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關鍵詞：職業教育；數控編程課程；教學銜接

一、引言

職業技術教育的銜接不僅有文化基礎課的銜接，專業基礎課的銜接，還有專業核心課的銜接。職業技術教育不同層次的銜接主要是綜合素質能力的銜接，中職畢業生在鑒定和認可的課程標準基礎上，再通過高職教育教學與實訓，得到了自身能力的提高和學習，實現了中職技能型為主的人才教育向高職技術性為主的人才教育之間的轉化。這要依靠課程結構和教學內容的重新組合和創新，也有賴于整個教學全過程的整理優化和設計。本文對高職數控專業核心專業課《數控編程與加工項目化教程》課程與中職數控專業核心課程《數控車床編程與操作基本功》課程的教學銜接進行探討。

二、數控專業中、高職培養目標的銜接

培養目標銜接是課程銜接的前提條件。培養目標是反映某類教育本質特征的重要方面。數控專業中、高職教育在培養目標上有許多共性，都具有特色鮮明的技術性和職業性，都注重學生職業能力或職業技能的培養與訓練，注重學生專業理論知識應用能力、專業技術使用能力和職業技能運用能力的培養，但是兩者畢竟是不同層次和不同類型的教育培養。

數控專業的中等職業教育是針對數控車床操作這一具體的職業崗位，以培養學生基本操作技能為主體，強調學生掌握數控車床基本操作和專業基本理論，達到初、中級數控車床操作工的培養目標。同時，圍繞這一職業要求所必須具備的文化知識、思想品德和職業道德。數控專業高職教育具有面向數控技術這一職業，它高于數控專業中職教育培養的技術型、操作型人才規格，是以職業崗位的技能和知識為導向，以主要獲取職業能力和提高整體素質為目標，通過對學生進行嚴格的教學和實訓，培養具有大專以上知識理論水平、掌握成熟的數控技術理論和管理規范、畢業后能勝任本職業崗位的高等應用型人才。因此，數控專業中職教育為數控專業高職教育提供必要的學習準備和職業技能實訓，數控專業高職教育是數控專業中職教育的延伸和提升，實現數控專業中、高職教育的合理銜接，即培養目標的銜接。

三、課程主線的確定

中職《數控車床編程與操作基本功》課程以職業崗位所需要的技能和知識為導向，課程的主要任務是培養學生以數控機床為對象，使學生較全面地了解數控車床的基本知識，掌握數控車削加工編程方法、掌握數控車床操作技能等。通過本課程的教學，使學生達到下列要求：

（1）了解數控系統的基本組成等基本知識；

（2）掌握數控車床的特點、工作原理等基本知識；

（3）掌握數控車床的機械結構特點等；

（4）掌握數控車床的手工編程方法和技巧等；

（5）掌握數控車床的基本操作和要點方法。

高職《數控編程與加工項目化教程》課程以職業崗位所需要的技術和知識為導向，課程的主要任務是培養學生具備數控機床操作加工、數控加工工藝分析與編程調試以及數控機床的選用、驗收與維護的專業技能。通過本課程的教學，使學生達到下列要求：

（1）了解機械加工工藝過程的一些基本概念，了解機床夾具的組成及作用，掌握工件在夾具上定位分析，掌握工件夾緊的基本方法；了解常用刀具的種類，幾何角度，耐用度和壽命，了解工件主要表面加工方法及加工方案；

（2）學會正確選擇數控加工內容，掌握數控加工工藝分析方法，學會設計數控加工工藝路線，學會編寫數控加工文件；

（3）了解數控刀具系統的種類及特點，掌握數控刀具的選用方法，了解數控機床附件的種類及其使用方法；

（4）了解數控機床坐標系、工作坐標系、附加坐標系及坐標系的原點等基本概念；掌握手工編程、自動編程及CAD／CAM編程原理和方法；

（5）掌握數控加工程序編制方法和步驟、學會進行數控編程的數值計算，掌握刀具補償的基本概念，掌握手工編程技巧；

（6）掌握數控車床編程基本技巧；掌握數控銑床編程技巧；掌握數控加工中心編程技巧。

綜上所述，中職《數控車床編程與操作基本功》課程主線強調基本知識和具有運用、操作數控車床的能力，這是以動作技能為主、有一定心智技能的能力。高職《數控編程與加工項目化教程》課程主線強調基本知識和具有操作數控機床編程操作熟練的能力，這是以技術應用為主的能力，如分析、判斷、編程計算和計算機輔助技術應用等技術。

