鄒 軍 張興旺
(江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,無錫 214046)
《數(shù)控加工工藝與編程》作為高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門核心主干課程,其內(nèi)容是在傳統(tǒng)制造工藝的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)控加工工藝特點(diǎn),采用人工編程或應(yīng)用CAD/CAM軟件自動編程進(jìn)行數(shù)控加工。通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生逐步建立適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)方式的工作規(guī)范,具備良好的職業(yè)素養(yǎng),掌握數(shù)控加工技術(shù)。
《數(shù)控加工工藝與編程》教學(xué)內(nèi)容主要包括兩個方面:一是加工零件的數(shù)控工藝規(guī)程制定,二是零件數(shù)控加工程序編制。目前,普遍采用的教學(xué)方法是沿用傳統(tǒng)“填鴨式”理論教學(xué)或采用理實(shí)一體化教學(xué)。前者僅停留在書本知識層面,造成知識點(diǎn)之間的割裂,教條式地學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)習(xí)效果和實(shí)踐動手能力較差;后者雖然通過實(shí)踐操作來理解理論知識,但往往會易于陷入教材或教師的固有思維模式,使學(xué)生僅了解工作過程,而對知識的掌握應(yīng)用模糊,缺乏綜合性應(yīng)用能力。
經(jīng)過教學(xué)改革研究與實(shí)踐,《數(shù)控加工工藝與編程》課程教學(xué)可采用以下模式。
零件數(shù)控加工工藝規(guī)程制定的教學(xué)內(nèi)容按設(shè)計(jì)流程確定項(xiàng)目,可分解為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和工序設(shè)計(jì)兩部分組織教學(xué),每個子項(xiàng)目盡可能貼合企業(yè)生產(chǎn)案例展開。教學(xué)中引入翻轉(zhuǎn)課堂模式,采用藍(lán)墨云班課、微課、慕課等豐富的教學(xué)內(nèi)容和形式,使課堂成為有效分析和解決實(shí)際問題、教學(xué)相長的場所,著力培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理論素養(yǎng)。
以“零件毛坯選擇”項(xiàng)目為例。課前利用藍(lán)墨云班課將制作好的“毛坯類型與選擇”微課、“毛坯制造方法”視頻(可以網(wǎng)絡(luò)下載)及相關(guān)測試題上傳供學(xué)生學(xué)習(xí)和自測,使學(xué)生初步掌握教學(xué)內(nèi)容。課堂上,教師可以根據(jù)自測情況了解學(xué)生的薄弱點(diǎn)并進(jìn)行合理的教學(xué)剖析,并通過師生互動來吃透教學(xué)內(nèi)容;然后引入生產(chǎn)案例由學(xué)生進(jìn)行小組討論、闡述理由并形成結(jié)論;最終由教師點(diǎn)評總結(jié)得出最佳方案。課后,可以添加一些知識拓展內(nèi)容以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用能力。同時,可以利用激勵措施鼓勵學(xué)生使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搜索相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí),并上傳與教師探討,這樣學(xué)生拓展知識的同時也能夠豐富教師的教學(xué)素材。
通過以上教學(xué)改革,可以讓學(xué)生對專業(yè)理論知識達(dá)到“學(xué)習(xí)—應(yīng)用—提升”的目的,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。同時,由點(diǎn)及面、打破課程界限,加強(qiáng)與相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程間的聯(lián)系、促進(jìn)融合貫通綜合應(yīng)用,并與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)形成良好的對接,切實(shí)提高學(xué)生的專業(yè)理論素養(yǎng)和應(yīng)用分析解決問題的能力。
零件數(shù)控加工程序編制可以按照典型零件形狀由單一到復(fù)雜、工藝類型由簡單到復(fù)合、綜合能力培養(yǎng)由弱到強(qiáng)的規(guī)律設(shè)置安排教學(xué)。選用具有生產(chǎn)應(yīng)用價值的實(shí)例,組建學(xué)生工作團(tuán)隊(duì),按企業(yè)訂單研制工藝過程,分工合作完成零件數(shù)控程序編制及加工,并進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)及探索更好的方案。
具體實(shí)施以“車削螺紋”為例,課前將“螺紋的標(biāo)記及工藝參數(shù)”“螺紋的加工工藝要點(diǎn)”“螺紋數(shù)控加工指令介紹”等內(nèi)容以藍(lán)墨云班課形式提供學(xué)生學(xué)習(xí),并讓學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)自測。課堂先引入生產(chǎn)任務(wù)——螺紋加工實(shí)例,通過師生互動有針對性地聯(lián)系藍(lán)墨云班課中理論教學(xué)內(nèi)容對加工案例進(jìn)行數(shù)控工藝及編程探討(尤其是通過自測評估發(fā)現(xiàn)的薄弱知識點(diǎn)),然后組建學(xué)生工作團(tuán)隊(duì)分組討論制定詳細(xì)加工方案,并利用相關(guān)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行仿真加工,有條件的話可以在數(shù)控機(jī)床直接加工驗(yàn)證,同時通過質(zhì)量監(jiān)控并反饋探討方案優(yōu)化。最后,教師根據(jù)學(xué)生作品進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)(不強(qiáng)調(diào)加工方案的唯一性,保證加工質(zhì)量原則的前提下鼓勵學(xué)生積極探索)。課后安排一些知識拓展提升學(xué)生能力,比如,安排比較幾種螺紋切削加工指令的編程方式及應(yīng)用、利用相關(guān)CAD/CAM軟件進(jìn)行自動編程等拓展知識。
通過上述教學(xué)改革,可以避免枯燥的應(yīng)試教學(xué),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,豐富了學(xué)生的動手操作能力,同時培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)操守和團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作能力,并養(yǎng)成積極探索的求知欲和創(chuàng)新能力。
完成課程教學(xué)內(nèi)容后,可以利用綜合課題形式實(shí)踐檢驗(yàn)課程學(xué)習(xí)效果??梢杂山處熃o出規(guī)范綜合性較強(qiáng)的典型課題(以技能考工課題為主),或讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課題;可以按傳統(tǒng)方式進(jìn)行零件數(shù)控工藝分析和程序編制,或結(jié)合CAD/CAM軟件的應(yīng)用,在工藝分析、編程、仿真與加工等諸多方面全面演練,并注重3D打印、逆向工程技術(shù)等新工藝、新技術(shù)的使用,有條理、分步驟地引導(dǎo)學(xué)生逐步達(dá)到預(yù)期要求。
通過綜合課題應(yīng)用,既提高了學(xué)生利用所學(xué)知識分析解決問題的能力,又開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)如何使用新技術(shù)、新工藝。
《數(shù)控加工工藝與編程》是一門專業(yè)性、綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程。教學(xué)必須理論結(jié)合實(shí)踐,貼近企業(yè)生產(chǎn)一線,同時融入新工藝、新技術(shù)的發(fā)展。本教學(xué)改革的實(shí)施意在與傳統(tǒng)教學(xué)相對比,通過參照企業(yè)分工模式,強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維訓(xùn)練與實(shí)操能力培養(yǎng),同時實(shí)現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)提升,從而使學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)控加工工藝分析能力,并積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)操作員、工藝編程員崗位的對接或崗位遷移,彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)與企業(yè)脫軌、畢業(yè)學(xué)生很難直接走上工作崗位的缺陷。通過團(tuán)隊(duì)分工合作完成綜合課題,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和競爭意識。