉門造車，使學(xué)校培養(yǎng)出來的學(xué)生不能滿足企業(yè)的用工需求。
二 師資力量
數(shù)控專業(yè)科班出身且有豐富的企業(yè)實踐經(jīng)驗的數(shù)控專業(yè)教師在中職類學(xué)校實屬鳳毛麟角。我校的數(shù)控專業(yè)教師大多是其他學(xué)科轉(zhuǎn)崗而來的，有些教師參加過國家級或省級骨干教師短期培訓(xùn)，有些則是自學(xué)成才。大多數(shù)控專業(yè)教師存在理論功底不夠、實踐經(jīng)驗缺乏的問題。教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于教師，而建設(shè)一支數(shù)量足夠、質(zhì)量保證的“雙師型”教師隊伍是提高中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。我校從以下三個方面擴充數(shù)控專業(yè)師資隊伍、提高教師業(yè)務(wù)水平。
1.制訂培訓(xùn)目標(biāo)
我校是國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展的示范學(xué)校，我校的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用是省級重點專業(yè)。根據(jù)我校數(shù)控專業(yè)建設(shè)的需要，我校數(shù)控專業(yè)教師由專業(yè)帶頭人、骨干教師、青年教師和企業(yè)兼職教師組成。在培訓(xùn)目標(biāo)和計劃的制定上，學(xué)校負責(zé)專業(yè)帶頭人的培養(yǎng)，專業(yè)帶頭人負責(zé)骨干教師培訓(xùn)目標(biāo)、計劃的制定和落實，骨干教師負責(zé)青年教師和轉(zhuǎn)崗教師的培訓(xùn)工作。目標(biāo)、計劃分級制定，培訓(xùn)任務(wù)層層落實。
2.落實培訓(xùn)途徑
第一，生產(chǎn)實踐。我市擁有十多家大型機械裝備生產(chǎn)企業(yè)。我校以這些企業(yè)的技術(shù)精英和數(shù)控設(shè)備為依托，采取請師傅進課堂、送教師進車間的方式進行校企合作。通過生產(chǎn)實踐讓我校的教師全面了解企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，接觸企業(yè)文化，融入產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、工藝、制造的全過程。教師深入生產(chǎn)第一線可以彌補操作經(jīng)驗的不足，接觸各類生產(chǎn)設(shè)備、了解最新生產(chǎn)工藝可以開闊眼界，把握生產(chǎn)狀況可以為今后教學(xué)內(nèi)容的制定和教學(xué)方法的設(shè)計理清思路。但生產(chǎn)實踐并不能解決教師進修的所有問題。一方面企業(yè)關(guān)注的是生產(chǎn)的連續(xù)性和經(jīng)濟效益的最大化，企業(yè)不可能長時間地為我校提供技術(shù)人員和生產(chǎn)設(shè)備，也沒有精力為我校制定并落實教師進修計劃；另一方面企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品往往比較單一，教師很難通過生產(chǎn)實踐全面、系統(tǒng)地提升自己的能力。
第二，校內(nèi)培訓(xùn)。我校擁有穩(wěn)定的以專業(yè)帶頭人和骨干教師為核心的教學(xué)團隊，有各類數(shù)控設(shè)備三十多臺（套）。以現(xiàn)有條件為基礎(chǔ)，在校內(nèi)通過專題講座、才藝展示、現(xiàn)場教學(xué)、技能比武等方式部分落實總體培訓(xùn)計劃。
第三，骨干專訓(xùn)。為貫徹執(zhí)行《國家中長期教育和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》、《中等職業(yè)教育改革創(chuàng)新行動計劃（2010～2020年）》，中央財政撥出?？?，由教育部和人社部牽頭，每年對中職學(xué)校教師進行骨干教師培訓(xùn)。這項培訓(xùn)已持續(xù)多年，我校多名教師參與其中。通過骨干教師培訓(xùn)，教師們汲取了先進學(xué)校的成功辦學(xué)經(jīng)驗，與兄弟學(xué)校交流、分享了數(shù)控教學(xué)成果，達到了取長補短共同提高的目的。未來我校會有計劃、有目的地持續(xù)選派中青年教師參與該項培訓(xùn)，使中青年教師豐富閱歷增長才干。
第四，高校進修。為夯實數(shù)控理論功底，我校選派專業(yè)帶頭人和骨干教師進高校進修。通過他們參與高校課程改革實驗等活動，系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)控專業(yè)知識，把握數(shù)控領(lǐng)域的前沿信息。
3.檢驗培訓(xùn)成效
師資培訓(xùn)需要投入大量的人力、物力資源，如果沒有相應(yīng)的制度保障，師資培訓(xùn)工作很容易流于形式。我校從四個方面檢驗考核師資培訓(xùn)的成效：
第一，考核教師參加培訓(xùn)的情況。各級各類培訓(xùn)均需由受訓(xùn)教師提交培訓(xùn)報告。校內(nèi)培訓(xùn)由培訓(xùn)負責(zé)人為受訓(xùn)教師做點評；企業(yè)實踐由廠方提供培訓(xùn)證明；骨干專訓(xùn)和高校進修需取得結(jié)業(yè)證書。以上資料存入教師培訓(xùn)專項檔案，培訓(xùn)成績與教師年終考評掛鉤。
第二，考核教師參與學(xué)科建設(shè)的情況。從課程大綱教學(xué)計劃的制訂、校本教材的開發(fā)到目標(biāo)任務(wù)的完成等學(xué)科建設(shè)等方面綜合考察教師培訓(xùn)成效，并將該項考察結(jié)論作為教師續(xù)聘和晉級的主要依據(jù)。
第三，考核教師參與技能鑒定的情況。我校教師通過培訓(xùn)和自身的努力，要在雙師兩條線上不斷進步：一條線是助理講師講師高級講師，另一條線是高級工技師高級技師。學(xué)生畢業(yè)時需要取得雙證書。學(xué)生技能鑒定通過率列入任課教師業(yè)績；青年教師及轉(zhuǎn)崗教師雙師成長情況列入骨干教師業(yè)績；骨干教師雙師成長情況列入專業(yè)帶頭人業(yè)績，該項考核成績作為評優(yōu)的依據(jù)之一。
第四，考核教師參與技能競賽的情況。技能競賽是一個檢驗綜合教學(xué)能力的平臺。學(xué)校每年定期組織數(shù)控專業(yè)學(xué)生參加校級技能競賽，積極參加市級甚至國家級學(xué)生組和教工組的技能大賽。學(xué)生參加競賽取得的成績列入骨干教師業(yè)績；教師參加競賽取得的成績列入骨干教師或?qū)I(yè)帶頭人業(yè)績，該項考核成績作為教師評優(yōu)和獲獎的主要依據(jù)。
三 實訓(xùn)設(shè)備
經(jīng)過多年的積累，我?，F(xiàn)有數(shù)控車床16臺、數(shù)控銑床3臺、數(shù)控加工中心5臺、數(shù)控車裝調(diào)實訓(xùn)裝置13套。這些設(shè)備用于師資培訓(xùn)或參賽選手集訓(xùn)是沒有問題的，可用于成建制班級的數(shù)控技能實訓(xùn)，這點設(shè)備遠遠不夠。針對數(shù)控設(shè)備數(shù)量不足，我校的解決辦法有三個：
1.充分利用各種渠道不斷增添設(shè)備
我校是國家中等職業(yè)改革發(fā)展示范學(xué)校，省紡織高級技工培訓(xùn)中心，省機電高技能人才培訓(xùn)基地，市公共職業(yè)訓(xùn)練基地。自2008年起，省財政廳、省人社廳、市人社局通過各種渠道為我校投入設(shè)備購置資金兩千多萬元。今后我校會將數(shù)控設(shè)備的采購列為資金支出的重點，分階段充實完善數(shù)控車、數(shù)控銑和加工中心實訓(xùn)設(shè)備。
2.利用仿真技術(shù)解決初級實訓(xùn)問題
數(shù)控編程與操作是數(shù)控專業(yè)學(xué)生的一門實踐性很強的專業(yè)課，單純的理論教學(xué)，易使初學(xué)者感到枯燥、難學(xué)，使數(shù)控編程與操作教學(xué)陷入異常困難的境地。如何降低學(xué)習(xí)的門檻，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生化“難學(xué)”為“易學(xué)”，化“苦學(xué)”為“樂學(xué)”，在實際教學(xué)中，數(shù)控仿真軟件的使用可以部分解決這些問題。
我校建有兩個共100個工位的數(shù)控仿真實訓(xùn)室，安裝有正版數(shù)控仿真軟件。作為數(shù)控教學(xué)入門級實訓(xùn)平臺，仿真軟件的使用優(yōu)點有：（1）資金投入少，規(guī)?；虒W(xué)效果好；（2）有效減少設(shè)備故障，降低物料投入成本；（3）可以克服學(xué)生畏難心理，使學(xué)生能迅速上手操作；（4）可視化效果好。無論外圓或內(nèi)圓加工均可清晰地觀察到刀具的走位情況，為學(xué)生掌握循環(huán)加工指令提供幫助。
現(xiàn)有仿真軟件也有其不足之處，主要表現(xiàn)在：（1）仿真對加工工藝的要求不高，錯誤的加工工藝能在仿真時暢行無阻；（2）不利于學(xué)生養(yǎng)成謹慎的操作習(xí)慣；（3）刀具品類不全，有些加工內(nèi)容無法通過仿真軟件完成；（4）部分操作技能的訓(xùn)練無法通過仿真完成。如刀具安裝、工件裝夾與找正、掉頭裝夾、內(nèi)外徑測量與讀數(shù)等。
3.充分發(fā)揮現(xiàn)有機床的作用
由于設(shè)備數(shù)量有限，能通過仿真解決的問題都在仿真機上去做，仿真機做不了的綜合性實訓(xùn)只能上設(shè)備，這就需要合理安排實訓(xùn)內(nèi)容、時間和師資，在保障人員和設(shè)備安全的前提下，盡可能多地讓學(xué)生接觸設(shè)備，使學(xué)生通過實訓(xùn)獲得操作數(shù)控機床的基本技能。
