模具专业《数控技术》课程教改探索与总结
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摘 要
对模具专业的学生进行《数控技术》课程的教改探索，实施过程分为AUTOCAD图形设计、工艺及程序编写、PPT制作、板书设计、现场讲解及仿真加工。本文就具体的实施过程进行了阐述并进行总结，通过教改活动，学生的创新能力、语言表达能力、实践动手能力、办公自动化应用能力等都得到了全面提升。
关键词
数控技术;教改探索;能力提升
中图分类号： TG76-4 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.022
Abstract
The teaching reform and exploration of the course of"NC technology" is conducted for the students of mold specialty.The implementation process is divided into AUTOCAD graphic design，process and program writing，PPT production，blackboard design，on-site explanation and simulating process. The specific implementation process is elaborated and summarized in this article.Through teaching reform activities，students' innovation ability， language expression ability，practical ability，and office automation application ability have been comprehensively improved.
Key Words
NC technology;Education reform exploration;Ability improvement
1 《數控技术》课程教改实施目的
模具专业的课程大体可以分为基础素能课程、核心素能课程和素能拓展课程，数控技术这门课属于核心素能课程，是一门必修专业课，该课程具有专业技术性（独特的编程方法和操作加工技术）、核心支撑性（与基础课程紧密联系，新知与旧知的综合应用）和职业实践性（注重实践应用，而不能纸上谈兵）的特点。课程目标制定时以岗位需求为导向，行业标准为依据，目标分为知识目标、能力目标和素质目标。通过课程学习让学生认识数控系统及机床机械结构，掌握数控机床工作原理，学习并掌握具体的数控车铣编程方法，能根据图样正确进行工艺分析，编写并调试加工程序，掌握对刀方法，从而具备操作数控机床并实践加工的能力，具备分析解决问题能力及沟通协调能力，具有良好的职业道德和团队精神，从而适应岗位需求。但是在理论知识的教学环节中，往往还是以老师为主，学生对知识的掌握情况仅仅通过作业是得不到充分体现的，学生自己对知识的理解以及和其他基础知识的衔接情况都得不到展示，因此，需要探索并改变相应的教学方法，角色互换，让学生去设计并讲解，从而充分挖掘学生的主导创新能力，使学生能够将相关专业基础课很好地衔接起来，加强专业结构体系的关联性和完整性[1]，有更多的机会去体验不同课程知识点的综合应用，有更多的空间去设计组织内容，团队合作并锻炼展示自己。
2 教改实施过程
以17级模具专业学生为实施对象，实施时间安排在教师完成关于“数控车床/数控铣床系列”指令知识点讲解之后。《数控技术》课程教改实施前，学生5-6人自由组队，实施过程主要由五个环节：AUTOCAD图形设计、工艺及程序编写、PPT制作、板书设计、现场讲解，该论文中以部分小组学生实施情况为例。
2.1 AUTOCAD图形设计
