葉立清 張鑒隆 田晶

廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 510663

基于能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項(xiàng)目化課程體系

葉立清 張鑒隆 田晶

廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 510663

本文結(jié)合職業(yè)教育的特點(diǎn)和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，提出以數(shù)控銑編程與加工能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項(xiàng)目化課程體系，探討了同類課程體系的構(gòu)建和訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本思路，為同行同類課程提供了一定的參考意義。

數(shù)控銑編程與加工；能力體系；職業(yè)教育；課程體系

一、前言

隨著職業(yè)教育教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，項(xiàng)目化教學(xué)已得到普遍應(yīng)用，但如何根據(jù)學(xué)生及課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)好項(xiàng)目化課程體系，則有待我們進(jìn)一步的探索與研究。在《數(shù)控銑編程與加工》項(xiàng)目化課程體系設(shè)計(jì)中，先后存在著兩種理念與模式。第一種是早期較多采用的以編程軟件教學(xué)為主線設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，輔以訓(xùn)練習(xí)題。這種模式側(cè)重于編程軟件教學(xué)，學(xué)生無(wú)法學(xué)以致用，暴露出明顯的弊端，在教學(xué)實(shí)踐上已被普遍拋棄。第二種是當(dāng)前較多采用的以工作過(guò)程為主線設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)完成若干工作項(xiàng)目掌握數(shù)控編程與加工能力。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種模式在短期技能培訓(xùn)中效果較好，但在學(xué)校教學(xué)中則效果欠佳。究其原因，主要是因?yàn)閷W(xué)生基礎(chǔ)不同，對(duì)同一模式的課程體系的接受程度也有所不同。短期培訓(xùn)的學(xué)生，大多來(lái)自于企業(yè)的在崗人員或有一定工作經(jīng)歷的待崗人員，他們的特點(diǎn)是有一定的工作經(jīng)驗(yàn)和加工工藝基礎(chǔ)，欠缺的是如何利用計(jì)算機(jī)等新技術(shù)解決工程問(wèn)題的能力。因此采用以工作過(guò)程為主線設(shè)計(jì)的課程體系在短期培訓(xùn)中能收到良好效果。對(duì)于在校學(xué)生，工作經(jīng)驗(yàn)和加工工藝基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，而以工作過(guò)程為主線設(shè)計(jì)的課程體系，教學(xué)項(xiàng)目往往直接來(lái)源于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，這類項(xiàng)目，哪怕是看似簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，都是各種技術(shù)要求和細(xì)節(jié)的綜合，都要求具備較全面的綜合能力才能真正掌握。把工作項(xiàng)目引入到教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的工作能力，當(dāng)然是我們職業(yè)教育的目標(biāo)，但如果不加以科學(xué)的分解和設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生直接面對(duì)工作項(xiàng)目，則無(wú)異于囫圇吞棗，難于達(dá)到讓學(xué)生真正掌握和融會(huì)貫通的教學(xué)目的，表現(xiàn)在教學(xué)實(shí)踐中就是學(xué)生在完成某個(gè)工作項(xiàng)目的教學(xué)后，換成其他項(xiàng)目就無(wú)從下手或錯(cuò)漏百出。因此，如何根據(jù)學(xué)生及課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)好《數(shù)控銑編程與加工》課程體系，是我們必須認(rèn)真研究的課題。針對(duì)目前的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，本文提出以能力體系為主線設(shè)計(jì)課程體系，將數(shù)控編程與加工綜合能力根據(jù)積累培養(yǎng)過(guò)程科學(xué)分解成若干單項(xiàng)技能，以項(xiàng)目化形式將軟件應(yīng)用能力、工藝編制能力、程序編制能力、生產(chǎn)加工能力結(jié)合在一起，學(xué)生在掌握單項(xiàng)技能基礎(chǔ)上再進(jìn)行綜合技能訓(xùn)練，最終掌握數(shù)控編程與加工工作能力。

