“互联网+”背景下数控加工与编程教学模式研究

赵嘉媛

[摘           要]  “互联网+”教育的高速发展，让我国职业教育模式发生了革命性变化，通过对数控加工与编程专业的“互联网+”教学模式对课程进行改革研究，在教学过程中把线上、线下、课上、课下四个阶段的学习结合起来，通过课前导学、课堂研习、课内实训、课后练习4个阶段进行教学，让课程更加适应现代数控加工人才的发展及区域数控加工行业对数控高技能人才的需求。

[关    键   词]  数控加工与编程;“互联网+”教学模式;线下教学

[中图分类号]  TG659                  [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）41-0074-02

一、引言

我国“互联网+”教育的飞速发展，让我国职业教育整体从面授教学转向面授教学+“互联网+”教学相结合的模式，使学生获取专业知识的方式、教师授课的方式以及双方教学关系都发生了较大变化。

制造业发展水平是一个国家工业化程度的主要标志之一，随着科学技术的发展，智能化和信息化将是第四次工业革命的核心，“中国制造2025”将数字化制造放在重要地位和未来制造业的主要发展方向，数字化制造将是我国传统制造业转型、产业结构调整的重要技术手段，数控技术是制造业实现数字制造和信息化制造的基础，进入21世纪以来数控装备日益网络化、智能化，是企业实现虚拟企业、敏捷制造、智能制造以应对高效率和质量的先进制造技术基础。

二、数控加工与编程课程的“互联网+”教学模式

数控加工与编程课程是数控专业培养计划所对应的核心专业课程，数控技术专业学生学好这门专业基础课并熟练操作数控机床、能根据零件图纸编制加工工艺和数控加工程序，是毕业后高效进行数控加工、数控机床维修的重要专业基础和保证。

目前我校数控加工和编程课堂教学过程中实行数控技术理论教学与实操一体化教学，授课中教师有针对性地采用理论教学、数控机床实操等方式传授课程中的各类知识点，从而实现学生更高效的学习。实际课程实施过程中，教师掌握学生在每堂课和课后的学习进展、知识点吸收情况和学习需求，根据学生情况采取有针对性的措施与学生保持良好的沟通，并实施适合每部分课程内容的教学模式和方法。

在数字化和信息化时代，为顺应“互联网+职业教育”的发展和需要，基于“互联网+”的制造类专业数控加工与编程课程教学模式采用信息技术手段与数控专业教学有机整合的思想理念，是一种基于互联网等信息技术形成的新型模式。对于数控加工与编程课程来说，在实际教学过程中需要把互联网课堂、传统教室、课上、课后四个学习阶段有机统筹结合，对于不同学习阶段采用不同和有针对性的教学模式，创设不同的教学情境，如课堂教学模式、实训模式等。

（一）“互联网+”背景下数控加工与编程课程的课前导学

课前导学阶段，教师是数控加工与编程课程教学资源提供的主要核心，利用学习通、智慧职教等平台提前发布课前导学资料，主要教学资源包括课程团队制作的項目化课程、微课、PPT、精品课程视频或从网络搜集的优质课程资源，结合教材为学生自主、个性化的学习提供移动化、碎片化的互联网资源;同时教师根据课程特点、学情分析等提前告知本课程量化评分考核标准，便于学生提前了解本课程相关知识点的重要性，并根据学生自学情况预测学习效果，以便于设计和调整后续的教学活动。

学生课前登录互联网平台或App，根据每次发布的课前学习任务，在课前初步了解下次上课需要学习的知识点、重点和难点，在互联网提交学习疑问，也可以直接与同学交流学习心得、疑问讨论。同时，学生也可以通过互联网手机相关数控加工视频、学习资料、图片等。相关资源上传至选择的互联网平台，和老师一起共建教学资源。

通过以课程教学任务和目标的课前导学，能够帮助学生建立知识框架，便于学生自主学习，降低厌学情绪，同时教师也可以根据学习通平台等互联网App或平台数据统计情况对每个学生的自学能力和每次课前自学情况进行评估，老师通过互联网平台或App可以掌握每个学生的课程预习和复习情况，包括登录“互联网+”平台的时间、在平台上的学习时长、讨论问题和答题情况，以便调整后续课堂教学侧重点和教学速度，便于教学活动的顺利展开。

（二） “互联网+”背景下数控加工与编程课程的课堂研习

课堂研习是“互联网+”背景下数控加工与编程教育的核心环节，通过实施数控加工理论与技术实践一体化的项目化教学，将理论与仿真教学相结合。教师先描述本次课的学习任务，对数控加工与编程课程中的重点、难点等知识点进行课堂教授，针对实时问题和课前导学中学生集中反映的问题进行疑难解答，也可对个别学生出现的困惑以一对一的方式进行辅导。