為保證每位學(xué)生都有充足的單人單機操作時間，我校采取下述三項措施給予改進：（1）減少每個數(shù)控專業(yè)班級學(xué)生數(shù)，改大班（40～50人）為小班（20人），使每個數(shù)控班的教學(xué)活動能不間斷連續(xù)進行；（2）數(shù)控實訓(xùn)采取倒班制，不同班級輪流實訓(xùn)，歇人不歇設(shè)備，同時注意做好設(shè)備的維護保養(yǎng)工作；（3）配套充足的工量夾具、刀刃具及輔助用具，確保實訓(xùn)過程順暢。
四 教材開發(fā)
教材的選用涉及用人單位需求、學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備狀況、師資教學(xué)水平等方面的因素，現(xiàn)有的教材很難滿足教學(xué)的需要。在校企合作共建專業(yè)的活動中，我校與行業(yè)企業(yè)專家、數(shù)控崗位技術(shù)精英、兄弟學(xué)校數(shù)控專業(yè)同行一起共同研討針對特定數(shù)控崗位的課程體系，并開發(fā)高效、實用、有特色的校本教材?，F(xiàn)有的教材在實用性上往往做得不夠，如編程時不考慮毛坯規(guī)格；切削時不強調(diào)刀具的規(guī)格；螺紋加工編程時螺紋小徑究竟如何計算，為什么不同的算法結(jié)果會不一樣等等。
校本教材是校企雙方通過調(diào)整課程計劃和結(jié)構(gòu)、選擇、改編、整合、補充、拓展等方式，對現(xiàn)有教材進行校本化、個性化的再加工、再創(chuàng)造，使教材內(nèi)容和結(jié)構(gòu)更符合學(xué)生的個性、學(xué)校的特點和企業(yè)的需要。數(shù)控專業(yè)校本教材的開發(fā)突破傳統(tǒng)教材模式的束縛，充分考慮學(xué)生的接受能力、學(xué)校的設(shè)備情況、師資水平、教學(xué)水平，合理地安排知識點，從而最大化地指導(dǎo)教學(xué)、指導(dǎo)學(xué)生。構(gòu)建和諧的教學(xué)過程，達到老師喜歡教，學(xué)生喜歡學(xué)，提高數(shù)控專業(yè)教學(xué)效率。數(shù)控校本教材的編寫應(yīng)注重“會用、實用、夠用”這一基本原則。
教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所取舍，理論知識要把握分寸。實踐教學(xué)應(yīng)盡可能詳細周到，對實操過程中的每一步應(yīng)產(chǎn)生什么效果、會發(fā)生什么狀況、應(yīng)采取什么緊急措施等，要讓學(xué)生心中有數(shù)。
由于校本教材使理論教學(xué)總體難度降低，理論教學(xué)課時相對壓縮，減輕了學(xué)生理論分析的難度，使學(xué)生便于理解所學(xué)內(nèi)容；同時大大增加了實訓(xùn)的教學(xué)課時，讓學(xué)生更多地接觸設(shè)備，了解它們的功能與原理，更熟練地掌握機床的使用，操作技能提高迅速，學(xué)習(xí)興趣明顯增強，教學(xué)效果顯著提高。由于教學(xué)活動以設(shè)備與應(yīng)用為主線展開，教學(xué)過程變得直觀、形象，實用性更強，各部分知識聯(lián)系更密切，提高了學(xué)生對社會一線工作的適應(yīng)性，并增強了他們的綜合分析能力，突出了培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才的特點。
參考文獻
CAXA軟件在數(shù)控教學(xué)方面主要應(yīng)用于《數(shù)控加工工藝與設(shè)備》、《數(shù)控機床編程與操作》、《先進制造技術(shù)》、《金屬切削原理與刀具》等課程的教學(xué)，在實踐環(huán)節(jié)中主要用于數(shù)控編程與CAD/CAM實訓(xùn)。本文主要從兩個方面論述了CAXA軟件的應(yīng)用。
一、 CAXA軟件在數(shù)控教學(xué)與數(shù)控實訓(xùn)中的優(yōu)越性
在數(shù)控教學(xué)當(dāng)中，我們結(jié)合CAXA數(shù)控車、CAXA制造工程師，學(xué)生可以直觀地看到刀具的運動軌跡，產(chǎn)生了非常好的教學(xué)效果。CAXA軟件相比其它軟件有很大的優(yōu)越性。CAXA數(shù)控車，它無需畫出完整的零件圖就可以進行編程、加工，大大提高了編程速度，并且可以動態(tài)顯示整個加工過程，刀具路徑清晰明了對于不合理的參數(shù)可以隨時修改，非常直觀，便于發(fā)現(xiàn)不合理的加工工藝；并可以根據(jù)不同的數(shù)控系統(tǒng)，編制與數(shù)控機床相適應(yīng)的加工程序。CAXA制造工程師，它是一種注重加工的CAD與CAM結(jié)合的軟件，它的CAD造型方面非常方便與其它的設(shè)計軟件相比，無論是Pro/E 還是Solid edge等設(shè)計軟件，它突出的優(yōu)點就是可以在空間角度進行繪圖，進行線面編輯，無論是移動、旋轉(zhuǎn)還是縮放都非常靈活方便，比其它同類加工軟件更加靈活. 快捷。從CAM角度講，他根據(jù)不同零件的不同加工部位，設(shè)計了多種加工方式，如等高線加工、掃描線加工、等壁厚加工等，可以靈活應(yīng)對各種加工需求，對刀具路徑的編輯輕松自如。
二、 CAXA軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用
2.1 CAXA提升了數(shù)控教學(xué)能力
數(shù)控技術(shù)課程是一門實踐性很強的課程，離開實踐，就談不上素質(zhì)，實踐是知識轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達到理想的教學(xué)和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學(xué)是不夠的，還應(yīng)具備一個良好的實踐教學(xué)的環(huán)境。我們通過使用CAXA制造工程師軟件，學(xué)生在我們的指導(dǎo)下在計算機上完成零件的三維造型設(shè)計（CAD），并進行手工和自動數(shù)控編程（CAM-NC）訓(xùn)練，確定加工方式、刀具規(guī)格切削用量等加工工藝參數(shù)，在計算機上迅速生成相應(yīng)的加工刀具軌跡，并對加工軌跡進行直觀的加工仿真檢驗，或?qū)ι傻募庸ぼ壽E進行再編輯，軌跡無誤后自動生成G代碼，也還可以將手工編寫的G代碼進行反讀生成刀具軌跡進行仿真檢驗，教師也可以方便地對學(xué)生編寫的G代碼進行直觀地檢查。G代碼確認無誤后，即可根據(jù)數(shù)控機床及其所使用的數(shù)控操作系統(tǒng)進行機床后置處理和代碼傳輸，最后由學(xué)生自己動手裝卡毛坯、對刀調(diào)基準并操作機床將自己的作業(yè)加工完成。
2.2 CAXA豐富教師教學(xué)課堂和促進了教學(xué)改革
通過引入CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件對數(shù)控加工，數(shù)控編程，機床與通訊，傳統(tǒng)課程進行改造，使學(xué)生在課堂上掌握計算機產(chǎn)品建模，工藝設(shè)計，自動編程，模擬加工，機床設(shè)置等現(xiàn)代先進制造的全過程，深入認識計算機輔助制造，并實現(xiàn)數(shù)控編程與數(shù)控加工的實訓(xùn)。CAXA促進了教學(xué)改革，任課老師不再是單調(diào)在黑板上板書，學(xué)生記錄或教師操作，學(xué)生觀看的情況，而成為教師在計算機機房結(jié)合專業(yè)講述CAXA實體設(shè)計軟件的造型——把學(xué)生的造型導(dǎo)入CAXA制造工程師軟件中進行編程——講述加工工藝學(xué)和軟件的功能——驗證后到機床進行實際加工的模式。
三、 CAXA軟件在數(shù)控實訓(xùn)中的應(yīng)用
與手工編程相比，CAXA自動編程軟件使得一些手工編程困難或無法編出的程序能夠?qū)崿F(xiàn)。如復(fù)雜曲面（如自由曲面）的編程。在數(shù)控實訓(xùn)中引入CAXA軟件首先是彌補了因教學(xué)資金短缺引起的數(shù)控設(shè)備的不足問題，其次是在降低教學(xué)成本的同時提高了教學(xué)效率，三是提高了學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)的安全性。經(jīng)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)好多學(xué)校在數(shù)控實訓(xùn)中把重點放在了數(shù)控機床簡單操作上，而對數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等）、模具設(shè)計、CAD/CAM與數(shù)控自動編程修等專業(yè)技術(shù)能力訓(xùn)練不夠。在數(shù)控實訓(xùn)中采用大量的來源于生產(chǎn)一線的例題，源于生產(chǎn)一線，在工藝參數(shù)的設(shè)置上，以實際的加工為依據(jù)，無論是教師還是學(xué)生，都會得到不同程度的提高，也強化了學(xué)生的就業(yè)能力。
3.1 CAXA制造工程師在數(shù)控實訓(xùn)中的應(yīng)用
以2011年華中數(shù)控大賽試題為例，可以發(fā)現(xiàn)若用手工編程，有些節(jié)點左邊很難計算，用CAXA制造工程師課輕松完成零件的造型、仿真加工、生成程序。CAXA制造工程師生成軌跡過程，主要分為以下三個步驟：
1）：導(dǎo)入三維數(shù)模(見圖1) 2）生成加工軌跡(見圖2)
圖1 圖2
3）加工實物(見圖3)：
圖3
3.2 CAXA數(shù)控車在數(shù)控實訓(xùn)中的應(yīng)用
車床一般加工軸類、軸套類零件，如果加工零件形狀復(fù)雜，一般需要用宏程序編程。對于復(fù)雜零件（如非圓曲線輪廓）的零件加工，CAXA 數(shù)控車能通過零件幾何造型、加工參數(shù)設(shè)置、刀具路徑與加工軌跡的生成、代碼生成與后置處理和加工仿真等完成零件的粗車、螺紋、切槽、打孔等編程。具體操作過程在此省略。
