探析机械零件数控车削加工理实一体化课程开发 Development of the Integrated Course of NC Turning of Mechanical Parts

胡静 HU Jing

摘要： 数控加工目前仍然是工业加工的主要技术，而机械零件加工则是数控技术的重要应用场景，机械零件的数控车削加工技术是数控加工专业的核心课程内容。本文以“理实一体化”为视角，探讨了将课本教材教学知识点与机械零件数控加工职业技术相结合，建立更加符合职业环境需求的新课程标准，经学生的教学内容与人力市场的实际人才需求相结合，重视对学生工作过程的指导和锻炼，并对学生的职业素质进行更为客观全面的评价和考核。

Abstract： Numerical control machining is still the main technology of industrial processing， and the machining of mechanical parts is an important application scene of numerical control technology， numerical control turning technology of mechanical parts is the core course content of numerical control machining specialty. Based on the real integration of "rationality" as visual Angle， discusses the teaching textbook knowledge combined with mechanical parts nc machining vocational and technical， to build a more professional environmental needs of the new curriculum standard， the students' teaching content combined with the actual demand of labor market， pay more attention to the guidance and training of the working process of the students， And the professional quality of students for a more objective and comprehensive evaluation and assessment.

關键词： 高职院校;数控加工;课程开发;理实一体化

Key words： higher vocational colleges;CNC machining;curriculum development;integration of truth and reality

中图分类号：U673.38                文献标识码：A                 文章编号：1674-957X（2021）22-0249-02

1  理实一体化课程开发的基本原则

1.1 职业能力原则

“理实一体化”教学理念的核心内容就是将理论教学与实践教学有机融合，这一理念并不是将理论知识教学内容与实践教学项目的简单过渡，而是将理论知识学习与理论知识应用、实践操作学习与实践操作锻炼的日常教学内容进行有机整合。对于数控专业来说，学生未来的职业能力以数控车床的操作能力为主，因此在课程内容的选择上也该以此为主，围绕学生未来面对的职业环境中应该具备的数控车削加工操作能力，创设具体的理论知识应用实践教学项目。引导学生自我定位为一名数控加工车削工人去进行实践项目的训练，通过真实职业环境下的实践训练，反馈出学生理论知识学习的薄弱环节，再通过针对性的理论知识强化理解，提升学生对车削加工技术的应用能力以及对职业环境的适应能力。

1.2 情境教学原则

职业教育中的实践教学活动，应该构建出实际的职业情境，让学生能够更加快速的融入企业实际生产环境中去，适应数控车削加工工人这一未来职业角色，让学生能够直观体会数控加工工人日常工作环境和技能需求。通过这种职业场景的融入式实践训练，不仅能够提升学生对数控加工企业实际工作过程的熟练程度，同时还能端正学生对自己未来职业发展的定位和规划，培养学生认真、负责、敬业、进取的职业素养。

2  高职院校机械零件数控车削加工课程开发主要内容

2.1 教学目标

总体目标：高职院校机械零件数控加工应该以学生获得中级职业资格证书并能够获得数控车工的中级职业资格证，确保学生在后续的求职过程不受影响。其次，要让学生能够切实熟练掌握机械零件数控车削加工技术，同时能够具备相对完善的数控加工理论知识体系，使得学生具备对新数控加工技术的自主学习能力和创新意识，同时也能适应各类不同型号的车床和复杂职业环境。

具体目标：

①职业能力方面：

第一，要可以熟练认识并解读较为复杂的零件结构图，并能够对零件结构图中的信息进行数字化处理，将这些信息转换为具体的数控加工参数和计算基点与节点。第二，要可以完成机械零件加工余量、各个位置的供需尺寸以及车削公差等车削用量的计算和确定。第三，要熟悉各类型加工车床、刀具、夹具的特性，能够依据零件结构图以及车削用量选用合适的车床、刀具与夹具，同时能够针对一些特殊的零件结构，自主设计简单的夹具模型。第四，要可以度相对稍复杂的机械零件编制具体的车削加工工艺，然后制定具体的生产流程，并利用CAM等专业软件编制出零件加工流程手册。第五，要可以熟练进行各类型常见车床的车削加工操作，并能够正确校验加工零件的规格质量是否合格。第六，要能够对常见车床进行检点的刀具、夹具组装更换与维护。

②自主探究能力方面：

第一，要具备自主学习新兴数控加工技术的动力和能力。第二，要掌握查阅资料文献的简单科研能力。第三，要具备数控加工领域的逻辑思维能力。第四，要掌握科学规划工作过程的计划能力。

③职业素养方面：

第一，要有团队协作经验，具备良好的团队沟通能力和合作意识。第二，要有爱岗敬业、积极进取的职业发展态度。第三，要有认真负责、乐于助人、正直可靠的职业精神面貌。

2.2 教学条件

教师：为了满足“理实一体化”的课程体系需求，建议高职院校采用“双师型”模式组建教师队伍。即机械零件数控车削加工课程教师团队不仅要有传统的理论课程教学教师，同时还可以通过对外招聘兼职教师或与企业合作引入技术人员的方式，招聘具备丰富职业实践经验的技术专家、人员作为实践教学项目的指导教师。