对于课程中实践操作性较强的教学内容，将学生划分成若干个课程小组，每个小组分配不同的编程和加工题目，通过小组成员间的团队合作共同完成课程设计内容。在课堂教学中教师可以通过学习通、蓝墨云课堂等互联网平台进行点名、提问、抢答等活动。

教师在课堂教学中重点关注学生在课堂上不同加工案例的数控程序编写质量、数控加工工艺路线合理性等，对课堂小组展示进行点评，并针对不同学生课堂学习情况通过学习通等互联网平台发送适时指导。

（三）“互联网+”背景下数控加工与编程课程的课内实训

课内实训通过项目化和理实一体化的数控课堂实训活动来提高学生的数控编程能力、零件装夹、调控、维修能力、车床/铣床加工能力等，教师根据实训机床可以更生动和清晰讲解数控机床原理、数控车床和数控铣床等不同类型的机床操作要点、安全注意事项，根据图纸进行三维建模、数控加工工艺编制和数控编程、选择刀具、对刀测量和调整、实施数控加工等全过程。

开始实训前随机将学生划分为若干个课程小组，每个小组分配不同的零件图纸，组织学生通过小组讨论、分析零件结构特点、决定采用何种加工工艺路线、确定数控编程内容、小组内各成员职责，并分工合作按小组在数控机床上完成实际零件加工。实训教学中如无安全风险，教师应尽可能让各课程小组合作完成数控零件加工、测量，教师在此过程根据生产实际辅导各课程小组数控加工实施过程，当数控加工过程中发现问题时指导或共同分析，通过数控加工工艺分析、实施数控加工、分析实训过程中存在的问题和原因等，提高学生综合应用所学知识的能力，提高学生学习的主动性和积极性。

教师在课内实训教学中重点关注学生在实训过程中不同类型零件的数控编程进展、数控程序调试时间长短和步骤、对刀操作准确度、加工质量高低等，在各小组完成数控加工、提交零件作品时进行点评，并针对不同学生课堂实训情况通过学习通等互联网平台发送相应的指导和提醒。

（四）“互联网+”背景下数控加工与編程课程的课后练习

在课后阶段，教师通过学习通等互联网平台复习巩固知识，完成并提交作业，并提供UG数控仿真加工、Mastercam、宇龙数控仿真平台、斯沃等数控加工仿真平台和软件，为学生提供课后练习的仿真加工环境，为巩固和辅助教学效果提供帮助。

通过数控加工仿真软件模拟主流数控系统和国内数控机床对机床—夹具—刀具—工件进行几何仿真以验证刀具路径正确与否，是否会发生刀具与工件干涉，可以判断数控程序正确与否;进行物理仿真观察切削动态特性对加工零件质量的影响，根据仿真情况调整和优化切削参数。

通过课后练习可以为不同学习深度和广度的学生提供个性化的知识和技能增长途径，最大限度地满足学生差异化的学习需求，拓宽知识面和提升应用技能，满足我校对专业技能拔尖和行业特色人才的培养需求。

三、结语

通过实施“互联网+”背景下数控加工与编程课程的课前导学、课堂研习、课内实训、课后练习、我校制造专业学生在数控加工专业技术能力方面有了持续提升，该教学模式较适应现代数控加工人才的发展及区域加工行业对数控高技能人才的需求。促进了制造类专业群的建设和发展，我校机械制造及自动化专业被评为湖北省省重点专业，经过全国职业技能等级证书信息管理服务平台认真评审，2020年6月正式批准我院新申请的数控车铣加工“1+X”试点证书资格试点院校。本专业生在实践能力与创新精神等方面取得了长足的进步，在湖北省技能大赛数控机床装配调试与维修赛等各类比赛中多次取得优异成绩，机械制造与自动化专业历年毕业生取得中级职业资格证书比例达100%，约40%的学生取得数控操作工（铣床、车床）高级职业资格证书;机械制造专业学生就业率随着人才培养质量提高、产教融合和“1+X”证书教学理念的实施，机械制造与自动化专业毕业生近三年就业率平均约为 98%，毕业后从事数控加工的学生专业技能较高、职业素质好，得到用人单位的高度评价。

参考文献：

[1]李学光，许颖，赵伟宏，等.《机械制造技术基础》慕课教学模式研究[J].中国教育信息化，2017（24）.

[2]陈建毅.数控编程与加工“课证融合”的教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2020（5）.

[3]陈晓丽.翻转课堂及双教学平台在中职数控课程中的应用研究[D].杭州：浙江工业大学，2016.

[4]王立新，张跃智.智能制造背景下数控技术人才培养研究[J].内燃机与配件，2020（5）.

◎编辑 鲁翠红