淺談信息化改革數(shù)控車床編程與加工課程

摘 要：數(shù)控車床編程與加工是數(shù)控專業(yè)中職生必修的專業(yè)核心課，為培養(yǎng)數(shù)控加工專業(yè)人才提供必備的理論知識和專業(yè)技能。企業(yè)對該專業(yè)的學生期許較高，希望學生具備一定的加工工藝設計、分析能力;能編程常見的零件加工程序;能熟練使用數(shù)控車床。然而普遍中職學生均達不到企業(yè)的要求。針對該矛盾，結合多年的數(shù)控專業(yè)教學經(jīng)驗，運用各類信息化教學手段，改革該課程，旨在讓中職學生更好地掌握數(shù)控車床編程與加工相關知識，適應企業(yè)相應崗位需求。

關鍵詞：數(shù)控車床編程及加工;信息化教學;中職課程改革

企業(yè)對數(shù)控專業(yè)的人才需求量較大，一些中職學校都開設有數(shù)控專業(yè)，但數(shù)控專業(yè)學生無法適應數(shù)控企業(yè)的工作是許多中職學校的困境。漳州第一職業(yè)中專學校從改革數(shù)控車床編程與加工這門專業(yè)核心課程開始，旨在培養(yǎng)符合企業(yè)需求的數(shù)控人才。

一、引入實際生產(chǎn)案例，重構教學內(nèi)容

依據(jù)數(shù)控技術應用專業(yè)人才培養(yǎng)方案及“1+X”數(shù)控車銑加工職業(yè)技能要求，將中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材數(shù)控車削編程及加工中加工工藝設計、編程加工、機床操作保養(yǎng)等內(nèi)容進行課程重構，形成系統(tǒng)的項目體系，以項目為任務導向，結合實際生產(chǎn)流程制訂課程內(nèi)容，并制成校本活頁教材，利于教師不斷完善更新教學載體。

將教材上的訓練零件換成實際生產(chǎn)零件，以企業(yè)生產(chǎn)中使用的工序卡、質檢單、程序卡等替代教材中的對應表格，增強企業(yè)代入感，無縫銜接用人單位。課程內(nèi)容對接職業(yè)標準，教學過程對接生產(chǎn)過程，使學生具有較強的實際工作能力，又有一定的崗位適應能力，為后續(xù)的就業(yè)和繼續(xù)深造打下良好的基礎。

二、采集平臺學習數(shù)據(jù)，分析學生學情

本課程的授課對象是數(shù)控技術應用專業(yè)學生，授課時間一般在二年級。通過課前學習平臺收集的學習數(shù)據(jù)，本校學生的學情如下：

（一）知識與技能儲備

經(jīng)過一個學年“機械制圖”課程的學習，具有一定分析圖紙的能力;完成了“鉗工工藝學”“金屬加工與實訓”等課程的學習，熟練掌握了常見測量工具的使用方法;通過“普通車床加工技術”“數(shù)控設備與編程”掌握了常用零件的加工方法及工藝流程等相關基礎專業(yè)知識，為本堂課的學習奠定了基礎。

（二）信息化素養(yǎng)

具備數(shù)控編程仿真軟件簡單操作的能力，能夠嫻熟地使用各類手機APP和學習通學習平臺進行學習交流，善于從互聯(lián)網(wǎng)收集篩選信息。

（三）學生特點和學習態(tài)度

接受新生事物能力強，對專業(yè)課學習充滿興趣，喜歡動手操作實踐，樂于展示自我風采和能力，具有一定的安全生產(chǎn)及規(guī)范操作意識。

三、根據(jù)企業(yè)技能要求，設計教學模式

項目的教學內(nèi)容以企業(yè)需求為導向，以校企合作訂單任務為驅動，根據(jù)學生的認知發(fā)展規(guī)律，以工藝（Technology）—編程（Program）—加工（Machining）—質檢（Quality）四個主要環(huán)節(jié)為主線展開教學，設計出TPMQ教學模式。

項目任務實施過程以學生為主體，發(fā)揮學生的主觀能動性，提高學生自主探究學習的能力。教師主導、學生主體、企業(yè)專家指導，共同完成項目。教學流程結合“1+X”數(shù)控車銑加工職業(yè)技能要求考核項目，分為課前知識儲備、課中任務實施、課后拓展提升三模塊。

