基于能力体系构建《数控铣编程与加工》项目化课程体系

叶立清 张鉴隆 田晶

广东岭南职业技术学院 510663

基于能力体系构建《数控铣编程与加工》项目化课程体系

叶立清 张鉴隆 田晶

广东岭南职业技术学院 510663

本文结合职业教育的特点和企业生产实践，提出以数控铣编程与加工能力体系构建《数控铣编程与加工》项目化课程体系，探讨了同类课程体系的构建和训练项目设计的基本思路，为同行同类课程提供了一定的参考意义。

数控铣编程与加工；能力体系；职业教育；课程体系

一、前言

随着职业教育教学改革的不断推进，项目化教学已得到普遍应用，但如何根据学生及课程特点设计好项目化课程体系，则有待我们进一步的探索与研究。在《数控铣编程与加工》项目化课程体系设计中，先后存在着两种理念与模式。第一种是早期较多采用的以编程软件教学为主线设计课程内容，辅以训练习题。这种模式侧重于编程软件教学，学生无法学以致用，暴露出明显的弊端，在教学实践上已被普遍抛弃。第二种是当前较多采用的以工作过程为主线设计课程内容，学生通过完成若干工作项目掌握数控编程与加工能力。根据调查发现，这种模式在短期技能培训中效果较好，但在学校教学中则效果欠佳。究其原因，主要是因为学生基础不同，对同一模式的课程体系的接受程度也有所不同。短期培训的学生，大多来自于企业的在岗人员或有一定工作经历的待岗人员，他们的特点是有一定的工作经验和加工工艺基础，欠缺的是如何利用计算机等新技术解决工程问题的能力。因此采用以工作过程为主线设计的课程体系在短期培训中能收到良好效果。对于在校学生，工作经验和加工工艺基础相对薄弱，而以工作过程为主线设计的课程体系，教学项目往往直接来源于生产现场，这类项目，哪怕是看似简单的项目，都是各种技术要求和细节的综合，都要求具备较全面的综合能力才能真正掌握。把工作项目引入到教学中，培养学生的工作能力，当然是我们职业教育的目标，但如果不加以科学的分解和设计进行综合能力的培养，让学生直接面对工作项目，则无异于囫囵吞枣，难于达到让学生真正掌握和融会贯通的教学目的，表现在教学实践中就是学生在完成某个工作项目的教学后，换成其他项目就无从下手或错漏百出。因此，如何根据学生及课程特点设计好《数控铣编程与加工》课程体系，是我们必须认真研究的课题。针对目前的教学现状，结合教学实践，本文提出以能力体系为主线设计课程体系，将数控编程与加工综合能力根据积累培养过程科学分解成若干单项技能，以项目化形式将软件应用能力、工艺编制能力、程序编制能力、生产加工能力结合在一起，学生在掌握单项技能基础上再进行综合技能训练，最终掌握数控编程与加工工作能力。

二、能力体系分析

在进行以能力体系为主线设计《数控铣编程与加工》课程体系前，先要进行能力体系分析。数控编程与加工综合能力，从能力模块上来看，包括软件应用能力、工艺编制能力、程序编制能力、生产加工能力等几方面；从工作内容上来看，又可分为钻孔加工、外形轮廓加工、平面加工、曲面粗加工、曲面精加工等内容，其能力体系可用下面图解（图1）来描述和体现。

三、课程体系设计

图1 数控编程与加工能力体系图

以能力体系为主线设计《数控铣编程与加工》项目化课程体系时，要体现“以项目搭建技能体系”的理念，在能力培养中体现逐级、递增的金字塔形技能积累过程。特别要做好以下几点:

