《零件計(jì)算機(jī)輔助編程與制造》課程資源建設(shè)

韓俊峰　唐靜　陳洪濤

摘 要：在充分調(diào)研裝備制造企業(yè)數(shù)控操作和編程員崗位所需計(jì)算機(jī)輔助編程與制造知識(shí)技能要求的基礎(chǔ)上，基于工作過(guò)程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容及設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施過(guò)程。課程教學(xué)單元所涉及的教學(xué)內(nèi)容均是畢業(yè)生就業(yè)崗位上的必備知識(shí)與技能，課程資源形式多樣、內(nèi)容豐富，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助編程與制造；基于工作過(guò)程；課程資源

專業(yè)建設(shè)其核心是課程體系建設(shè)，它是提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的核心，也是人才培養(yǎng)模式改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。《零件計(jì)算機(jī)輔助編程與制造》課程資源是中國(guó)大學(xué)幕課（數(shù)控技術(shù)專業(yè)共享型資源庫(kù)開發(fā)的課程資源，課程是在對(duì)全國(guó)六十余家裝備制造企業(yè)數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生主要就業(yè)崗位調(diào)研與分析的基礎(chǔ)上，采用校企合作方式，基于崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工作過(guò)程，通過(guò)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的典型零件及產(chǎn)品為載體，培養(yǎng)學(xué)生掌握CAD/CAM軟件編制程序，然后傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工所需的知識(shí)和技能。

一、課程資源建設(shè)思路

建設(shè)此課程資源的目的是為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和來(lái)課程提高教育教學(xué)質(zhì)量。為了以較低的成本以及進(jìn)一步提高廣大師生的信息化能力，課程資源建設(shè)應(yīng)采用信息化手段，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)手段[2]。

二、課程資源的主要建設(shè)內(nèi)容

（一）課程大綱設(shè)計(jì)

課程大綱反映課程設(shè)計(jì)的總體思想和教學(xué)組織實(shí)施總體要求。大綱包括總體教學(xué)方案、課程教學(xué)單元方案、課程教案和數(shù)字媒體教學(xué)資源匯總等內(nèi)容。本課程是專業(yè)課的技能拓展課程，目標(biāo)是掌握軟件編程。過(guò)程擬采用真實(shí)零件為載體，工廠工作流程為導(dǎo)向，學(xué)生為中心，教師為引導(dǎo)展開教學(xué)。教學(xué)資源包含有任務(wù)書、工藝文件、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、教學(xué)錄像，互動(dòng)式教學(xué)動(dòng)畫等等。課時(shí)總計(jì)48課時(shí)。

（二）教學(xué)載體設(shè)計(jì)

課程教學(xué)載體包含4個(gè)基本教學(xué)單元。前3個(gè)教學(xué)單元選取兩軸、三軸、四軸加工的真實(shí)典型零件為載體，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由兩軸加工到多軸加工。

教學(xué)單元4為一周的課程專用周，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行零件計(jì)算機(jī)輔助編程和制造的綜合訓(xùn)練。載體為組合件（紀(jì)念印章。

該載體設(shè)計(jì)考慮了以下幾點(diǎn)：

（1）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情，載體應(yīng)該有一定的功能。本紀(jì)念印章由印章、底座、手柄通過(guò)螺紋聯(lián)接裝配而成。既可作為紀(jì)念印章使用，又可作為一工藝品擺件擺放；

（2）整個(gè)印章包含較典型的零件結(jié)構(gòu)要素，包括圓柱、圓錐、復(fù)雜型線、曲面、型腔、內(nèi)外輪廓、內(nèi)外螺紋等，載體零件應(yīng)該具有一定復(fù)雜程度，需采用計(jì)算機(jī)輔助編程；

（3）三個(gè)零件分別需要通過(guò)數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控車銑綜合加工完成，便于各職業(yè)院校充分利用現(xiàn)有設(shè)備，以學(xué)生小組為單位組織實(shí)施。

（三）教學(xué)方法、手段及素材

教學(xué)方法是教學(xué)改革的關(guān)鍵點(diǎn)和切入點(diǎn)。本課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法以理論講授為主，教學(xué)主要注重CAD/CAM軟件的操作，教學(xué)過(guò)程較枯燥，學(xué)生也普遍缺乏解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的訓(xùn)練和經(jīng)歷。此次課程資源改革教學(xué)方法和手段：融“教、學(xué)、做”為一體，以學(xué)生為中心，教師的任務(wù)是對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)或工作過(guò)程進(jìn)行發(fā)動(dòng)、監(jiān)督、幫助、控制和評(píng)估；教學(xué)形式主要通過(guò)學(xué)生自行組織學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)以小組進(jìn)行，留給學(xué)生嘗試新行為方式的實(shí)踐空間。

