数控机床编程与操作.doc

数控机床编程与操作课程理论与实践一体化改革初步方案一、课程性质及目的数控机床编程与操作课程是数控技术专业的一门重要专业课，是以实用为主、与工程实际密切相关的核心职业技能课程，它是数控加工工艺与数控机床加工操作的纽带，同时也是CAD/CAM自动编程的基础。本课程主要以FANUC系统为例，讲授数控编程知识与机床操作方法。通过本课程的学习，使学生掌握数控车、数控铣、加工中心的编程技术以及机床的操作方法；对于生产过程中的中等复杂程度零件，具备独立进行工艺分析、编程、加工、检验及现场技术问题处理的能力。二、课程现状及存在问题目前正在执行的教学计划中本课程分为理论教学和集中实训两个环节，其中理论教学环节共112学时（纯理论教学56学时，仿真模拟教学56学时），集中实训环节共120学时（2周数控车，2周数控铣）。在几年的教学过程中，既取得了一定的成绩，也存在着一些问题。1、理论教学环节在理论教学过程中，以国家数控车工、数控铣工、加工中心操作工的职业资格标准为依据，同时结合我院实训中心的实际设备情况，在全体课程组教师的努力下，我们探索出了一套比较有效的理论教学模式，建立了丰富的教学资源，积累了一定的教学经验。2010年，“数控机床编程与操作”课程被评为省级精品课程。但是，在理论教学过程中也存在着一定的问题，具体如下：（1）仿真软件问题衡量本课程的最主要的两个标准，一个是编程技术的熟练与正确程度，一个是机床操作的熟练与安全水平。由此看来，学生“练”相对教师“教”来说更加重要，但是考虑到我院实训设备的有限性和安全性，仿真模拟教学则占有更大的比例。但是目前教学过程中根本无法使用正版仿真软件（我院购买的上海宇龙仿真软件只有100个节点，每50个节点就需要配置一台教师机，即机房中需配置两台教师机，但部分机房只配置一台教师机；上课班级太多，软件配置的硬件加密锁有限，无法满足教学），只能以盗版软件作为教学使用。盗版软件存在很多问题，有时根本无法模拟刀具轨迹，因此给教师的教学和学生的学习带来了极大地不便，在很大程度上影响了教学效果和教学质量。（2）教师问题在整个理论教学环节都是采用合班上课（学生人数100左右），而仿真教学中主要以学生“练”为主，在学生训练过程中，会遇到许多各种各样的问题，故几乎每名学生都需要老师来指导，一名教师对100个学生进行分别指导实在是难以顾全，每次课上都会导致相当一部分学生老师指导不到。长期以来，一方面上课教师超疲惫不堪，另一方面学生抱怨不满，大大影响了教学效果和和谐氛围。（3）理论教学环节与集中实训环节相脱节由于理论教学环节由机械系负责，而集中实训环节由实训中心负责，长期以来由于部门之间的管理问题，使得二者之间相互相脱节。理论教学有其独立的课程标准、仿真实训指导书、综合实训指导书等，集中实训环节有其独立的实训标准和课题安排。两者之间没有经过沟通协商，因此彼此各不相同，这样使得仿真教学对实训教学的辅助作用在一定程度上有所降低。2、集中实训环节（1）实训时间短集中实训教学时间短，对于一个具体的工种来说，只有两周的集中实训时间。要在短短两周的时间里，使学生真正达到中级工的水平确实存在一定的困难。（2）教学进度安排不同影响实训教学效果受到教学进度安排的制约，到工厂实训的学生所学理论知识进度不一致，有的班实训时已进行过理论学习和仿真练习，有的没有经过理论学习和仿真练习就排到实训了，因此对不同的班级来说，同样的实训内容组织起来差距很大，影响教学效果。（3）理论教学环节与集中实训环节相脱节理论教学课题与集中实训课题不同，理论教师与实训教师之间缺乏沟通，因此使得理论教学环节与集中实训环节相脱节。另外由于工艺思路的不同，编程习惯的不同，使得不同教师具有不同的编程方法，进而有不同的教学方法。对同一学生群体，理论教学环节和集中实训环节由不同的老师完成，这样就会导致学生在两种编程思路之中产生混乱。