鄒 軍 張興旺
(江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學校,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,采用人工編程或應(yīng)用CAD/CAM軟件自動編程進行數(shù)控加工。通過該課程的學習,使學生逐步建立適應(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,普遍采用的教學方法是沿用傳統(tǒng)“填鴨式”理論教學或采用理實一體化教學。前者僅停留在書本知識層面,造成知識點之間的割裂,教條式地學習,使學生學習效果和實踐動手能力較差;后者雖然通過實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)過教學改革研究與實踐,《數(shù)控加工工藝與編程》課程教學可采用以下模式。
零件數(shù)控加工工藝規(guī)程制定的教學內(nèi)容按設(shè)計流程確定項目,可分解為工藝規(guī)程設(shè)計和工序設(shè)計兩部分組織教學,每個子項目盡可能貼合企業(yè)生產(chǎn)案例展開。教學中引入翻轉(zhuǎn)課堂模式,采用藍墨云班課、微課、慕課等豐富的教學內(nèi)容和形式,使課堂成為有效分析和解決實際問題、教學相長的場所,著力培養(yǎng)學生的專業(yè)理論素養(yǎng)。
以“零件毛坯選擇”項目為例。課前利用藍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)測試題上傳供學生學習和自測,使學生初步掌握教學內(nèi)容。課堂上,教師可以根據(jù)自測情況了解學生的薄弱點并進行合理的教學剖析,并通過師生互動來吃透教學內(nèi)容;然后引入生產(chǎn)案例由學生進行小組討論、闡述理由并形成結(jié)論;最終由教師點評總結(jié)得出最佳方案。課后,可以添加一些知識拓展內(nèi)容以提升學生學習興趣和應(yīng)用能力。同時,可以利用激勵措施鼓勵學生使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搜索相關(guān)內(nèi)容學習,并上傳與教師探討,這樣學生拓展知識的同時也能夠豐富教師的教學素材。
通過以上教學改革,可以讓學生對專業(yè)理論知識達到“學習—應(yīng)用—提升”的目的,充分調(diào)動學生學習的主動性和創(chuàng)造性,強調(diào)學生自主學習和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。同時,由點及面、打破課程界限,加強與相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程間的聯(lián)系、促進融合貫通綜合應(yīng)用,并與企業(yè)實際生產(chǎn)形成良好的對接,切實提高學生的專業(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)由弱到強的規(guī)律設(shè)置安排教學。選用具有生產(chǎn)應(yīng)用價值的實例,組建學生工作團隊,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,并進行總結(jié)經(jīng)驗及探索更好的方案。
具體實施以“車削螺紋”為例,課前將“螺紋的標記及工藝參數(shù)”“螺紋的加工工藝要點”“螺紋數(shù)控加工指令介紹”等內(nèi)容以藍墨云班課形式提供學生學習,并讓學生進行相關(guān)知識點自測。課堂先引入生產(chǎn)任務(wù)——螺紋加工實例,通過師生互動有針對性地聯(lián)系藍墨云班課中理論教學內(nèi)容對加工案例進行數(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),然后組建學生工作團隊分組討論制定詳細加工方案,并利用相關(guān)數(shù)控仿真軟件進行仿真加工,有條件的話可以在數(shù)控機床直接加工驗證,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)學生作品進行點評總結(jié)(不強調(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生積極探索)。課后安排一些知識拓展提升學生能力,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軟件進行自動編程等拓展知識。
通過上述教學改革,可以避免枯燥的應(yīng)試教學,激發(fā)了學生學習興趣,豐富了學生的動手操作能力,同時培養(yǎng)學生良好的職業(yè)操守和團隊分工協(xié)作能力,并養(yǎng)成積極探索的求知欲和創(chuàng)新能力。
完成課程教學內(nèi)容后,可以利用綜合課題形式實踐檢驗課程學習效果。可以由教師給出規(guī)范綜合性較強的典型課題(以技能考工課題為主),或讓學生團隊創(chuàng)新設(shè)計課題;可以按傳統(tǒng)方式進行零件數(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)學生逐步達到預(yù)期要求。
通過綜合課題應(yīng)用,既提高了學生利用所學知識分析解決問題的能力,又開發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維,有助于學生更好地學習如何使用新技術(shù)、新工藝。
《數(shù)控加工工藝與編程》是一門專業(yè)性、綜合性、實踐性很強的專業(yè)課程。教學必須理論結(jié)合實踐,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。本教學改革的實施意在與傳統(tǒng)教學相對比,通過參照企業(yè)分工模式,強調(diào)學生思維訓(xùn)練與實操能力培養(yǎng),同時實現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)提升,從而使學生具備扎實的數(shù)控加工工藝分析能力,并積累實際工作經(jīng)驗,實現(xiàn)操作員、工藝編程員崗位的對接或崗位遷移,彌補傳統(tǒng)教學與企業(yè)脫軌、畢業(yè)學生很難直接走上工作崗位的缺陷。通過團隊分工合作完成綜合課題,培養(yǎng)團隊協(xié)作和競爭意識。