⑴ 将综合能力根据积累培养过程科学分解成若干单项技能，学生在掌握单项技能基础上再进行综合技能训练，最终掌握数控编程与加工工作能力；

⑵ 以项目化形式将软件应用能力、工艺编制能力、生产加工能力结合在一起；

⑶ 根据某一特定工作内容（如模具制造）设计各项技能训练项目，使单项技能最大限度地支撑综合技能。

从工作内容来看，数控铣编程与加工能力体系包括孔加工编程与加工能力、二维形状编程与加工能力、三维曲面形状编程与加工能力、各种形状组合件编程与加工综合能力、典型工作零件编程与加工能力。相应地，《数控铣编程与加工》项目化课程体系可划分为五个单元:孔加工编程与加工训练单元、二维形状编程与加工训练单元、三维曲面形状编程与加工训练单元、各种形状组合件编程与加工综合训练单元、典型工作零件编程与加工训练单元。其中前三个单元为基础能力训练单元，侧重于软件应用能力和基本工艺能力的训练，项目设计上应力求简单、有针对性，使学生易于掌握、领会软件应用技巧和基本工艺知识；后两个单元为综合能力训练单元，侧重于综合能力和工作能力训练，项目设计上应有一定的综合性、针对性和实用性，使学生掌握数控铣编程与加工综合能力和工作能力。下面以第二单元为例描述各单元项目设计基本思路。

1、孔加工编程与加工训练单元

本单元能力目标包括钻孔加工编程方法软件应用能力和钻孔加工工艺能力两个方面，可设计二个训练项目支撑上述能力目标:项目一可设计加工一个简易孔，尽量忽略复杂的钻孔工艺，掌握钻孔加工程序编制过程、钻孔加工刀具选择方法、刀具参数设置、钻孔加工参数设置等编程软件应用能力。项目二可设计若干各种形状和不同技术要求的孔加工，包括简易孔、沉头孔、通孔、盲孔等，掌握不同形状和技术要求下的孔加工工艺。

2、二维形状编程与加工训练单元

本单元能力目标包括外形铣削和挖槽加工编程方法软件应用能力和外形轮廓及平面加工工艺能力两个方面，可设计四个训练项目支撑上述能力目标。

项目一（图2）加工一个简单外形轮廓，掌握外形铣削加工程序编制过程、刀具选择方法、刀具参数设置、外形铣削加工参数设置等编程软件应用能力。

项目二（图3）设计各种形状和不同技术要求的外形轮廓加工，掌握内外轮廓、封闭式窄槽、开放式窄槽等情形的粗精加工工艺，包括各种情形内外轮廓加工的走刀路线、刀具选择、下刀方式、进退刀方式等工艺能力。

项目三（图4）加工一个简单平面凹槽，掌握挖槽加工程序编制过程、刀具选择方法、刀具参数设置、挖槽加工参数设置等编程软件应用能力。

项目四（图5）设计各种形状和不同技术要求的二维形状加工，掌握钻孔加工、外形铣削加工、挖槽加工等编程方法的综合应用和工艺方案拟订能力。

3、三维曲面形状编程与加工训练单元

本单元能力目标包括三维曲面加工编程方法软件应用能力和三维曲面加工工艺能力两个方面，可设计二类训练项目支撑上述能力目标:第一类项目训练掌握三维曲面粗加工编程方法软件应用能力和工艺能力；第二类项目训练掌握三维曲面精加工编程方法软件应用能力和工艺能力。

4、各种形状组合件编程与加工综合训练单元

本单元能力目标是掌握各种形状组合件编程与加工工艺能力，包括工步顺序、刀具选择、下刀方式、走刀路线、余量控制、切削量控制等方面的工艺方案拟订能力，并进一步熟练掌握各种编程方法的软件应用能力，可设计若干各种形状和不同技术要求的工件加工为训练项目支撑上述能力目标。

5、典型工作零件编程与加工训练单元

本单元能力目标是掌握典型工作零件编程与加工工作能力。项目设计时要针对具体工作内容，尽可能来源于生产实践，如模具零件加工、典型机械零件加工等，结合加工零件在工作要求上带来加工工艺方面的变化，进一步强化加工工艺能力和实际工作能力。

四、结束语

本文结合职业教育的特点和企业生产实践，提出以数控铣编程与加工能力体系构建《数控铣编程与加工》项目化课程体系，探讨了同类课程体系的构建思路，在教学实践中取得良好效果，为同行同类课程提供了一定的参考意义。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2010.18.132

叶立清，工程师、讲师，出生于71年7月，95年毕业于湖南大学，95年至今先后工作于广东省机械研究所CAD/CAM重点实验室、广东岭南职业技术学院等单位。主要从事模具设计与制造、CAD/CAM技术应用与推广培训工作，有较深厚工程实践经验，在职业教育理念上做了一些探索与研究工作，取得一定成绩。