三、课程改革的具体思路为解决该课程在教学过程中存在的问题，进一步提高理论和实训教学质量，经过机械系与实训中心之间的反复研究论证，对该课程共同进行改革，建立理论教学、仿真实训教学、综合实训教学多位一体的理论实践一体化课程体系。具体改革思路如下：1、加强职业技能培养，教学内容实现“工种化”和“模块化”本着职业教育“理论够用，技能强化”的原则，重点培养学生掌握数控加工的技能，力求学生走出校门就能上岗。细化教学内容，按照数控车工、数控铣工（中级和高级）等工种的职业资格标准建立相应的模块，根据实际应用的需要减少枯燥、实用性不强的理论概念，突出实用性和发展性，具体如下：2、以学生为主体，突出能力目标，开展项目化教学对于高职数控专业的学生来说，“数控机床编程与操作”课程更应该突出对学生编程能力和机床操作能力的培养，而不仅仅是对数控编程知识和机床操作知识的传授。然而长期以来，我们并没有对“知识”和“能力”的概念进行深刻思考，在一定程度上还是按照传统的思想进行教学，过分追求理论知识体系的整体性和连贯性，认为“有了知识，就有了能力”。其实，能力是无法传授的，只能靠训练来获得，而获得能力的载体就是开展项目化教学。按照小项目训练单项能力、大项目训练综合能力的原则开展项目化教学，具体如下：（1）数控车单项能力训练：G00/G01/G02/G32/G04指令编程训练（简单零件）G90/G94/G92指令编程训练（简单零件）G71/G72/G73/G70编程指令训练（复制零件）综合能力训练：轴类零件编程与加工训练套类零件编程与加工训练盘类零件编程与加工训练异型零件编程与加工训练（2）数控铣单项能力训练：G00/G01/G02指令编程训练（简单零件）G41/G42/G40指令编程训练（简单零件）G43/G44/G49指令编程训练（简单零件）G15/G16/G51/G68指令编程训练（简单零件）G81/G82G/83/G73/G74/G84/G85/G76指令编程训练（简单零件）子程序编程训练（简单零件）用户宏程序编程训练（简单零件）综合能力训练：平面外轮廓零件编程与加工训练平面内轮廓零件编程与加工训练孔类零件编程与加工训练综合零件编程与加工训练复杂零件编程与加工训练（3）加工中心单项训练环节：换刀指令编程训练（简单零件）其他同数控铣床综合训练环节：平面轮廓零件编程与加工训练支架零件编程与加工训练盖板零件编程与加工训练箱体零件编程与加工训练3、优化理论与实训教学资源，实现二者之间的有机融合（1）教学资源的一体化加强理论教师与实训教师之间的合作，在广泛研究和团结协作的基础上，共同制定教学过程中的各个训练项目，使仿真模拟项目与实操项目一致，以便进一步加强仿真教学对实际操作的辅助作用。（2）教师队伍的一体化打破理论教师只教理论，实训教师只教实操的传统，对于理论教学中的仿真模拟环节和机床实操环节由二者共同完成。4、科学设计教学过程和考核方式，力求做到教、学、做的合理结合遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容，科学设计学习性工作任务，力求做到教、学、做相结合。合理设计理论、实训、实习等教学环节，具体设计思路如下：四、课程改革所需的保障措施1、政策管理方面（1）完善管理制度，加强部门之间的沟通与协作建议学院进一步完善管理制度，积极营造和谐高效的管理机制，方便部门之间的沟通与协作，为实现资源共享和高效利用创造有利条件。（2）在一定程度上实现权利下放，为改革的实施创造有利的空间在教学过程中，建议学院在一定程度上实现权利下放，不要过分教条，不要约束太多，为改革的有利实施创造一定的空间。2、硬件支持方面（1）购买足够的正版仿真软件，以保证教学的正常进行。（2）购买一定的加工材料，以保证机械系“数控机床综合实训室”在课程中的有利应用。五、课程改革成果初步设想（1）提高学生数控加工能力，使学生真正达到国家职业资格标准规定的“中级工”和“高级工”水平，为示范院校、示范专业的建设提供有效的保证。（2）优化教学资源，将“数控机床编程与操作”课程打造成国家级精品课。