在学生组队完成后，小组讨论教改课题内容，设计讲解方案，并且可以就每位学生的优势分配任务。模具专业学生在大一学年学习了专业必修课工程制图Ⅰ、工程制图Ⅱ和AUCAD软件，在教改实施过程中，要求采用AUTOCAD软件设计绘制零件图形，每组学生在所学的专业知识的基础上按制图标准进行绘制与标注，所以各小组中擅长机械制图的学生可以担负本小组的图形设计任务。最初递交设计时，学生不知道如何修改背景颜色，如何设置线型粗细。如下面图1a是学生绘制的零件图形，从图形中看出还存在一部分小问题，如图1a中直径标注缺少“Φ”符号，螺纹缺少详细的标注，图1b缺少部分圆弧定位基准和定位尺寸，学完CAD以后，只有在实际应用中才能发现问题，经过指导调整后，学生基本能很好地按制图标准绘制零件轮廓并进行标注。
2.2 工艺及程序编写
完成零件图形绘制后，设计加工工艺，选择适合零件加工的数控机床，确定工序内容，分析加工零件图纸，明确加工内容和技术要求，确定加工方案，如制定加工路线、安排加工顺序、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定等等。学生通过查阅相关工艺手册设计并组织表达内容，后续在小组课题实施过程中必须由小组成员流畅地有逻辑地表达出来。随后小组中负责编程的学生，采用所选择的数控机床对应的系统编程方法，将工艺设计内容和零件加工轮廓编写成加工程序，将《机械制图》、《机械基础》、《数控技术》的课程内容很好地衔接起来，并进行实践应用，小组成员逐个检查并讨论修改程序。
2.3 PPT制作
《信息技术应用基础》是模具专业在大一开设的通识教育课程，通过课程学习，学生已经掌握信息技术基础知识、文字信息处理方法、掌握数据信息处理和电子演示文稿信息处理的工具软件及基本使用方法，所以小组中负责PPT制作的学生，可以利用所学习的办公软件制作课题PPT，设计版式，合理安排课题中需要表达的图片和文字，结合部分动画充分展现讲解内容。在本次教改前，学生很少有机会制作PPT，在制作的过程，不可避免地会遇到很多问题，在这一环节中，学生可以去发现问题，然后寻找解决方法，最后解决问题。从最后讲解时展现的PPT来看，几组学生制作的PPT应用了相对比较简洁的模板，也合理地穿插了一些动画，这说明教改活动的开展可以很好地提高学生计算机办公自动化能力，也为后续的其他课程设计报告、毕业设计等课题撰写打下计算机基础。
2.4 板书设计
在教改环节中，学生应提前设计布局板书，将课题需要表达的信息，直观地表达出来，其中涉及相应的工艺信息和零件程序的书写，在讲解时，PPT上展示需要加工的零件图片，学生可以对应于零件的每一条轮廓轨迹书写并讲解该轨迹程序段，合理布局板书有助于学生清晰课题的讲解内容，同时也有利于讲台下的其余学生对知识的掌握理解。
2.5 现场讲解及仿真加工
现场讲解环节能很好地锻炼学生的胆识和表达能力，小组中负责讲解的学生按照小组先前设计好的板书，对应PPT，边书写板书边讲解零件的工艺、程序等重要内容，这一环节设计使得学生讲解过程内容比较饱满，台下的学生才能跟上讲解速度。程序讲解结束后需要采用宇航仿真软件进行现场操作模拟仿真零件的加工过程，这对学生来说也是一个比较大的挑战。之前课堂上老师讲解完理论知识点后，及时应用宇航软件进行仿真验证，而学生只有课后反复练习操作界面、练习对刀方法、编程调试才能提高实践能力，所以学生要想完成这一环的教改任务必须提前反复练习。从学生的真实表现来看，可能第一次尝试讲解课题，大部分显得都比较局促紧张，讲解和仿真环节衔接还不够紧凑，但是也都顺利完成了数控机床对刀仿真加工。
3 总结
17模具1班一共分5小组实施教改内容，通过《数控技术》的教改锻炼，因势利导，发挥学生各自的优势特长，加深了学生对理论知识的理解，同时提高了学生的主动创新能力、数控编程操作的实践能力、办公自动化应用能力，语言组织表达能力、团队合作能力。学生通过教改活动，获得成就感，肯定自我，从而激发浓厚的学习兴趣。对教师而言，可以很好地了解学生对知识的掌握情况，及时针对薄弱环节提出指导意见并改进教学活动，提高教学效果，因此开展此类教改，能给学生提供有效的锻炼平台，能真实体现学生的知识掌握情况，能促进“教”、“学”相长，对教师进一步改进教学方法提高教学效果提供有力依据，对培养企业现代综合性人才具有很好的促进作用。
参考文献
[1]周明虎.项目教学法的实施与典型案例分析[J].中国现代装备教育，2010（13）：6-8
[2]陈莹.《模具制造工艺》实践课程教学改革与探索[J].机电教育创新，2017（10）：120-123
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