（一）課前知識儲備

課前精心設計教學微課、相關案例等教學資源，在學習平臺上布置課前作業(yè)，利用學習平臺討論，實現(xiàn)生生互動、師生互動，引導學生查閱資料，培養(yǎng)自主學習能力。平臺將學生成績直觀呈現(xiàn)并統(tǒng)計整體完成情況，教師高效率地分析學生課前作業(yè)完成情況，及時調(diào)整教學策略。

（二）課中任務實施

課中任務實施主要圍繞為工藝（T）—編程（P）—加工（M）—質檢（Q）四大環(huán)節(jié)教學主線，層層遞進，以校企合作訂單任務為驅動，學生在任務中學有所長，在學習中服務企業(yè)，產(chǎn)教融合，加工出符合企業(yè)標準的零件，無縫銜接用人單位。

1.工藝環(huán)節(jié)：確定零件的定位基準，合理擬定零件加工的工藝路線。根據(jù)課前填寫的刀具表，通過掃描活頁教材中的二維碼選擇合理的切削用量。小組討論并利用零件加工工藝卡小程序編制加工工藝卡，上臺展示小組工藝卡。總結工藝制訂的重要性，學生互評結合教師講解，討論并確定最合理加工工藝。

2.編程環(huán)節(jié)：講解零件加工中的程序編制。根據(jù)圖紙及工藝卡，編寫加工程序，完成程序單，利用仿真軟件模擬加工路徑并上傳。針對仿真加工路徑討論程序編制合理性（遵循“優(yōu)、快、好”原則）。討論修訂程序，確定數(shù)控加工程序。

3.加工環(huán)節(jié)：填寫領料單，到材料庫領取材料，測量毛坯尺寸，判斷毛坯是否有足夠的加工余量，檢查學生加工前準備情況是否符合規(guī)范，裝夾毛坯、刀具，輸入加工程序，使用試切法對刀并建立工件坐標系，完成零件粗加工，測量粗加工后的零件尺寸是否為精加工留有足夠的加工余量，根據(jù)程序指令完成零件精加工，與企業(yè)導師在線連接，請導師對學生的操作過程進行點評，加工結束后應整理工具，打掃衛(wèi)生，保養(yǎng)機床。

4.質檢環(huán)節(jié)：根據(jù)零件測量要素，填寫質檢單，選擇合適量具進行尺寸測量，判斷尺寸是否合格。完成零件測量，填寫質檢表并上傳。質檢員進入精密測量室運用三坐標測量儀進行零件測量，輸出報告。對比兩份報告，查看數(shù)據(jù)是否一致。如若不同，剖析原因。

（三）課后總結提升

根據(jù)本項目的完成情況及自己所在崗位的特點，撰寫實踐總結報告，鞏固所學知識與技能;引導學生課后搜索查閱資料，分析批量與單件在工藝、編程與加工過程中的異同點;對批量生產(chǎn)的零件進行抽樣檢驗。

四、貫穿整體教學過程，開展多元評價

構建以知識、技能、素養(yǎng)為目標的多元多維度全過程的考核評價體系，完善學生學習過程的監(jiān)測、評價與反饋機制，引導學生自我管理、主動學習，提高學習效率。在TPMQ四環(huán)節(jié)中均設置了任務工單，結合學習平臺課前學習、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)完成情況進行多維度評價，并制訂評價體系，確定評價權重，完成課前、課中、課后評價。評價結果由相應的任務工單和學習平臺采集生成，實時向師生反饋，及時改進教學行為，確保教學效果，促進學生數(shù)控車削加工技能與職業(yè)素養(yǎng)全面提升。

五、結合多維評價結果，體現(xiàn)學習成效

（一）完善知識結構

課前，合理運用學習平臺上的教學資源，布置課前任務，引導學生從互聯(lián)網(wǎng)收集信息，主動探索求知，初步建立知識結構;課中，通過數(shù)控機床仿真軟件、零件加工工藝卡小程序、機械設計云平臺、機床攝像頭、三坐標測量儀等多樣信息化手段，活躍課堂氛圍，提高學生學習興趣，鞏固TPMQ四環(huán)節(jié)知識結構;課后，撰寫實踐總結報告，培養(yǎng)學生歸納總結問題的能力，加深對本項目知識的理解。