課程資源含豐富的教學(xué)素材，特別是設(shè)計(jì)了專業(yè)的學(xué)習(xí)動(dòng)畫，內(nèi)容豐富、新穎，交互性很強(qiáng)。

本動(dòng)畫是以UG軟件實(shí)際的平面銑操作為基礎(chǔ)而開發(fā)的交互式動(dòng)畫，主要用于檢驗(yàn)學(xué)習(xí)人員對(duì)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。動(dòng)畫以“任務(wù)（（操作加提示和判斷”模式進(jìn)行。即動(dòng)畫中測(cè)試學(xué)員根據(jù)測(cè)試任務(wù)內(nèi)容提示完成對(duì)應(yīng)操作，操作正確則自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)任務(wù)，操作錯(cuò)誤則給出錯(cuò)誤提示直到正確完成當(dāng)前任務(wù)。

三、教學(xué)的組織實(shí)施

課程教學(xué)組織主要分為以下幾個(gè)階段：

（1）分組及任務(wù)布置：學(xué)生分成小組，教師將教學(xué)任務(wù)表下達(dá)到小組，學(xué)生通過(guò)任務(wù)表，熟悉單元載體零件圖樣和工藝文件，明確學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。

（2）制定工作計(jì)劃：在教師指導(dǎo)下，按照任務(wù)書要求各小組制定詳細(xì)的學(xué)習(xí)計(jì)劃、明確每一階段學(xué)習(xí)內(nèi)容和工作任務(wù)。

（3）工藝規(guī)劃及參數(shù)設(shè)置：教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。首先由老師介紹本次任務(wù)的軟件操作環(huán)境，通過(guò)操作示范，講解毛坯建立、坐標(biāo)系設(shè)置、幾何體確定、刀具設(shè)置、加工方式選擇及相應(yīng)參數(shù)設(shè)置等過(guò)程。然后學(xué)生利用資源動(dòng)畫加深對(duì)所學(xué)的認(rèn)識(shí)。

（4）刀具軌跡生成、仿真及后置處理出程序：學(xué)生根據(jù)所學(xué)在軟件中生成任務(wù)零件的刀具軌跡并仿真。

（5）工件數(shù)控加工：學(xué)生以小組為單位完成工件從工量具的準(zhǔn)備、工件裝夾、機(jī)床操作、工件加工全過(guò)程。

（6）工件檢測(cè)：工件加工完成后，對(duì)工件幾何量精度進(jìn)行檢測(cè)，填寫檢查表。

（7）考核與評(píng)價(jià)：對(duì)單元的任務(wù)完成情況進(jìn)行綜合考核與評(píng)價(jià)。按照企業(yè)員工考核方式將個(gè)人考核和班組考核相結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

本課程教學(xué)內(nèi)容源于裝備制造企業(yè)數(shù)控機(jī)床操作和編程員崗位具體工作項(xiàng)目，教學(xué)內(nèi)容均是畢業(yè)生就業(yè)崗位上的必備知識(shí)與技能，課程內(nèi)容從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，內(nèi)容設(shè)計(jì)合理。課程載體零件典型并且通用，充分考慮了國(guó)家大部分學(xué)校的實(shí)訓(xùn)條件，在全國(guó)范圍內(nèi)具有普適性。課程組織靈活、課程考核評(píng)價(jià)新穎科學(xué)。課程資源豐富、多樣，完整，課程建設(shè)資源可為全國(guó)職業(yè)院校開展本課程教學(xué)提供參考與幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬樹超，郭揚(yáng).高等職業(yè)教育跨越·轉(zhuǎn)型·提升[M].北京：高等教育出版社，2008，06：144.

[2] 張堯?qū)W.扎實(shí)推進(jìn)”質(zhì)量工程”抓緊抓實(shí)精品課程建設(shè)[J].中國(guó)高等教育，2003，09：4.

作者簡(jiǎn)介：韓俊峰（1982.07- ），男，四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，高級(jí)技師，研究方向：機(jī)械制造技術(shù)。