3.3 CAXA軟件的應(yīng)用使數(shù)控實訓(xùn)上了新的臺階
通過CAXA軟件在數(shù)控實訓(xùn)中的有效應(yīng)用，不僅使學(xué)生完整地經(jīng)歷了零件三維設(shè)計、數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計、手工/自動加工編程、數(shù)控銑床加工操作的現(xiàn)代制造過程的實習(xí)訓(xùn)練，同時也極大地激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生一方面根據(jù)產(chǎn)品圖紙要求，完成零部件三維造型與產(chǎn)品裝配，并利用CAD/CAM軟件、數(shù)控車床、數(shù)控銑床（或加工中心）和其它輔助工具，完成該產(chǎn)品中指定部件的加工工藝設(shè)計、加工程序編制、零件加工和裝配等工作。另一方面學(xué)生可以自己設(shè)定主題，自行完成設(shè)計，并且生成數(shù)控程序進行加工。在數(shù)控實訓(xùn)中鼓勵學(xué)生的個性化實踐發(fā)展，鼓勵和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新理念、創(chuàng)新設(shè)計和創(chuàng)新作品的制作。
四、結(jié)束語
在數(shù)控教學(xué)和數(shù)控實訓(xùn)中通過軟件，可使教學(xué)更貼近生產(chǎn)實際，提高了學(xué)生和教師的專業(yè)素養(yǎng)。CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件通過應(yīng)用于數(shù)控車床加工、數(shù)控電火花線切割加工、數(shù)控銑床加工/數(shù)控加工中心加工和特種加工等相應(yīng)教學(xué)和實訓(xùn)后，使每一個學(xué)生都能實際動手，學(xué)生得到動手能力和基本工程技能的訓(xùn)練，在實際加工或模擬過程中掌握所學(xué)知識并培訓(xùn)相應(yīng)技能。
參考文獻
關(guān)鍵詞： 企業(yè)需求；多媒體教學(xué)；校企合作
Key words: enterprise needs；multimedia teaching；school-enterprise cooperation
中圖分類號：G42 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2010）32-0267-02
0引言
近年來，我國的職業(yè)院校培養(yǎng)了大量數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才，許多學(xué)生已取得了勞動與社會保障部門頒發(fā)的數(shù)控技能等級證書，但我國的數(shù)控技術(shù)人才卻仍然非常短缺。教育部門培養(yǎng)的數(shù)控技術(shù)人才怎樣才能滿足企業(yè)的需求？企業(yè)到底急需什么類型的數(shù)控技術(shù)人才？對其知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)有什么要求？這就要求教師在日常的教學(xué)中就應(yīng)該力求使學(xué)生的所學(xué)與工作中的所用密切結(jié)合，努力探索出一條適合我國國情和學(xué)生實際情況的教學(xué)方法、教學(xué)過程。
通過對職校數(shù)控技術(shù)教育現(xiàn)狀的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：在企業(yè)生產(chǎn)中，由于學(xué)生的職業(yè)技能不夠全面，特別是數(shù)控加工工藝、編程、數(shù)控機床的維護、維修等方面知識缺乏和不足，造成畢業(yè)學(xué)生實際的動手能力不強，技術(shù)能力不夠全面等，不能完全滿足企業(yè)對數(shù)控人才的實際需求，也就是說我們培養(yǎng)的是個“半成品”，不是一個合格品。究其原因：主要是數(shù)控以實訓(xùn)為主，如何讓學(xué)生在數(shù)控實訓(xùn)操作中更好的掌握技能，是我們積極努力的方向。
就業(yè)市場是殘酷的,激烈的市場競爭也迫使用人單位不得不提高錄用員工的標(biāo)準。顯然職業(yè)學(xué)校以往在專業(yè)方面的純理論教學(xué)已不適應(yīng)社會需要：
1數(shù)控教學(xué)面臨的問題
數(shù)控加工教學(xué)滯后于社會及市場需要，是專業(yè)教學(xué)所面臨的主要問題。目前，數(shù)控教學(xué)現(xiàn)狀是：
1.1 傳統(tǒng)數(shù)控課程及教學(xué)無職教特色職業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)課程設(shè)置近幾年雖有所改進，但教學(xué)內(nèi)容仍較陳舊，學(xué)生所學(xué)到的知識技能與企業(yè)的要求尚存在差距。以課堂教學(xué)為主的教學(xué)方式、教學(xué)方法和以理論考試為主的評價方式，以及教師的相對滯后的教育教學(xué)觀念和缺乏良好學(xué)習(xí)習(xí)慣、認知水平偏低的學(xué)生等因素都制約著對學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。學(xué)生在校期間難以練就一項過硬技能，畢業(yè)時不能依靠自身技能找到一份理想的職業(yè)，而僅能從事一些簡單的體力勞動，或者到工廠后需進行重新培訓(xùn)，不能實現(xiàn)在校所學(xué)與就業(yè)崗位的無縫對接。因此，就造成了這樣一種尷尬局面：一方面，大量的大中專畢業(yè)生找不到工作；另一方面，企業(yè)難以招到急需的高技能人才。
1.2 實習(xí)教學(xué)過程中所接觸的數(shù)控機床及數(shù)控系統(tǒng)類型單一，且往往落后于企業(yè)在實踐培訓(xùn)方面，很多學(xué)校把實訓(xùn)重點放在數(shù)控機床簡單操作上，而對數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等）、模具設(shè)計、CAD/CAM與數(shù)控自動編程修等專業(yè)技術(shù)能力訓(xùn)練不夠。
1.3 相關(guān)教學(xué)軟件少，沒有適用的高質(zhì)量教材，教學(xué)模式各異
適合數(shù)控編程、數(shù)控接口技術(shù)訓(xùn)練、機床參數(shù)設(shè)置及系統(tǒng)故障排除訓(xùn)練、數(shù)控仿真軟件操作等課程的教材非常有限，嚴重脫離生產(chǎn)實際。數(shù)控加工作為引進技術(shù)，伴隨著信息技術(shù)而高速發(fā)展。企業(yè)生產(chǎn)中不斷引進各種尖端數(shù)控設(shè)備，其數(shù)控加工工藝復(fù)雜，對操作者的技能提出了更高要求。面對生產(chǎn)中種類繁多的操作系統(tǒng)和特定的數(shù)控編程方法，教學(xué)條件的滯后使數(shù)控加工專業(yè)教學(xué)受到不同程度的影響，老師難教，學(xué)生難學(xué)。另外，數(shù)控機床的數(shù)控接口系統(tǒng)造價高，但技術(shù)周期壽命短，而學(xué)校教育經(jīng)費有限，使職業(yè)教育難以與新技術(shù)的發(fā)展保持同步。
2數(shù)控教學(xué)改革的思路
2.1 參照新課程標(biāo)準，結(jié)合學(xué)校實際情況確定教學(xué)方案可采用模塊化，把整個數(shù)控專業(yè)要所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識融合在一起并把它分成若干個模塊，把許多典型的任務(wù)分到每個模塊中，特點是將學(xué)科整合，然后按知識點分塊進行教學(xué)。每一個模塊都有明確的教育目標(biāo)，并圍繞某一特定內(nèi)容，整合學(xué)生經(jīng)驗和專業(yè)內(nèi)容，構(gòu)成相對完整的學(xué)習(xí)單元，每一個模塊都有對教與學(xué)、理論與技能訓(xùn)練提出要求，每個模塊相對獨立完整，而模塊之間又有一定的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。
根據(jù)數(shù)控技術(shù)專業(yè)的課程標(biāo)準來設(shè)計和制定數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)的工作任務(wù)。以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向的課程標(biāo)準，使學(xué)生全部達到中級工技能水平,高職學(xué)生達到高級工技能水平。根據(jù)課程標(biāo)準，在行業(yè)專家對本專業(yè)所涵蓋的崗位進行任務(wù)和職業(yè)能力分析的基礎(chǔ)上，以工作任務(wù)為引領(lǐng)確定各課程的結(jié)構(gòu)，以職業(yè)能力為基礎(chǔ)確定各課程的內(nèi)容，課程內(nèi)容涵蓋“數(shù)控技術(shù)工”職業(yè)資格能力中的考核模塊。教學(xué)實施通過把本課程所要求掌握的基本技能按工作過程分解成若干項目并創(chuàng)設(shè)工作情景，借助實訓(xùn)引入相關(guān)的專業(yè)知識，倡導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”，在工作過程中加深對專業(yè)知識的理解和技能應(yīng)用，使學(xué)生掌握必備的技能和知識，并養(yǎng)成文明生產(chǎn)的習(xí)慣，增強學(xué)生職業(yè)能力拓展的后勁，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。其次，圍繞這一總目標(biāo)，根據(jù)工作過程導(dǎo)向，結(jié)合工序和工作情境，將工作項目與工作任務(wù)進行整合。然后，將任務(wù)層層分解。
