数控车床编程100例图 浅谈数控加工工艺及编程理实一体化教学

　　《数控加工工艺及编程》是数控技术专业的一门核心主干课程，也是机械制造及自动化专业、模具设计与制造专业的一门核心课程。该课程的建设，是随着数控专业教学改革的推进而不断深化的，也是帮助学生考取加工中心中级和高级工职业资格证书的一门核心课程。该课程是高职数控技术应用专业最能体现专业培养目标的一门课程，是学生相关专业理论知识与实践技术技能综合应用的一门课程。
　　“理实一体化”教学模式是目前高职院校专业教学改革中的一种教学新模式。它不是简单地将理论教学和实践教学相“堆砌”，而是根据数控技术专业学科的教学特点，从符合教育教学规律的角度出发，实现理论与实践的有机结合的一种教育方法。
　　一、课程的定位及特点
　　高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命，在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。高职教育更强调对职业的针对性和职业技能能力培训。数控技术专业是培养“懂工艺、会编程、精操作、能维护”的高技能人才，数控加工工艺及编程是能培养面向企业数控生产、管理和服务第一线，牢固掌握数控加工专业职业岗位所需的基础理论知识和专业技能，能从事数控机床操作、制定加工工艺、数控编程及数控设备维护等工作的高技能型人才。
　　数控加工是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善的一种应用技术，实现数控加工，编程是关键。但是，在编程之前必须有充足的工艺准备。在数控加工过程中，如果数控机床是硬件的话，数控工艺和数控编程则相当于软件，两者缺一不可。
　　二、理实一体化教学平台的建设
　　1．理实一体化教学的特点
　　著名教育学家陶行知先生曾说过，““教学做”是一件事，不是三件事。我们要在做上教，在做上学。”在做中学才是真学，在做中教才是真教，高职教育最大的特征就是把求知、教学、做事和技能结合在一起。教、学、做理实一体化教学模式，是将理论教学内容与实训教学内容有机地揉合在一起，打破原有教材的系统性，将原来的课程同与之相配套的实训课题组合成教学模块，一门课程的全部教学内容由若干个模块组成。教师的“教”和学生的“学”有机结合，边教边做，边学边做。这样，学生学的过程也是做的过程，教师教完了，学生也学会怎么操作了，这就是现在的““教学做”理实一体化”的内涵。
　　根据数控技术专业人才培养方案的目标是培养高素质、高技能的应用型人才，是为社会的发展输送各级各类专业技术人才。这类人才不仅要具备一定的专业知识和技能，而且要有良好的思想道德素质。要达到这一要求，是不容易的。笔者对学院2006、2007、2008级高职数控班学生的学习情况进行了分析。大部分学生的认知特点是形象思维长于逻辑思维，实践学习长于理论学习，动手能力较强，且学生的能力起点和学习态度不一样，如果在专业课教学上继续沿用传统的理论和实习教学各自独立进行的方法，很难实现“以服务为宗旨，以就业为导向”职业教育教学的目标。数控加工工艺及编程是一门与实践紧密结合的课程，运用理论实践一体化教学法，可以更合理地利用教学时间，突出技能教育，使学生既具有一定的理论基础，又具有较强的操作技能，使专业理论知识与实践技能的学习有效地融为一体。
　　2．理实一体化教学方案的实施
　　（１）根据教学内容，将该课程分成若干个教学模块数控加工工艺及编程涉及到的内容包括数控机床的基础知识、数控机床编程基础知识、数控铣削加工工艺及编程、数控车削加工工艺及编程和加工中心加工工艺及编程。
　　数控编程可分为手工编程和自动编程。手工编程是从分析零件图样到程序校验各步骤主要由人工完成的，主要适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单、程序段不多、编程易于实现的场合。自动编程针对于几何形状复杂的零件（尤其是空间曲面组成的零件），以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，主要通过计算机软件来完成。在讲解该课程时，主要以手工编程为主，突出基础理论知识教学。