二、能力體系分析

在進(jìn)行以能力體系為主線設(shè)計(jì)《數(shù)控銑編程與加工》課程體系前，先要進(jìn)行能力體系分析。數(shù)控編程與加工綜合能力，從能力模塊上來(lái)看，包括軟件應(yīng)用能力、工藝編制能力、程序編制能力、生產(chǎn)加工能力等幾方面；從工作內(nèi)容上來(lái)看，又可分為鉆孔加工、外形輪廓加工、平面加工、曲面粗加工、曲面精加工等內(nèi)容，其能力體系可用下面圖解（圖1）來(lái)描述和體現(xiàn)。

三、課程體系設(shè)計(jì)

圖1 數(shù)控編程與加工能力體系圖

以能力體系為主線設(shè)計(jì)《數(shù)控銑編程與加工》項(xiàng)目化課程體系時(shí)，要體現(xiàn)“以項(xiàng)目搭建技能體系”的理念，在能力培養(yǎng)中體現(xiàn)逐級(jí)、遞增的金字塔形技能積累過(guò)程。特別要做好以下幾點(diǎn):

⑴ 將綜合能力根據(jù)積累培養(yǎng)過(guò)程科學(xué)分解成若干單項(xiàng)技能，學(xué)生在掌握單項(xiàng)技能基礎(chǔ)上再進(jìn)行綜合技能訓(xùn)練，最終掌握數(shù)控編程與加工工作能力；

⑵ 以項(xiàng)目化形式將軟件應(yīng)用能力、工藝編制能力、生產(chǎn)加工能力結(jié)合在一起；

⑶ 根據(jù)某一特定工作內(nèi)容（如模具制造）設(shè)計(jì)各項(xiàng)技能訓(xùn)練項(xiàng)目，使單項(xiàng)技能最大限度地支撐綜合技能。

從工作內(nèi)容來(lái)看，數(shù)控銑編程與加工能力體系包括孔加工編程與加工能力、二維形狀編程與加工能力、三維曲面形狀編程與加工能力、各種形狀組合件編程與加工綜合能力、典型工作零件編程與加工能力。相應(yīng)地，《數(shù)控銑編程與加工》項(xiàng)目化課程體系可劃分為五個(gè)單元:孔加工編程與加工訓(xùn)練單元、二維形狀編程與加工訓(xùn)練單元、三維曲面形狀編程與加工訓(xùn)練單元、各種形狀組合件編程與加工綜合訓(xùn)練單元、典型工作零件編程與加工訓(xùn)練單元。其中前三個(gè)單元為基礎(chǔ)能力訓(xùn)練單元，側(cè)重于軟件應(yīng)用能力和基本工藝能力的訓(xùn)練，項(xiàng)目設(shè)計(jì)上應(yīng)力求簡(jiǎn)單、有針對(duì)性，使學(xué)生易于掌握、領(lǐng)會(huì)軟件應(yīng)用技巧和基本工藝知識(shí)；后兩個(gè)單元為綜合能力訓(xùn)練單元，側(cè)重于綜合能力和工作能力訓(xùn)練，項(xiàng)目設(shè)計(jì)上應(yīng)有一定的綜合性、針對(duì)性和實(shí)用性，使學(xué)生掌握數(shù)控銑編程與加工綜合能力和工作能力。下面以第二單元為例描述各單元項(xiàng)目設(shè)計(jì)基本思路。

1、孔加工編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)包括鉆孔加工編程方法軟件應(yīng)用能力和鉆孔加工工藝能力兩個(gè)方面，可設(shè)計(jì)二個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目支撐上述能力目標(biāo):項(xiàng)目一可設(shè)計(jì)加工一個(gè)簡(jiǎn)易孔，盡量忽略復(fù)雜的鉆孔工藝，掌握鉆孔加工程序編制過(guò)程、鉆孔加工刀具選擇方法、刀具參數(shù)設(shè)置、鉆孔加工參數(shù)設(shè)置等編程軟件應(yīng)用能力。項(xiàng)目二可設(shè)計(jì)若干各種形狀和不同技術(shù)要求的孔加工，包括簡(jiǎn)易孔、沉頭孔、通孔、盲孔等，掌握不同形狀和技術(shù)要求下的孔加工工藝。