2.2 采用靈活多樣的教學(xué)手段現(xiàn)在職校學(xué)生的特點是：知識新、反應(yīng)快、理論性強，但缺乏實踐性。對于沒有實際操作經(jīng)驗的學(xué)生，讓他們想象出切削加工過程、加工工藝步驟以及最終的形狀，具有相當(dāng)?shù)碾y度。因此，教學(xué)手段的改革成為歷史的必然。教學(xué)手段由掛圖和黑板向幻燈片、投影、電視、CAI和多媒體現(xiàn)代化教學(xué)方面發(fā)展。特別是多媒體教學(xué)，把黑板和掛圖無法形容的直觀性通過視頻展臺，把有形的物體展現(xiàn)在學(xué)生面前，有助于學(xué)生技能訓(xùn)練和創(chuàng)新發(fā)展。具體可結(jié)合計算機的特點，利用計算機，借助相關(guān)軟件和仿真加工技術(shù)，在計算機上進行編程和模擬演示。學(xué)生通過與仿真場景的交互來體驗一種真實感覺，因此能進一步提高操作者的實際工作技能。
2.3 加強校企合作，形成“訂單式”人才培養(yǎng)模式職業(yè)教育走校企合作的道路，有利于提高數(shù)控人才培養(yǎng)的針對性，實現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的“雙贏”。企業(yè)的需求是職業(yè)學(xué)校確定數(shù)控人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本依據(jù)。職業(yè)教育只有面向市場，以就業(yè)為導(dǎo)向，才會有出路。具體來說，學(xué)生在企業(yè)所完成的學(xué)習(xí)任務(wù)主要是實踐教學(xué)，企業(yè)根據(jù)自己的需求組織培訓(xùn)、崗位實習(xí)、實施專業(yè)綜合實踐訓(xùn)練等，學(xué)生所完成的“專業(yè)綜合實踐訓(xùn)練”題目都是企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際生產(chǎn)任務(wù)，并由企業(yè)技術(shù)人員進行指導(dǎo)和考核，學(xué)生經(jīng)過這樣的訓(xùn)練，畢業(yè)后直接上崗，形成了“訂單式”數(shù)控人才培養(yǎng)模式，能很快適應(yīng)崗位需求。
2.4 加強“雙師型”師資隊伍的建設(shè)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于教師，而建設(shè)一支數(shù)量足夠、質(zhì)量保證的“雙師型”教師隊伍是提高中職學(xué)校數(shù)控加工專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。應(yīng)在加強對學(xué)?，F(xiàn)有相關(guān)教師進行數(shù)控技能強化培訓(xùn)的同時，可以有計劃地從工廠企業(yè)引進一批具有豐富實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員，積極為他們開展教學(xué)素質(zhì)培訓(xùn)，幫助他們盡快過好教學(xué)關(guān)。同時積極選送優(yōu)秀教師到高校進行師資培訓(xùn)或下企業(yè)進行鍛煉，努力培養(yǎng)和造就一支“雙師型”教師隊伍，為搞好數(shù)控技術(shù)教育奠定師資基礎(chǔ)。
2.5 加強數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)基地的建設(shè)根據(jù)各職業(yè)學(xué)校的實力，建立一定規(guī)模的數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)基地，應(yīng)包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電火花成型機床、電火花線切割機床等加工設(shè)備以及數(shù)控模擬軟件,在數(shù)控實訓(xùn)中心建設(shè)中，應(yīng)優(yōu)先滿足教學(xué)與培訓(xùn)要求，用有限的資金合理配置數(shù)控加工實訓(xùn)設(shè)備，建議在實訓(xùn)基地的建設(shè)中以小型數(shù)控機床為主，適當(dāng)選用高檔機床。不論選擇小型數(shù)控機床還是高檔數(shù)控機床，數(shù)控系統(tǒng)的選擇非常重要，因為主要的教學(xué)工作是圍繞數(shù)控系統(tǒng)的功能和操作展開的。因此，對數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)要求功能齊全，G、M、T代碼和PLC指令豐富、固定循環(huán)和宏指令功能強大，可設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)、軸參數(shù)、補償參數(shù)豐富，能支持開環(huán)、半閉環(huán)和全閉環(huán)控制方式，能覆蓋國外主要系統(tǒng)的絕大部分功能。最好能有加工軌跡三維圖形仿真校驗和動態(tài)顯示、局域網(wǎng)接口和二次開發(fā)與擴展接口，以便學(xué)生更好、更方便、更安全的掌握數(shù)控編程和操作。
2.6 重視傳統(tǒng)金工實習(xí)基地的建設(shè)以2009年參加國家級培訓(xùn)班期間對清華大學(xué)機械班的教師做的一次問卷調(diào)查所得數(shù)據(jù)為依據(jù)。調(diào)查顯示，進行普車實訓(xùn)的比例高達88%，多安排在第一學(xué)年，平均學(xué)時6周，最長16周,可見大部分學(xué)校對普車實訓(xùn)都是很重視的。
2.7 建設(shè)CAD/CAM實訓(xùn)中心CAD/CAM是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的方向，對學(xué)生進行CAD/CAM的教學(xué)及實踐培訓(xùn)是數(shù)控技術(shù)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，通過CAM/CAM教學(xué)軟件，學(xué)生能夠在計算機上進行機械制圖和零件工藝分析，熟練掌握加工編程方法。目前可用于CAD/CAM設(shè)計的軟件有CAXA、Master CAM、Pro-Engineer、UG等，學(xué)?？筛鶕?jù)具體情況合理選擇其中的兩種軟件。
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程體系應(yīng)體現(xiàn)：面向市場和企業(yè)需求，靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合，以培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才為根本任務(wù)；以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)、以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案；以“應(yīng)用”為宗旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系；以較大比例的實踐教學(xué)為手段培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。
參考文獻：
中圖分類號:G424文獻標(biāo)識碼:A文章編號:16723198(2010)01029701
1 問題的闡述
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)正在得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)控人才成為市場急需的人才,如何盡快地培養(yǎng)出滿足市場需要、掌握數(shù)控機床編程和操作技術(shù)的數(shù)控技能型人才成為數(shù)控教學(xué)工作者必須研究的問題。作為數(shù)控教學(xué)的專業(yè)教師,深感如何將數(shù)控理論和實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來是值得我們認真探討與研究的。
由于數(shù)控機床是一種新型工藝裝備,故數(shù)控技術(shù)工人的培養(yǎng)和數(shù)控機床的教學(xué)還處在剛剛起步的狀態(tài),如何利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)更是處在探索階段,因此有必要對數(shù)控教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)方法的完善進行有益的探索,創(chuàng)新數(shù)控專業(yè)的職業(yè)技能鑒定的工作方法,建立一套完整的數(shù)控教學(xué)新體系。
2 數(shù)控實習(xí)(實驗)教學(xué)中存在的問題
(1)數(shù)控機床是一種機電一體化的新型設(shè)備,價格較之普通機床要昂貴得多。數(shù)控機床的操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機床進行實作訓(xùn)練,投入大消耗多成本高。
(2)數(shù)控機床的系統(tǒng)多,型號多且更新較快,對學(xué)院而言是不可能將所有的系統(tǒng)配齊的,這樣經(jīng)常會出現(xiàn)學(xué)生在校期間所學(xué)的系統(tǒng)與工廠中不符的情況,使到了工廠后不能盡快適應(yīng)機床。
(3)數(shù)控機床是自動運行的,學(xué)生在初學(xué)時,常常會由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機床的損壞,甚至造成人身危害。