四、課程知識點的銜接

中職《數控車床編程與操作基本功》與高職《數控編程與加工項目化教程》是數控專業的一門核心主干課。中職與高職層次課程知識點具體如下：

中職一共分七個項目二十三個任務：

項目一：數控車床的基本認識。任務一：數控車床的認識；任務二：數控車削加工工藝；任務三：數控車床中的坐標系。

項目二：軸類零件的車削。任務一：外圓的車削；任務二：階梯軸的車削；任務三：錐面工件的車削；任務四：圓弧工件的車削；任務五：復雜軸類工件的車削。

項目三：槽類工件的車削。任務一：淺槽的車削；任務二：深槽的車削；任務三：V型槽的車削；任務四：圓弧槽的車削；任務五：復雜槽的車削。

項目四：編制螺紋的車削。任務一：連續螺紋的車削；任務二：三角形外圓螺紋的車削；任務三：梯形螺紋的車削。

項目五：盤類工件的車削。任務一：簡單盤類工件的車削；任務二：復雜盤類工件的車削。

項目六：套類工件的加工。任務一：簡單套筒類工件加工；任務二：復雜套筒類工件加工。

項目七：綜合工件的加工。任務一：復雜軸類工件的加工；任務二：配合件的加工；任務三：批量生產。

高職一共分三個工作模塊十一個項目：

工作模塊一：數控車削編程與加工。項目一：手動車削定位銷；項目二：數控車削錐軸；項目三：數控車削球頭螺桿；項目四：數控車削軸套；項目五：數控車削球頭聯軸節；項目六：數控車削橢圓軸。

工作模塊二：數控銑削編程與加工。項目一：數控銑削U形槽板；項目二：數控銑削六方模板；項目三：數控銑削凹半球曲面。

工作模塊三：數控加工中心編程與加工。項目一：加工孔板；項目二：加工座板。

五、教學方法的銜接

中職《數控車床編程與操作基本功》課程中已經學習的基本內容，特別是數控車床編程的相關內容，在高職《數控編程與加工項目化教程》課程中可以根據具體內容省略、精講或拓寬加深，如數控車削橢圓軸用宏程序編程加工。其次，數控銑床和加工中心的教學是中職教學的一個延伸和提高，另外，高職針對《數控編程與加工項目化教程》的課程專門設置了2周數控車床實訓、2周數控銑床和加工中心實訓，這樣既在理論學習的基礎上，更加強化了動手操作能力和職業素養能力，培養了學生的職業性、專業性、技能性，并且以職業資格證書考核學生技能，如中級、高級數控車工和中級、高級數控銑工等，提升了學生職業素養和技術水平，為其提供了很好的就業前景。

數控專業核心專業課高職《數控編程與加工項目化教程》與中職《數控車床編程與操作基本功》的教學銜接，是核心專業課教學銜接的核心內容之一。本著以培養目標的所需能力和知識，以教學主線為主，教學內容項目化教學，相關知識點也是由淺入深、由簡單到復雜、從基礎到提高、最后到提升的有機結合，以及在課程實踐教學中以技能訓練為主過渡到以技術應用為主的綜合實訓。

要實現中、高職“數控編程”課程的合理銜接，我們要認真分析中、高職課程的現狀，依賴多種銜接模式和教學配合，合理開發職業教育數控編程課程的培養目標和教學大綱、合理地進行教材選用，從而提高數控專業核心課程的教學質量，為培養優秀人才提供更好的臺階。

參考文獻：

［1］ 肖愛武，何榮譽.數控編程與加工項目化教程［M］.南京：

南京大學出版社，2012.

［2］ 陳洪濤.數控加工工藝與編程［M］.北京：高等教育出版

社，2006.

［3］ 郭仁生.高中職“機械基礎”課程的教學銜接研究［J］.

湖南工業職業技術學院學報，2003，（4）：78-81.