教学环境：高职院校可以加大对数控加工企业的校企合作力度，在企业的资金与技术支持下，构建设施设备齐全的数控加工专业实训基地。围绕实训基地，为学生营造CAD绘图技术、CAM工艺流程编程技术、数控车床操作技术、车削用量的测算技术等职业技能训练的设施设备条件。

教学时间：保证每周最少能够安排六个课时。

教学方法：讲授式理论教学、项目实践教学、软件操作的数控加工仿真教学。

2.3 教学内容

依据高职机械零件数控车削加工课程的课本教材教学目标以及企业实际数控加工人才需求，选定课程教学内容如表1。

2.4 教学流程

准备阶段：教师要制定具体的教案。首先要根据高职机械零件数控车削加工课程内容的具体安排，明确某一课时的具体教学目标，然后在依据职业能力培养这一主要教学目标收集开发教学资料，设计和改编实训项目或仿真实验。然后根据教学项目转变经过调试的性能稳定的设施设备（数控车床、计算机编程軟件、仿真软件）。

理论教学阶段：将课程理论知识细分为概念性知识和实践操作常识原则类知识两大类，然后根据学生对这些理论知识的接受能力，遵循由易到难的原则，逐渐向学生讲授理论知识，并可以结合一些小型实验或小规模的实机演示，引导学生自主观察演示与实验现象，思考理解概念性知识，掌握并深度记忆实践操作常识性原则类知识。

实践教学阶段：从操作安全性考虑，教师要就车床操作项目，对学生进行详细的步骤分解式的演示教学，确保学生在熟悉每一个工作过程的操作规范以后，再指导学生一步一步的独立完成车床的具体操作。然后在通过分组协作等形式，组建机械零件车削加工流水线，通过小组间的通力配合，共同自主协商编制出具体的零件加工工艺流程，并按照这一流程加工出零件成品。例如在数控车削机床操作时，要严格落实职业情境中的安全生产第一原则，在编程过程中就将避免道具与旋转的卡盘相撞这一常发事故作为编程难点问题。在各个机床坐标轴的运行范围进行严格规范，确保不会出现“撞刀”的恶性故障。另外可以采用仿真软件模拟编程结果的数控机床运行情况，提前排查和修复编程漏洞，通过反复的仿真实验和试运行结果，来不断调整优化机床个传动轴的参数。

同时，也可以借助于计算机仿真软件，以实践任务为方向，引导学生计算机CAD绘图软件、CAM编程软件的实机操作，让学生能够熟练掌握这些专业软件的操作技巧。能够借助于这些软件工具完成较为复杂的零件结构图设计、零件车削用量计算选定等操作。例如CAM编程软件的应用教学中，要结合具体项目实例，从分析项目需求到分析工艺、从制定工艺流程到三维建模，可以采用单步加工状态下，放量试切的方式，先让学生尝试编写放量试切工艺，当这一程序运行正常以后，再进一步依据机床设备的类型以对工艺参数进行配置，利用软件的自动化编程功能，自动输出程序，然后再通过仿真验证，确保参数设置正确。

教师在学生实践操作时，可以来回巡视，及时矫正并指导学生的操作规范，维持教学秩序。

2.5 教学评价

在完成一个课时的教学任务以后，不仅要通过理论知识考试的方式考查学生的理论知识掌握情况，同时也要依据学生在实训项目中的具体表现进行打分。以学生课时教学目标的完成度为教学成效主要评价标准。同时也可以让学生参与到教学评价中来，通过学生自评、组内互评的方式，营造正向的班级内部竞争氛围，为后续的课程教学提供更加全面真实的学生反馈。

3  结论

高职院校的数控加工专业课程开发是学校的日常教研工作的主要方向，通过对课程内容及课程流程的持续性调整优化，来满足动态变化的数控加工企业技术型人才需求。以机械零件的数控车削加工课程为例，要开发“理实一体化”的课程体系，就需要遵循一定的原则，以提升学生的职业能力为导向，结合课本教材内容与企业实际人才需求明确课程定位和教学目标。然后在课程内容的制定上要以企业实际工作情境为主，创设更为真实的职业化技术应用实践教学项目，同时明确教师在教学是的主导任务，将职业技能的考核纳入到学生最终专业成绩考核中去，提高学校机械零件数控车削加工课程的最终学生职业能力教学质量。

参考文献：

[1]陈建.“专接本”理实一体化课程的开发和实施[J].课程教育研究，2017（43）：246-247.

[2]姜云宽.以工作过程为导向的理实一体化的《数控技术》课程开发[J].农村经济与科技，2016，27（20）：261-262.

[3]陈永强，袁野.高职数控技术专业理实一体化课程改革与实践——以《使用数控机床加工零件》课程为例[J].价值工程，2016，35（08）：243-244.