為了解決上述問題,我院從數(shù)控專業(yè)開設(shè)起,就嘗試利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件進行教學(xué),均對我院數(shù)控教學(xué)等方面發(fā)揮了重大的作用。
3 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的產(chǎn)生
隨著計算技術(shù)的發(fā)展,尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)和理念的發(fā)展,產(chǎn)生了可以模擬實際設(shè)備加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計算機仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。它用計算機仿真培訓(xùn)系統(tǒng)進行培訓(xùn),不僅可迅速提高操作者的素質(zhì),而且安全可靠、費用低。
目前在國內(nèi)已經(jīng)有很多學(xué)校將計算機仿真初步運用于數(shù)控操作人才培訓(xùn)的教學(xué)之中,也產(chǎn)生了各種仿真教學(xué)系統(tǒng)。簡單來講就是利用計算機和其他的專用硬件軟件去產(chǎn)生一種真實場景的仿真,參與者可以通過與仿真場景的交互來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此能進一步培訓(xùn)操作者的實際工作技能。
4 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法
4.1 活應(yīng)用教學(xué)方法,使學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主體
由于大部分高職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差,所以教師教學(xué)很困難,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已很難使學(xué)生接受。
因此,利用先進的教學(xué)方法、教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。數(shù)控專業(yè)教師應(yīng)有較高的教學(xué)水平和教學(xué)能力,有較強的數(shù)控職業(yè)能力,能較為嫻熟地運用行動導(dǎo)向的教學(xué)方法,在課堂教學(xué)真正體現(xiàn)學(xué)生為主體,突出顯示學(xué)生動手動腦的活動,變學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。
4.2 恰當(dāng)運用數(shù)控加工仿真系統(tǒng),充分發(fā)揮其課堂教學(xué)中的作用
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)課程,還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。教師應(yīng)十分重視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的在教學(xué)中的應(yīng)用方法,擺正數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置,既不能完全依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用,也不能在教學(xué)中教師唱獨角戲采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用,應(yīng)該科學(xué)地、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。
4.3 科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容,循序漸近掌握數(shù)控編程與操作技巧
在教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容的安排分為三個教學(xué)模塊。其一為基礎(chǔ)模塊,主要講解與訓(xùn)練最常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的的編程方法、操作及應(yīng)用,由于配備FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機床在數(shù)控加工中的市場占有率高,所以這一模塊是教學(xué)重點,必須使學(xué)生熟練掌握,靈活應(yīng)用:其二為提高模塊,主要講解與訓(xùn)練SIEMENS系統(tǒng)的機床的編程與操作,以幫助學(xué)生在不同數(shù)控系統(tǒng)下對不同數(shù)控機床的編程方法的理解與應(yīng)用能力;模塊三為拔高模塊,主要講解國產(chǎn)數(shù)控數(shù)控系統(tǒng)中的華中數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控編程與操作方法,擴大學(xué)生的知識面,從而適應(yīng)高職數(shù)控大賽指定系統(tǒng)―華中數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作。
這三個模塊的教學(xué)可根據(jù)學(xué)生不同層次進行安排。這樣,學(xué)生在從業(yè)時能夠信心十足的面對所操作的數(shù)控機床,較快適應(yīng)所從事的工作。 當(dāng)然,運用此方法,我們學(xué)院在各種大賽比武中取得了好的成績。
4.4 正確進行教學(xué)評價,提高學(xué)生的自覺學(xué)習(xí)意識
教學(xué)時所進行的教學(xué)評價包括學(xué)生的自我評價、學(xué)生相互之間的評價和教師評價。上機應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行數(shù)控編程與操作練習(xí)時以教師評價為主,對每次的練習(xí)成績及時登記。評價方法包括口頭評價和試題測評,而試題測評方法包括課題測評及期末測評。教師對學(xué)生進行口頭評價時應(yīng)注意方式和語言的選擇,對做得不好的學(xué)生不采用直接批評的方法,只是指出該學(xué)生哪些地方做得好,哪些不太好,應(yīng)如何改進;對于比較差的學(xué)生稱為“稍微弱一點的學(xué)生”。 課堂測試應(yīng)有較強的目的性,不是難為學(xué)生,而是通過對學(xué)生進行測試,來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識、學(xué)習(xí)熱情,學(xué)習(xí)的自覺性和自信心。
5 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用效果
5.1 理論教學(xué)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應(yīng)用軟件之前,數(shù)控編程與操作課程與其他課程教學(xué)模式相同,主要是課堂教學(xué),學(xué)生對自己所編的程序正確與否是通過教師批改作業(yè)來知曉的。這種方法教師檢查程序需逐個程序段進行查閱,內(nèi)容多而十分麻煩,一些在數(shù)控機床上常常無法通過的書寫錯誤也不易查出,而這些問題的解決在實際數(shù)控編程中是十分重要的。至于數(shù)控操作問題,在黑板上講解各個按鍵的作用、名稱與使用更是一件費力不討好的事,習(xí)者枯燥,教者乏味。
引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)以后,學(xué)生所編程序可以直接在計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的模擬加工演示,對程序編寫和書寫的錯誤能直接看出,機床操作面板的使用與零件的加工過程也和實際加工情況十分相似,學(xué)生可以從任意角度觀察數(shù)控機床加工過程,毛坯加工為成品的過程歷歷在目,直觀形象,便于學(xué)習(xí)與掌握,編程與操作的作業(yè)可以直接在計算機上檢查,每次有檢查,次次有結(jié)果,使學(xué)生對這門課程有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
5.2 技能訓(xùn)練應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可降低訓(xùn)練成本提高訓(xùn)練效率和安全性
數(shù)控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設(shè)備,它具備“高速、高效、高精度”的特點,如果初學(xué)時就讓學(xué)生直接在數(shù)控機床上操作,可能出現(xiàn)撞壞刀具等現(xiàn)象,甚至因操作失誤對學(xué)生造成人身危害。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行技能操作,可以大大降低實訓(xùn)的消耗,約50個機位的計算機包括50個結(jié)點的正版數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,所需費用相當(dāng)于一臺三十萬元的數(shù)控機床,卻能解決50-150個學(xué)生的初階段的技能訓(xùn)練問題,學(xué)生可以輕松對實習(xí)過程進行初始化,對未能完成的實習(xí)實行項目保存,對已完成的實習(xí)課題進行調(diào)入回顧,而后再進行幾次實際操作就能達到事半功倍的效果,大大提高了實習(xí)效率降低了實習(xí)成本。