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摘要：文章首先介紹了普通車床實訓是數控車床實訓的基礎、接著闡述了中職學校數控車床理實一體化教學的流程，最后針對如何提高數控車床操作工考試通過率，給出了切實可行的解決辦法。

關鍵詞：數控車床 理實一體化 中職

2005年國務院《關于大力發展職業教育的決定》明確提出，大力發展職業教育，加快人力資源開發，是落實科教興國和人才強國戰略。國家的科技興國戰略使得數控加工行業快速發展，從事數控加工的工人相對缺乏。迫切要求職業學校培養出大量的在一線從事數控加工的技術工人。作為中職學生，學習數控車工技術的目的是使學生能掌握數控基本原理、各大模塊的功能、數控車床的編程知識，熟悉相關的仿真a軟件和自動編程軟件，并通過實訓、實習，提高學生的動手能力、創新能力和吃苦耐勞的精神，達到知識、技能、素質的全面發展。

1、普通車床實訓是數控車床實訓的基礎

對于零基礎的學生來說，普通車床實訓是學習車工的第一步。普通車床實訓是以后進行數控車床實訓的基礎。我們可以把學習普通車床的操作技能比作學走路，把數控機床的學習比作學跑步，只有走好了才能跑起來。

現在學校中的數控專業，大都是在原有的車工專業的基礎上，又購置了數控車床和數控銑床、加工中心而形成的。數控車床的價格相比于普通車床要貴許多。大多數學校數控車床的數量相比于普通車床也是要少很多的。綜合上述原因，學校在安排數控車床實訓之前，都要安排一定課時的普通車床實訓。這樣可以使學生在初學階段利用普通車床學習基本操作技能，為以后學習數控機床打下基礎，利用普通機床進行基本操作技能訓練在目前是不可缺少的一個環節。現代制造技術是在傳統的技術上發展起來的，自動化的數控機床離不開傳統的車、銑、刨、磨的加工技術，一個數控工作人員，如果不懂得刀具角度，切削用量和制造工藝，就不能成為一個合格的數控人員。我們培養適應現代社會需要的數控加工人才就是先要從最基本的知識抓起，要使學生學習好掌握好基本功，要使學生牢固掌握普通車床的基本知識，了解普通車床的基本性能和基本構造，熟練掌握普通車床的正確操作：車外圓、車端面、切斷和車槽、鉆中心孔、車孔、鏜孔、車螺紋、車圓錐面、車成形面、滾花等等。這些基本技能、技巧在現階段，我們不可能在數控機床上安排大量時間進行練習。反過來，我們可以利用普通車床臺數比較多這樣的條件，進行這些基本技能操作訓練。基本操作技能學的好與不好，直接影響到以后在數控機床實訓的效果。在這個過程中，普通車床實訓起到了一個承上啟下的作用。

2、中職學校數控車床理實一體化教學的流程

學生學完普通車床以后，開始進入數控車床的學習。現在技工院校使用最普遍的是沈陽機床廠生產的FANUC系統的機床。因為涉及到中、高級工的考試，所以在學習數控實踐操作的時候，還要兼顧到中、高級工理論的學習。綜合以上考慮，教學安排如下：

（1）了解數控機床的總成、面板（主要包括CRT顯示器、系統操作區域、機床操作區域），并掌握操作面板按鈕的功能。

（2）認識數控機床的坐標系（x軸、z軸）。

（3）三個基本操作：回零操作、MDI操作（轉速及換刀）、手作。

（4）對刀操作、對刀的目的。

（5）掌握基本的編程方法、G指令、M指令，及簡單的編程過程。

（6）G71切削循環指令。

（7）外螺紋、鏜孔、內螺紋的編程。

（8）中、高級工理論、實踐的模擬練習。

3、提高學生數控車床操作工的考試通過率

數控車床中、高技工的鑒定考試都包括理論和實踐操作兩個部分。只有理論和實踐操作都通過，才可以取得相應的數控車床操作工的等級證書。針對學校數控車床中、高級工考試通過率不高，提出以下幾點建議：

（1）理論知識

現在數控車床中、高級工的理論主要涉及機械制圖、機械基礎、公差配合與技術測量、金屬材料與熱處理、車工工藝、數控技工工藝、機械制造工藝、電力拖動、數控機床編程與操作、職業道德、企業管理等科目。知識比較復雜，除了多讀、多看、多練之外，還要學會總結。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆，要對比記憶。

（2）實踐操作

數控車床的實踐操作技能是衡量數控車床操作工水平的重要指標，也是數控車床操作工鑒定的關鍵環節。考試之前，一定要認真閱讀零件圖紙，注意公差、表面粗糙度、同軸度的要求等，然后再編程。同時，要注意心態，一定要沉著冷靜。例如，在考試中，某一個尺寸誤差做大了，頭腦一定要冷靜。要相信：只要別的尺寸做對了一樣可以順利通過。要及時調整情緒，在思想上要有個充分的應試心理準備，要相信自己有足夠的能力通過鑒定考試。