（二）規(guī)范操作流程

學習平臺共享了TPMQ四環(huán)節(jié)規(guī)范操作手冊，供學生隨時查看。在TPMQ四環(huán)節(jié)均設置了任務工單，任務工單對照企業(yè)實際生產(chǎn)規(guī)范要求學生各項操作，并詳細配置了考核項目及評分標準。能較全面地考核學生操作是否符合規(guī)定，加強學生的規(guī)范操作意識，利于學生掌握崗位的典型工作流程、工作內(nèi)容及核心技能。各個項目任務工單得分逐步提高，體現(xiàn)了學生加工的規(guī)范操作能力逐漸提升。

（三）提升職業(yè)素養(yǎng)

教師將敬業(yè)、誠信、友善的社會主義核心價值觀融入教學過程中，大力弘揚勞動精神、勞模精神、精益求精的工匠精神，在TPMQ四環(huán)節(jié)中，結合任務工單，有效評價、規(guī)范操作，推動學生的職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成和專業(yè)技術積累，實現(xiàn)知行合一、立德樹人。

六、反思課程創(chuàng)新特色，改進不足之處

（一）特色創(chuàng)新

1.撰寫活頁教材

內(nèi)容重構符合學生認知規(guī)律，由易到難，層層遞進，知識點不再分散，形成系統(tǒng)化的知識和技能體系，符合“1+X”證書教學資源要求，及時將新技術、新工藝、新規(guī)范納入教學標準和教學內(nèi)容，撰寫活頁教材?？朔I(yè)教學中存在的內(nèi)容陳舊、更新緩慢、片面強調(diào)學科體系完整、不能適應企業(yè)發(fā)展需要的弊端，實現(xiàn)專業(yè)教學基礎性與先進性的統(tǒng)一。

2.加工企業(yè)零件

本課程各項目加工的零件均來自校企合作訂單，以企業(yè)需求為導向，無縫對接企業(yè)任務，做到學以致用，知行合一，有助于提高學生崗位實際工作能力，成為技能型數(shù)控技術人才。

3.課程融合思政

將習近平新時代中國特色社會主義思想進教材、進課堂、入頭腦，積極培育和踐行社會主義核心價值觀，將專業(yè)精神、職業(yè)精神和工匠精神融入教學全過程。項目加工的零件來源于校企合作訂單，幫助學生積累實際工作經(jīng)驗，全面提高學生的職業(yè)道德、職業(yè)能力和綜合素質。構建德技并修、工學結合的育人機制，以及德、智、體、美、勞全面發(fā)展的人才培養(yǎng)體系。

（二）不足與改進

1.20世紀下半葉以來，制造業(yè)分工不斷專業(yè)化、不斷細化，故企業(yè)加工的零件相似度較高。本課程項目加工的零件均來自校企合作訂單，雖然提高了學生的崗位適應性，但相似的零件不利于學生拓寬知識面。未來應當深化產(chǎn)教融合、校企合作，推動學校與更多企業(yè)合作共建，提供更加充足多樣的教學素材。

2.機床攝像頭記錄了學生實操視頻，但該數(shù)據(jù)仍需教師人工處理與分析，反饋不及時、不準確。后續(xù)應當引入智能量化分析系統(tǒng)，高效準確采集學生的操作信息。

3.數(shù)控車削編程及加工這門課的實踐性很強，僅靠計劃學時學習，很難適應現(xiàn)代制造業(yè)對人才的需求。線上、線下相結合的教學手段能適應今后的教學發(fā)展，建設豐富的線上教學手段及教學資源是今后課程建設的重要內(nèi)容。

參考文獻：

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[3]燕峰.學生主體的高職數(shù)控車床編程與加工課程改革[J].時代農(nóng)機，2018（45）：6.

作者簡介：賴瑜莉（1988—），女，福建漳州人，講師，從事機械專業(yè)教學研究。