2、二維形狀編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)包括外形銑削和挖槽加工編程方法軟件應(yīng)用能力和外形輪廓及平面加工工藝能力兩個(gè)方面，可設(shè)計(jì)四個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目支撐上述能力目標(biāo)。

項(xiàng)目一（圖2）加工一個(gè)簡(jiǎn)單外形輪廓，掌握外形銑削加工程序編制過(guò)程、刀具選擇方法、刀具參數(shù)設(shè)置、外形銑削加工參數(shù)設(shè)置等編程軟件應(yīng)用能力。

項(xiàng)目二（圖3）設(shè)計(jì)各種形狀和不同技術(shù)要求的外形輪廓加工，掌握內(nèi)外輪廓、封閉式窄槽、開(kāi)放式窄槽等情形的粗精加工工藝，包括各種情形內(nèi)外輪廓加工的走刀路線、刀具選擇、下刀方式、進(jìn)退刀方式等工藝能力。

項(xiàng)目三（圖4）加工一個(gè)簡(jiǎn)單平面凹槽，掌握挖槽加工程序編制過(guò)程、刀具選擇方法、刀具參數(shù)設(shè)置、挖槽加工參數(shù)設(shè)置等編程軟件應(yīng)用能力。

項(xiàng)目四（圖5）設(shè)計(jì)各種形狀和不同技術(shù)要求的二維形狀加工，掌握鉆孔加工、外形銑削加工、挖槽加工等編程方法的綜合應(yīng)用和工藝方案擬訂能力。

3、三維曲面形狀編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)包括三維曲面加工編程方法軟件應(yīng)用能力和三維曲面加工工藝能力兩個(gè)方面，可設(shè)計(jì)二類訓(xùn)練項(xiàng)目支撐上述能力目標(biāo):第一類項(xiàng)目訓(xùn)練掌握三維曲面粗加工編程方法軟件應(yīng)用能力和工藝能力；第二類項(xiàng)目訓(xùn)練掌握三維曲面精加工編程方法軟件應(yīng)用能力和工藝能力。

4、各種形狀組合件編程與加工綜合訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)是掌握各種形狀組合件編程與加工工藝能力，包括工步順序、刀具選擇、下刀方式、走刀路線、余量控制、切削量控制等方面的工藝方案擬訂能力，并進(jìn)一步熟練掌握各種編程方法的軟件應(yīng)用能力，可設(shè)計(jì)若干各種形狀和不同技術(shù)要求的工件加工為訓(xùn)練項(xiàng)目支撐上述能力目標(biāo)。

5、典型工作零件編程與加工訓(xùn)練單元

本單元能力目標(biāo)是掌握典型工作零件編程與加工工作能力。項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)具體工作內(nèi)容，盡可能來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，如模具零件加工、典型機(jī)械零件加工等，結(jié)合加工零件在工作要求上帶來(lái)加工工藝方面的變化，進(jìn)一步強(qiáng)化加工工藝能力和實(shí)際工作能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合職業(yè)教育的特點(diǎn)和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，提出以數(shù)控銑編程與加工能力體系構(gòu)建《數(shù)控銑編程與加工》項(xiàng)目化課程體系，探討了同類課程體系的構(gòu)建思路，在教學(xué)實(shí)踐中取得良好效果，為同行同類課程提供了一定的參考意義。

[1] 侯勇強(qiáng) ,馬雪峰. 數(shù)控編程與加工技術(shù) [M].大連:大連理工大學(xué)出版社.2007

[2] 蔡漢明 ,徐衛(wèi)彥 ,李國(guó)偉. MastercamX 中文版應(yīng)用與實(shí)例教程 [M].北京:人民郵電出版社.2008

[3] 石偉平,徐國(guó)慶. 職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)技術(shù) [M].上海:上海教育出版社.2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.18.132

葉立清，工程師、講師，出生于71年7月，95年畢業(yè)于湖南大學(xué)，95年至今先后工作于廣東省機(jī)械研究所CAD/CAM重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院等單位。主要從事模具設(shè)計(jì)與制造、CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用與推廣培訓(xùn)工作，有較深厚工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在職業(yè)教育理念上做了一些探索與研究工作，取得一定成績(jī)。