（3）考試技巧

在數控車床中、高級工考試中，理論上要本著先易后難、先主后次的做題原則，不要輕易放棄每一道題，必要時使用排除法、驗證法等技巧。實踐操作考試中，裝夾工件一定要裝夾牢固，工件跳動量越小越好。在編寫程序時，要先寫工藝，然后按照工藝流程的順序來編程及工件的加工操作。在實踐操作考試完畢以后，要進行機床的清理和保養。

隨著社會的發展，對數控機床操作工、編程人員的要求也越來越高，同時對數控專業人才的培養提出了更高的要求。本文從數控車床實訓與普通車床實訓的關系、中職學校數控車床理實一體化的教學流程、如何提高數控車床操作工的考試通過率三個方面提出了一些自己的建議。

參考文獻：

[1]關熊飛.數控加工工藝與編程.北京：機械工業出版社，2011.

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關鍵詞：人才規格；人才培養模式；崗位典型工作任務；課程結構

一、專業名稱（專業代碼）：數控加工專業（051400）

二、入學要求：初中畢業生或具有同等學力者

三、基本學制：3年

四、培養目標

本專業主要培養面向廣西玉林地區和廣西泛北部灣經濟區機械制造行業企業，具有良好的職業道德和行為規范，掌握數控加工專業知識，數控車削加工、數控銑削加工/加工中心加工的技能和能力，在生產第一線從事數控車工、數控銑工/加工中心操作工等工作的高素質勞動者和技能型人才。

五、職業范圍

本專業對應的職業范疇為：

（1）數控車工（核心職業）。

（2）數控銑工。

（3）加工中心加工。

六、人才規格

本專業畢業生應具有以下職業素養（職業道德和產業文化素養）、專業知識和技能：

1. 職業素養

（1）具有良好的思想品德和職業道德。

（2）具有良好的人際交往、團隊協作能力及健康的心理。

（3）掌握體育和衛生保健的基本知識及運動技能，具備良好的身體素質。

（4） 具有通過不同途徑獲取信息、學習新知識的能力。

（5）具有正確的就業觀和一定的創業意識。

2.專業知識和技能

（1）熟悉機械加工的專業知識，能讀懂加工圖紙，會查閱有關技術手冊。

（2）熟練掌握中等難度機械零件的加工工藝和方法，編程知識。

（3）能接受和使用新技術、新工 藝、新設備、新材料。

（4）熟悉數控機床結構，數控刀具的使用性能。

（5）了解企業產品的知識和企業管理常識。

（6）具備根據工作任務主動利用各種信息渠道查閱資料的能力，并在工作中有效應用。

（7）具備識讀與繪制中等復雜零件圖樣的能力。

（8）具備手工編寫零件程序和加工零件的能力，能按照作業規范熟練操作數控機床，完成一般零件的編程、加工、裝配與質量檢測及常用車刀的刃磨，能獨立完成一般零件加工工藝的制定，進行設備的保養與維護等常規工作任務。

（9）具備運用CAD/CAM軟件完成中等復雜零件工藝與自動編程能力。

（10）具備按照工作要求、執行本崗位工作流程、并能規范填寫工作記錄的能力。

（11）具備規范執行6S現場管理的能力。

3.專業（技能）方向

（1）專業（技能）方向1：數控銑削加工。①能熟練操作銑床及數控銑床，能對銑床及數控銑床進行日常保

養；②掌握銑削及數控銑削的加工技 能，能運用銑床及數控銑床完成平面、輪廓、槽等銑削加工；③能對簡單零件進行工藝制定和程序編輯，能運用CAD/CAM軟件完成零件自動編程；④能對零件進行質量檢測。

（2）專業（技能）方向2：加工中心加工。①能熟練操作加工中心機床，能對加工中心機床進行日常保養；②掌握加工中心加工的技能，能運用加工中心機床獨立完成加工零件；③能制定簡單零件的工藝，編輯程序，能利用CAD/CAM軟件完成零件自動編程；④能對零件進行質量檢測。

七、主要接續專業

1.高職：數控技術，數控設備應用與維修

2.本科：機械設計制造及自動化

八、人才培養模式

1.“產教結合”人才培養模式

“產教結合”是利用校內實訓基地教育資源和企業密切配合，通過加工真實產品來培養學生，使生產和教學有機結合，營造企業生產環境，以培養適合生產、管理、服務第一線的應用性人才的一種人才培養模式，提高學生綜合素質。它是學生職業能力形成的關鍵教學環節，使學生在走出校門前就能夠將所學專業知識和能力應用于真實生產實際中，實現在學校與企業、崗位的零距離接觸，為頂崗實習打下基礎。使學生練就過硬的職業技能，養成良好的職業道德，從根本上提高人才培養質量。