因此應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以減少考生占用數(shù)控機床的時間約50%,學(xué)生可以將編程與程序校驗時間放在計算機上完成,然后通過數(shù)據(jù)傳輸將所編程序輸入數(shù)控機床,對零件進行加工,安全性及效率均大為提高。
【關(guān)鍵詞】高職教育；數(shù)控；編程與加工教學(xué)；方法
一、加工仿真的具體應(yīng)用和教學(xué)優(yōu)勢
（一）豐富課堂效果
鑒于數(shù)控編程具有很大的抽象性，并且具有不同的數(shù)控系統(tǒng)和繁多的編程指令，如果僅僅通過教師傳授，很難達到預(yù)期的教學(xué)效果?？梢圆捎美碚摻Y(jié)合實操的教學(xué)方式，在理論教授的同時，通過實際操作，便于學(xué)生理解，而且也能提升自身的實踐能力。使用仿真軟件的輔助教學(xué)可以最大限度地改善傳統(tǒng)理論教學(xué)模式的不足，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)理論知識和軟件模擬操作的有機組合， 在學(xué)生進行理論學(xué)習(xí)的同時，也能夠提升實操能力。
（二）小教學(xué)成本和經(jīng)費消耗
目前，數(shù)控設(shè)備在國內(nèi)市場價格還比較貴，一些高職院校鑒于自身教學(xué)經(jīng)費的限制，無法購買大量的設(shè)備拓建專業(yè)的實訓(xùn)基地。 而對仿真軟件的輔助采用， 也能在很大程度上降低各項教學(xué)成本的損耗。近年來，中國的仿真技術(shù)日趨成熟，這些日漸成熟的技術(shù)將會被利用到傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)培訓(xùn)活動中。此外，對仿真軟件的輔助利用，不僅最大化降低了各項消耗，也在很大程度上節(jié)省了一定的培訓(xùn)經(jīng)費。
（三）加大虛擬操作模式提升安全性
對于許多學(xué)生來說，由于對機床的操作不當(dāng)，容易引發(fā)各種安全事故，而 NC 仿真系統(tǒng)很好的規(guī)避了這個問題。目前，有很多高職院校采用宇龍、Swaro 數(shù)控仿真系統(tǒng)。 NC 系統(tǒng)屏幕可以顯示與機床控制面板相同的界面。 動態(tài)模擬顯示取代機床的實際操作，避免了由于操作不當(dāng)引起的安全問題。
二、轉(zhuǎn)變教授方式，實施項目化教學(xué)方法
項目教學(xué)方法最重要的特點是以“項目為主線，教師指導(dǎo)，學(xué)生為主”，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“老師在上面講，學(xué)生在下面聽”的灌輸式教學(xué)方法，最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。項目法的一般過程主要包括：開發(fā)、規(guī)劃、實施、評估等各個階段。 對于“數(shù)控編程與加工”課程，過程如下：
1.項目選型與設(shè)計。 這個階段主要根據(jù)學(xué)生自身水平、學(xué)習(xí)的軟硬件環(huán)境和具體的需求開始前期的研發(fā)。 在這個階段中，學(xué)員通過各種渠道收集大量的數(shù)據(jù)信息，擬定初步的工作目標(biāo)。
2.項目計劃。 主要具體實施選定項目，合理配置任務(wù)。 這個階段的實施首先要將學(xué)員分為眾多小組，由每個小組的組員負責(zé)一個單獨的項目，初步確定工作目標(biāo)和項目規(guī)劃步驟、培訓(xùn)需求等，并由每位學(xué)員協(xié)調(diào)完成小組分工的具體任務(wù)。這個階段主要包括：數(shù)控加工、工藝方案設(shè)計等環(huán)節(jié)。
3.實施階段。 這個階段主要是以學(xué)生思考為主，輔以老師指導(dǎo)。 通過學(xué)生的思考，總結(jié)學(xué)習(xí)中遇到的問題，培養(yǎng)學(xué)生處理問題的能力。在此基礎(chǔ)上，輔之以老師的引導(dǎo)，通過引導(dǎo)促使學(xué)員學(xué)會選擇合理的思維模式去探索學(xué)習(xí)的技巧。
4.檢查環(huán)節(jié)。 這個階段主要對學(xué)生的項目完成情況作一個綜合的檢查和評估，并從中找到學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。 這不僅可以彌補差距，還可以實現(xiàn)知識的重新整合。
5.評價階段。 這個階段主要對學(xué)生項目進行一個綜合評估，這個評估主要通過老師和學(xué)生兩個角度進行評估。自我評估主要是通過彼此交流，學(xué)生分析自己項目的利弊點，通過經(jīng)驗和其他形式進行總結(jié)。教師評估是針對學(xué)生項目完成情況所作的一個綜合過程，并從中找到問題和不足。 通過評估環(huán)節(jié)，確保每位學(xué)員都能夠及時了解自己的項目完成效果，鼓勵學(xué)生繼續(xù)保持其自身優(yōu)勢的同時，改善缺點和不足之處。此外，可以加大以項目教學(xué)為模式的數(shù)控教學(xué)力度，倡導(dǎo)以學(xué)員為主的教學(xué)模式，通過理論教學(xué)和實操教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，全面激發(fā)每位學(xué)員的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)積極性。
三、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，注重理實一體化教學(xué)
在信息化迅猛發(fā)展的今天，要改變傳統(tǒng)“一張嘴、一本書”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。 可以通過多媒體進行《數(shù)控編程與加工》課程的教學(xué),使教學(xué)內(nèi)容更生動、更形象,并且能夠最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 其次，可以選擇多媒體和數(shù)控仿真軟件,向?qū)W生更直觀地傳授專業(yè)知識,不僅會大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 使他們感覺數(shù)控編程不但易懂、易學(xué),也能大大激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)《數(shù)控編程與加工》的濃厚興趣,提高學(xué)習(xí)效率，達到教學(xué)效果。其次，可以為每位學(xué)員提供充分的學(xué)習(xí)條件和時間，提升教學(xué)效果。 授課教師通過軟件統(tǒng)一傳播的模式，為每位學(xué)員提供一種直觀而清晰的授課方法，讓每位學(xué)員都能夠清晰地瀏覽到理論和實操課程。此外，可以加大學(xué)員的實操練習(xí)，包括：數(shù)控車床、銑床和加工中心各個環(huán)節(jié)的實操習(xí),使每位學(xué)員能夠熟練掌握數(shù)控機床、加工中心的程序編輯等專業(yè)知識,提升學(xué)員的操作水平。
四、結(jié)語
近年來，我國的加工制造業(yè)發(fā)展迅猛，面對新技術(shù)趨勢和需求，教師要善于利用先進現(xiàn)代化的教學(xué)方法，充分調(diào)動每位學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和自主性，加強對學(xué)員動手實操能的培養(yǎng)。此外，也要大力倡導(dǎo)個性化教學(xué)模式，結(jié)合數(shù)控教學(xué)原有課程本身的實用性，采用結(jié)合理論和實操相結(jié)合的教學(xué)方法，為全面培養(yǎng)學(xué)生的理論知識和實操能力，為我國數(shù)控行業(yè)打造一批精干的專業(yè)人才隊伍。
參考文獻：
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中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 20-0000-02
隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，所形成的先進制造技術(shù)日益引起各國的重視，探索一種新型的達到投入少，見效快，培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)性強，受企業(yè)歡迎的教學(xué)模式勢在必行。那怎么才能讓學(xué)生扎實的掌握知識、使用知識對實踐進行指導(dǎo)呢。我們在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，把數(shù)控模擬軟件用于教學(xué)，是解決這一問題的有效途徑。
1 仿真軟件——《數(shù)控編程》《數(shù)控工藝》課程的應(yīng)用
1.1 便于校驗程序，有助與學(xué)生及時掌握編程要領(lǐng)。數(shù)控加工仿真軟件主要用于數(shù)控編程與操作這一教學(xué)課程。數(shù)控編程的教學(xué)一般都采用常規(guī)的課堂教學(xué)。學(xué)生對自己所編的程序正確與否是通過教師批改作業(yè)來知曉的。教師檢查程序需逐個程序段進行查閱，內(nèi)容多而十分麻煩，一些書寫格式錯誤也不易查出，而這些問題的解決在實際數(shù)控編程中是十分重要的。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)以后，學(xué)生所編程序可以直接利用數(shù)控加工仿真軟件模擬加工演示，對程序編寫和書寫的錯誤能直接看出，學(xué)生自己即可檢查出程序的錯誤并自行改正，編程與操作的作業(yè)可以直接在計算機上完成，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生對這門課程有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性大為提高。