　　教学内容要涵盖国家职业标准（中、高级）相关应知、应会内容。根据学习规律，教学内容注重岗位能力培养，按由简到难、由单一到综合，应用范围由窄到宽，逐步提高任务的难度，逐渐提高工作能力，并以工作任务承载教学内容。
　　根据教学内容，把该课程分成若干个教学模块：第一，基础理论的教学，包括数控机床的工作原理、组成、分类，以及其它数控加工工艺的基础知识；第二，数控铣削和加工中心的模块教学，又可以分成若干个学习情境，如从基本指令G00、G01等开始讲解学会编制简单铣削零件的加工程序，直至复杂零件的铣削加工；第三，数控车削的模块教学，同理也分解成若干个学习情境。制定授课计划时，应将编程和操作的所有内容有机地分割并聚合成若干个教学模块。在每一模块中，根据所加工零件的教学需要，合理安排相关理论和操作任务。
　　3．校本教材开发
　　首先，对原有专业基础理论课进行资源整合，强调有用，够用原则，把《机械制图》与《AutoCAD》整合为《机械制图与CAD》；把《互换性与技术测量》《金属材料及热处理》、《机械制造工艺》整合为《机械制造基础》；《可编程控制器》《数控系统》《数控机床》等内容整合在《数控机床检测与维修》。在整合过程中，删除那些过深的、不必要的内容，同时对原不同科目进行优化组合，开发出符合实践为导向满足学生学习需求的校本教材，体现为实践服务的宗旨。其次，根据数控基地设备与学生学习需要，组织数控专业教师编制数控车与数控铣的实训教材。在实践课程建设中，提倡项目教学法，针对某一项工作任务，把相关的专业理论知识与技能要求、操作规范恰如其分地包含于内，提高实训的效率与质量。
　　4．采用多种教学手段
　　注意多媒体教学和仿真教学的应用。在理论课讲解时，主要采用以多媒体教学为主要教学手段，贯穿引导法、直观法和演示法的综合运用。通过文本、图像、二维和三维图形的方式，将数控加工技术的知识形象展示出来，但还是局限于纯理论的教学，学生对学习的内容比较抽象，对所学的知识点仅仅依靠记忆的方法了解掌握。传统的教学模式将理论和实践严重脱节，学生所学的知识不能及时转化为技能，不能学以致用。在讲授该门课程时，采用仿真教学的教学手段。仿真教学也称为模拟教学，就是利用计算机来模拟真实自然现象，学生模拟进行技能训练的一种教学方法，为学生提供近似真实的训练环境，提高学生职业技能。例如，在讲授数控车复合循环指令G71、G72、G73和G70指令时，通过多媒体教学，学生也只能直观的理解这些指令的编程格式，而对于刀具的走刀路径不能很好了解，学生对这些指令也只能停留在表面的理解。这种情况下，可以通过仿真教学方法，模拟加工环境，让学生们清楚地看出该指令的加工路径，最后通过实体零件的加工，更好地掌握这些复合循环指令的应用。
　　理实一体化教学改革的实践与探索，为学院的职业教育发展积累了宝贵的经验。在“教学做”理实一体化教学模式应用后，学生的学习兴趣得到了激发，自信心得到了加强。学生在实训场所的亲自实践，激起了他们的求知欲。学生对专业课越来越感兴趣，教学相长，也提高了教师的业务素质。在实施一体化教学过程中，转变了教师的教学观念和模式，带动了老师的教学积极性，教师在教学中不断地完善自己，提高了专业技能操作水平，教学环节由此进入了良性循环。实践证明，“教学做”理实一体化的教学模式已经成为高等职业教育中最行之有效的教学模式之一。但是，在教学改革中也存在着许多困难。例如，师资队伍建设不够完善；课程改革还不尽完善，课程设置还存在不合理的地方；校本教材的开发水平行限，跟不上教学改革的步伐；评价体系还不够全面等。这些还有待在以后的教学工作中不断总结出适合自身发展需求的教学方法，努力提高职业教育的水平和质量，为社会主义现代化建设培养高素质的应用型人才。
　　（作者单位：浙江汽车职业技术学院）