《数控机床编程与操作》课程教学内容与考核方式改革的研究与实践＊

程雪连

（山东华宇工学院，山东 德州 253000）

1 数控机床编程与操作课程传统教学存在的问题

数控机床编程是为了满足机械零件加工要求而进行的一种程序设计，同时它又是一项较为独立的生产实用技能。此课程是一门机械类专业的专业必修课程，主要介绍机械中典型零件的数控车和铣的程序编制，并进行加工。

结合本课程的性质，针对学生基础与学习兴趣做了大量的调查，通过反馈结果能够看出，学生对于学习专业课的积极性很高，但是学习本门课所需的知识基础却无法满足需要，为本课程的学习带来了很大的难度。当前该课程的教学有两方面的问题：一是教学内容方面。目前的授课内容大多前面是工艺方面的知识，后面是仿真软件的操作，这样一个零件的加工分开讲解，容易造成后面操作时前面的知识给忘了，不利于知识的系统性。

因此，培养出来的学生很难达到企业的要求。二是成绩考核。以往的考核是利用期末试卷，给出零件的加工要求，让学生通过上机操作进行模拟加工，给出本课程的成绩，但是这种考核方法已经不能适应学生的全面发展。

2 教学内容与考核方式改革的研究

为了全面提升教学质量，培养企业所需要的工程技术人员，现对数控编程课程实施授课内容和考核方式两方面的改革。将教学内容基于能力进行整合，整合时要考虑学生的认知水平进行组织细化教学内容，以职业能力培养为重点，针对培养工程技术人员的要求，把理论与实践知识的学习充分体现在每个教学内容之中。采用过程考核和期末考核相联合的方法，突出能力培养，并对过程考核的指标进行细化，做出对应的评分标准。

2.1 基于能力培养整合教学内容

本课程是机电大类各专业第三学期必开的课程，根据学生现有的知识与学习特点，结合工厂实际中数控编程的操作步骤，把课程内容进行整合，设计两部分内容：零件的数控车加工与零件的数控铣加工，每部分内容分成若干个任务，任务中的零件图由简单到复杂，每个零件图在设计时注意新的编程指令的融合，然后根据任务的难度系数制定分值比例。

表1 课程内容与分值分配

整合的内容是以职业能力培养为重点，按照核心职业能力要求，把理论、虚拟仿真和实操为一体进行教学，提高学生的动手操作能力、独立分析问题和自行解决问题的能力，进而符合培养高技能型人才培养方案，真正融“教、学、做”于一体。

2.2 改进考核方式，突出能力培养

运用过程和期末相结合的方式进行考核。对过程考核的指标进行细化，过程考核以每个学习任务完成情况作为评判的主要标准，根据任务难易程度确定任务的分值比重。过程考核占最终成绩的50%，每个任务按百分制赋分，然后进行折算出平时成绩。期末考核占最终成绩的50%，考核主要包括数控车和数控铣两种类型的零件编程与操作。学生拿到题目以后，根据要求首先利用仿真软件进行模拟仿真，仿真合格后在数控机床上进行加工出零件，这样既可以避免数控设备的损伤，也可以节约成本。

因此，改革后的考核方式注重了学习过程，更能体现学生平时的学习情况和学习综合能力。

3 教学改革的项目实践

3.1 步骤一：任务下达

项目一数控车削当中的任务4螺纹车削的编程与加工。要求完成如图所示螺纹杆，零件材料为硬铝2A12，毛坯为Φ 22mm×100mm的铝棒，单件小批量生产。

图1 螺纹杆

3.2 步骤二：任务分析

螺纹杆的材料切削性能较好，需要切削的位置有直径20的外圆柱面，中间部位的退刀槽和杆的右端螺纹。

3.3 步骤三新知识点：螺纹切削循环指令－G92

（1）指令功能：螺纹循环指令，首先找到切入点，然后进行螺纹切削，退刀之后，最后返回到原来位置。

（2）指令格式：直螺纹：G92 X（U）Z（W）F；锥螺纹：G92 X（U）Z（W） R F；

（3）进刀方式：加工螺纹时，一般会多次走刀才会完成加工。

表2 螺纹切削常用的进给次数与背吃刀量的关系（双边）

（4）应用：列举用G92指令进行圆柱螺纹切削的案例。

3.4 步骤四：工艺分析

表3 螺纹杆数控加工工艺卡

3.5 步骤五：参考程序的编制

3.6 步骤六：任务实施

图2 仿真加工

图3 机床加工

4 总结

《数控机床编程与操作》从教学任务选取、内容组织、教学的方法和教学的手段、考核方式等方面都作了较大调整，改变了以往的教学方式，取得了良好的教学效果。

实践过程中改革效果表现良好的三方面：一是紧密结合学生毕业后岗位能力需求设计学习性工作任务，能够充分锻炼学生的知识应用能力及分析解决问题的能力；二是充分利用仿真软件资源，增加了机械零件的模拟加工训练，增强了学生对于数控加工的直观认识；三是细化了项目实施过程中的考核，能够对学生的学习状况实时监控。