實訓(xùn)教學(xué)中，較多的授課內(nèi)容是需要教師進行示范的，教師在機床上進行示范時，往往是十幾位同學(xué)圍著一臺機床，很難保證所有的學(xué)生能夠聽清、看清，教學(xué)效果往往不太理想。而數(shù)控加工仿真軟件的互動教學(xué)功能使得教師可以在每個學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容，使所有的學(xué)生均能清楚地觀看并進行模仿，同時教師也可以在自己屏幕上看到每個學(xué)生的操作情況，實時了解教學(xué)情況并對學(xué)生進行指導(dǎo)。另外，并且利用仿真軟件的考試功能可以及時了解學(xué)生的掌握情況。
1.2 彌補實訓(xùn)教學(xué)中的不足。實訓(xùn)教學(xué)是數(shù)控教學(xué)的重要組成部分。但是數(shù)控機床，價格較之普通機床要昂貴得多，數(shù)控機床的操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機床進行，投入大消耗多成本高。像我校實訓(xùn)基地有數(shù)控車床2臺，數(shù)控銑床2臺，每一屆模具、機電和數(shù)控專業(yè)學(xué)生人數(shù)共300多人，根本無法滿足實訓(xùn)要求。另外數(shù)控機床的系統(tǒng)多，型號多且更新較快，對學(xué)校而言是不可能將所有的系統(tǒng)配齊的，我們學(xué)校實訓(xùn)基地采用的是海德曼的數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)是knd的，這樣會出現(xiàn)學(xué)生在校期間所學(xué)的系統(tǒng)與工廠中不符的情況，使到了工廠后不能盡快適應(yīng)，還需一段時間的培訓(xùn)后才能進行生產(chǎn)。再者數(shù)控機床是自動運行的，學(xué)生在初學(xué)時，常常會由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機床的損壞，甚至造成人身危害。利用仿真軟件就可以解決這一問題。由于仿真軟件可以模擬實際的加工，可以把學(xué)生分成幾批，教師的機床操作講解可以在計算機上利用仿真軟件來實現(xiàn)，大大減少在數(shù)控機床設(shè)備上的資金投入，也大大減少工件材料和能源的消耗，從而可以降低培訓(xùn)成本。而且仿真軟件可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的機床和系統(tǒng)對學(xué)生進行授課，提高學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)及不同數(shù)控機床的適應(yīng)能力，使學(xué)生到了工廠后能在最短的時間內(nèi)融入到生產(chǎn)當(dāng)中。
1.3 利用仿真軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠程培訓(xùn)。隨著社會對數(shù)控技能人才需求量的增大，學(xué)校的功能不僅僅是培養(yǎng)在校學(xué)生，還擔(dān)負著社會勞動力的培訓(xùn)任務(wù)。這對學(xué)校的硬件條件提出了更高的要求。利用仿真軟件和網(wǎng)絡(luò)搭建的平臺，進行遠程教育成為一種新的教學(xué)模式。它打破了地域和時間的限制，增加了培訓(xùn)人員的數(shù)量，縮短了培訓(xùn)的周期。
2 CAXA數(shù)控車——《機械制圖》《數(shù)控工藝》課程的應(yīng)用
2.1 有效加強二維繪圖、識圖能力，提高繪圖識圖效率。CAXA數(shù)控車軟件提供了CAD模塊。在CAXA數(shù)控車XP中，點、直線、圓弧、樣條、組合曲線的曲線繪制或編輯，其功能意義相同，操作方式也一樣。由于不同種類曲線組合的目的不一樣，不同狀態(tài)的曲線功能組合也不盡相同
CAXA數(shù)控車中，曲線有點、直線、圓弧、樣條、組合曲線等類型。在曲線生成工具條中，大部分曲線功能都有相應(yīng)的工具按鈕，若應(yīng)用界面上沒有“曲線生成”工具條，則有兩種方法可以使“曲線工具”條出現(xiàn)：通過對不同命令的編輯方便的完成零件圖的二維繪制。
利用基本曲線繪制功能雖然可以生成復(fù)雜的幾何圖形，但卻非常麻煩和浪費時間。如同大多數(shù)CAD/CAM軟件一樣，CAXA數(shù)控車提供了曲線編輯功能，可有效地提高繪圖速度。其命令包括：曲線裁剪、曲線過渡、曲線的打斷、曲線的組合、曲線的拉伸等。曲線的幾何變換方式包括：平面鏡像、平面旋轉(zhuǎn)、鏡像、平移、縮放、旋轉(zhuǎn)和陣列。這些命令不但使二維繪圖更加便捷，同時有效的促使學(xué)生認識零件圖紙，使學(xué)生在繪圖的同時培養(yǎng)識圖能力，為就業(yè)做準備。
2.2 進行加工模擬，實現(xiàn)二維仿真。CAXA數(shù)控車提供了多種數(shù)控車加工功能，如輪廓粗車、輪廓精車、切槽加工、螺紋加工、鉆孔加工和機床設(shè)置等。在二維繪圖基礎(chǔ)上，通過相關(guān)命令對零件進行加工。逼真的模擬實踐機床刀具的運動動作。
2.3 通過后之處理生成程序，降低編程難度，快速實現(xiàn)編程。代碼生成就是按照當(dāng)前機床類型的配置要求，把已經(jīng)生成的加工軌跡轉(zhuǎn)化成G代碼數(shù)據(jù)文件，即CNC數(shù)控程序。有了數(shù)控程序就可以直接輸入機床進行數(shù)控加工代碼反讀就是把生成的G代碼文件反讀出來，生成刀具軌跡，以檢查生成的G代碼的正確性。通過caxa數(shù)控車的編程及反讀，不但解決編程困難、不易檢查的問題，同時可以直接載入仿真軟件配合仿真加工，更加有效的進行模擬加工。訓(xùn)練學(xué)生編排工藝的能力。
3 模擬軟件在數(shù)控教學(xué)中有以下弊端
無論數(shù)控仿真軟件還是caxa數(shù)控車軟件都是一種模擬實訓(xùn)加工的應(yīng)用軟件，它們不可能完全代替實訓(xùn)教學(xué)。它們只是加工過程的模擬而并非真實加工過程，并無法代替學(xué)生在真實切削加工的實際感受。比如數(shù)控刀具的選用與安裝、刀具的磨削、零件的裝夾等這些必須要自己動手操作。例如我校所采用的vnuc仿真軟件，雖然在軟件中可以選擇不同的工件材料，但是編程時選擇任何切削用量，都可以仿真加工出工件來。因此會出現(xiàn)在仿真軟件上模擬加工正確的程序，應(yīng)用在實際中有可能出現(xiàn)打刀、加工質(zhì)量不能保證、生產(chǎn)效率降低等問題。這是一個很重要的問題，在編制程序時必須要考慮清楚，選擇合適的切削用量值。
4 解決
仿真軟件使用只能作為縮短實訓(xùn)時間，提高實訓(xùn)效率的一種輔助手段，而不能完全拋開實際機床的實訓(xùn)內(nèi)容。必須合理的安排實訓(xùn)時間，通過實際操作來糾正不足。作為老師必須在開始就要講明白軟件仿真與實際加工的區(qū)別、差距等問題，只有把軟件仿真教學(xué)與實際加工有機地結(jié)合起來，取長補短，才能有效地提高教學(xué)效率。
5 結(jié)語
中圖分類號：G423.04 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0042-03
一、精品課程的含義
精品課程是指具有特色和一流教學(xué)水平的示范性課程。精品課程建設(shè)要體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想，符合科學(xué)性、先進性和教育教學(xué)的普遍規(guī)律，具有鮮明特色，并能恰當(dāng)運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，方法與手段，教學(xué)效果顯著，具有示范性和輻射推廣作用。精品教學(xué)課程是具有一流教師隊伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等特點的示范性課程。精品課程建設(shè)是高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分。
二、精品課程建設(shè)與改革的探索
我校是五年制高職校，培養(yǎng)具有高素質(zhì)的技能人才，招收初中畢業(yè)的生源，學(xué)生的理解能力、思維能力相對一般，但部分學(xué)生動手實踐的興趣很高?！稊?shù)控車編程與操作》課程是我校數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程，是本專業(yè)學(xué)生必修的，具有重要作用的基礎(chǔ)性技術(shù)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)和項目訓(xùn)練，使學(xué)生能看懂零件圖紙，知道數(shù)控工藝的特點，選擇合理的加工路線和工量刃輔具，知道數(shù)控系統(tǒng)的種類和編程區(qū)別，熟悉數(shù)控車編程的各個指令，熟悉數(shù)控操作面板上的各個按鈕的功能；能調(diào)試數(shù)控車床，并按安全操作規(guī)程操作數(shù)控車床，對常見的典型零件能進行工藝分析并編寫數(shù)控程序加工零件，能正確檢測零件；具有安全、環(huán)保意識，具有良好的行為習(xí)慣，語言文明、著裝規(guī)范、尊重師長，具有良好的團隊精神和溝通協(xié)調(diào)能力，具有良好的職業(yè)道德。若采用傳統(tǒng)的以學(xué)科為中心、以知識為本位的課程模式，并不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新意識。因此，有必要對本課程進行認真研究與探索，積極開展精品課程建設(shè)。
1.課程設(shè)計的理念。根據(jù)行業(yè)專家對數(shù)控專業(yè)所涵蓋的崗位群進行任務(wù)和職業(yè)能力分析，以數(shù)控工藝分析編寫、數(shù)控程序編寫、數(shù)控車機床操作和零件檢測為主線，以本專業(yè)學(xué)生必須具備的崗位職業(yè)能力為依據(jù)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，緊密結(jié)合數(shù)控車（中級）國家職業(yè)資格鑒定考證要求，確定本課程的教學(xué)內(nèi)容。課程實施以按照企業(yè)工作任務(wù)和工作過程來完成理實一體化項目教學(xué)為主要方式，充分設(shè)計做中學(xué)、學(xué)中做的各項活動，充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實踐導(dǎo)向課程思想，以項目為單位組織教學(xué)。
2.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計思想。（1）針對崗位職能要求及職業(yè)資格標(biāo)準，加強理論與實踐結(jié)合，強化加工規(guī)范要求，做到教學(xué)內(nèi)空與活動能適應(yīng)企業(yè)需求。（2）針對五年制學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，加強現(xiàn)場教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容多以生產(chǎn)實際中應(yīng)用的零件為實例進行教學(xué)，加強直觀性，并應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，模擬進行加工，保證機床操作的安全性，做到教學(xué)內(nèi)容能適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。（3）針對中級數(shù)控車技能的特點，加強對數(shù)控加工工藝與編程的分析教學(xué)，特別是加工路線、刀具、量具選擇是學(xué)生提升水平的瓶頸，做到教學(xué)內(nèi)容能適應(yīng)學(xué)生技術(shù)技能形成的需要。
3.課程的重點、難點及解決辦法。課程重點：（1）數(shù)控車編程；（2）數(shù)控車削加工工藝；（3）數(shù)控車床操作。課程難點：數(shù)控車加工工藝千變?nèi)f化，不同的條件有不同的解決方案，無絕對的對錯之分，如何培養(yǎng)學(xué)生能制訂合理的的工藝方案是一大難點。解決辦法：（1）通過理實結(jié)合，讓學(xué)生在做中學(xué)，在做中體會。（2）采用多種教學(xué)手段和教學(xué)形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造能力。（3）通過多種評價手段，自查、互相學(xué)習(xí)和老師點評來讓學(xué)生體會工藝的優(yōu)劣。
4.教學(xué)條件含教材使用與建設(shè)。包括：促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)的擴充性資料使用情況；配套實訓(xùn)教材的教學(xué)效果；實踐性教學(xué)環(huán)境；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。本課程的校內(nèi)實訓(xùn)室主要有示教室1、數(shù)控車編程實驗室、數(shù)控車間、工具間。
各室具體設(shè)備如下：
除校內(nèi)設(shè)備設(shè)施以外，本專業(yè)還有多家穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，其中常州航天數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司就坐落在新校區(qū)。本課程建設(shè)充分利用校外實習(xí)基地的合作背景，聘請賴立迅總經(jīng)理為課程的行業(yè)指導(dǎo)專家，為課程中的行業(yè)規(guī)范、安全措施、操作工藝及項目安排進行指導(dǎo)，將教師送到兩家企業(yè)進行掛職實習(xí)，直接感受企業(yè)管理規(guī)范，體驗產(chǎn)品質(zhì)量意識，接觸各類工藝資料，企業(yè)為學(xué)生進行參觀、實習(xí)提供支持。由于系統(tǒng)不同，機床操作面板不同，編程操作方式也有區(qū)別，我們已經(jīng)針對學(xué)校已有設(shè)備（數(shù)控車廣數(shù)系統(tǒng)）開發(fā)了校本教材和項目庫，同時也借鑒校外的成熟教材為我所用，起到了很好的效果。今后還將進一步完善校本教材和項目庫。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境目前還不能具備，但學(xué)生可以利用單機版的數(shù)控編程模擬軟件在校圖書館、家里等計算機上進行編程訓(xùn)練。
5.教學(xué)方法與教學(xué)手段（含多種教學(xué)方法靈活使用的形式與目的，教育技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)改革）。以數(shù)控車零件加工項目為載體，教學(xué)活動多樣化，開展討論、講解、實踐操作、教師點評、小組交流等多種形式，實現(xiàn)教、學(xué)、做一體的教學(xué)模式，并在教學(xué)管理上采取以下具體措施：（1）理論教師與實習(xí)教師的一體性，以保證在項目實施過程中教師組織指導(dǎo)作用的有效性；（2）理論與實踐教學(xué)環(huán)境的一致性，即學(xué)生學(xué)習(xí)的主要場所是在數(shù)控車間，備有專業(yè)機房和現(xiàn)場討論區(qū)，可供學(xué)生學(xué)習(xí)時做模擬和討論；（3）學(xué)習(xí)評價的過程性，采用多元評價方案對學(xué)生在項目完成的各個方面都進行過程性評價。
課程實施讓學(xué)生的學(xué)習(xí)地點從教室轉(zhuǎn)到車間和機房，學(xué)習(xí)方式主要有先學(xué)后做或先做后學(xué)及邊做邊學(xué)等多種方式，學(xué)習(xí)結(jié)果以物化的結(jié)果呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)評價注重多元化過程性。依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況保持動態(tài)調(diào)整，教學(xué)管理的各個層面都保證了其實施的可行性。教學(xué)過程中教師能根據(jù)項目要求，合理、適度地安排學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練的時間并加以調(diào)節(jié)，指導(dǎo)教師不僅了解項目的整體框架，還要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難、知識起點，并能對學(xué)生進行及時、到位的幫助。教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者，項目設(shè)計的研究者，學(xué)習(xí)活動中的合作者。
在教學(xué)手段上采用多媒體演示、計算機模擬驗證、機床實際操作。本課程教學(xué)內(nèi)容以項目形式呈現(xiàn)并展開，教學(xué)活動體現(xiàn)工作過程為導(dǎo)向、學(xué)生為主體的共性特征。以下是教學(xué)內(nèi)容展開的共性流程圖。
6.本課程在市內(nèi)同類課程中的地位。我市開設(shè)職業(yè)教育數(shù)控專業(yè)的學(xué)校有7所，我校的數(shù)控車編程與操作課程具有扎實的師資力量，完善的設(shè)備設(shè)施，豐富的教學(xué)經(jīng)驗，在歷次全國、省市技能大賽數(shù)控車項目中獲得一等獎，是常州的獲金重點，同時還利用自身優(yōu)勢，通過全市公開課、全國師資培訓(xùn)為全國及全市的兄弟院校提供服務(wù)，起到了輻射的作用。
三、師資隊伍的建設(shè)
再好的課程沒有優(yōu)秀的教師來傳授，也會失去應(yīng)有的光彩。因此精品課程要求課程負責(zé)人和主講教師師德好、學(xué)術(shù)造詣高、教學(xué)能力、教學(xué)特色鮮明，教學(xué)團隊責(zé)任心、團結(jié)協(xié)作精神好、人員結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)思想活躍、教學(xué)改革成效明顯。培育、擴大教師隊伍是精品課程建設(shè)的根本任務(wù)之一。
四、本課程目前存在的不足
課程資源需要優(yōu)化與整合，網(wǎng)絡(luò)及錄像資源匱乏（缺乏技術(shù)支撐），評價需改革，師資隊伍的整體素質(zhì)及梯隊建設(shè)跟不上。
五、系部的政策措施
1.人員。系部負責(zé)人親自帶頭，骨干教師主動參與，同時通過培訓(xùn)、課務(wù)安排等保證系部的骨干力量能全身心進入課程建設(shè)的工作中去。
2.設(shè)備。結(jié)合新校區(qū)建設(shè)，增添數(shù)控車22臺，數(shù)控系統(tǒng)種類更加完善，專業(yè)機房也已經(jīng)組建完成，配置專用軟件，目前能滿足課程實施的條件，同時引進企業(yè)，客觀上也利用了企業(yè)的設(shè)備資源。
3.資金。根據(jù)學(xué)校課程建設(shè)的相關(guān)文件，系部也將從系部經(jīng)費中列支，保證教師的培訓(xùn)、社會調(diào)研和學(xué)訪。
由于我系對《數(shù)控車編程與操作》的精品課程建設(shè)還處在起步探索階段，必須不斷完善、不斷更新，緊密把握數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前沿，注重教學(xué)設(shè)施與教學(xué)內(nèi)容的與時俱進，這樣才能確保專業(yè)教學(xué)緊跟時代步伐，滿足社會發(fā)展需求。