2.“頂崗實習”人才培養模式

“頂崗實習”是學生在校外實習基地從事與企事業員工一樣的生產實踐工作，并承擔工作崗位規定的責任與義務，并獲得一定的實習報酬。頂崗實習能夠綜合運用本專業所學的知識和技能，使學生盡快將所學專業知識和能力應用到企業實際生產中，以完成一定的生產任務，并進一步獲得感性認識，掌握操作技能，學習企業管理，養成正確勞動態度的一種實踐性教學形式。

九、課程體系構建

（一）崗位典型工作任務分析與描述

典型工作崗位：數控車工、數控銑工、加工中心操作工

典型工作崗位對應的工作任務及職業能力如下。

1.零件鉗加工

（1）能讀懂鉗工常見的零件圖及簡單工藝裝配圖。

（2）能讀懂簡單工藝文件及相關技術標準。

（3）能對常用設備、工具進行安全檢查。

（4）能正確選用加工設備，正確使用勞動保護用品。

（5）能進行一般零件的平面劃線及簡單零件的立體劃線。

（6）能進行鋸、鏨、銼、鉆、絞、攻螺紋、套螺紋、刮研、鉚接、粘接及簡單彎形和矯正。

（7）能進行簡單工具、量具、夾具等工藝裝備的組裝、修整及調試。

2.零件車削加工

（1）能讀懂軸、套和圓錐、螺紋及圓弧等簡單零件圖。

（2）能制定簡單零件的車削加工工藝。

（3）能使用車床通用夾具和組合夾具將工件正確定位與夾緊。

（4）能刃磨普通車刀及標準麻花鉆頭。

（5）能車削軸類、套類、三角螺紋、梯形螺紋、蝸桿等零件。

（6）能簡單維護保養普通車床。

（7）能使用各種測量工具測量直徑、長度、錐度、螺紋。

3.零件銑削加工

（1）能讀懂簡單零件的三視圖、局部視圖和剖視圖。

（2）能合理選用常用銑刀和合理選擇切削用量。

（3）能制定簡單工件的銑削加工順序。

（4）能使用銑床完成臺階、溝槽和鍵槽等零件加工。

（5）能進行普通銑床的日常維護保養。

（6）能用常用量具檢驗平面、斜面、臺階、溝槽和鍵槽。

4.零件數控車削加工

（1）能繪制軸、套、螺紋等簡單零件圖，讀懂中等復雜程度的零件圖。

（2）能編制臺階軸類和法蘭盤類零件的車削工藝卡。

（3）能依據加工工藝卡選取合理刀具和對刀。

（4）編制臺階、內外圓柱面、錐面、螺紋、溝槽等軸類、法蘭盤類中等復雜程度零件的加工程序。

（5）熟練數控仿真軟件基本操作和顯示操作。

（6）能使用CAD/CAM軟件編制中等復雜程度零件程序。

（7）能使用數控車床完成軸類、套類、螺紋等零件加工。

（8）能簡單維護保養數控車床。

（9）具備組合零件加工能力。

5.零件數控銑削加工

（1）能讀懂中等復雜程度的零件圖，能繪制有溝槽、臺階、斜面、曲面的簡單零件圖。

（2）能編制由直線、圓弧等構成的二維輪廓零件的銑削加工工藝文件。

（3）能夠根據數控加工工藝文件選擇、安裝和調整數控銑床常用刀具。

（4）能編制由直線、圓弧組成的二維輪廓數控加工程序。

（5）能夠使用CAD/CAM軟件繪制簡單零件圖。

（6）能夠利用CAD/CAM軟件完成簡面輪廓的銑削程序。

（7）能使用數控銑床完成平面、輪廓、曲面、孔、槽等零件加工。

（8）能進行普通銑床的日常維護保養。

（9）能用常用量具檢驗平面、斜 面、臺階、溝槽和鍵槽。

6.零件加工中心加工

（1）能讀懂中等復雜程度的零件圖，能繪制有溝槽、臺階、斜面、曲面的簡單零件圖。

（2）能制定簡單的加工工藝，合理選擇切削用量。

（3） 能正確選擇零件的定位基準。

（4）能在主軸或刀庫上正確裝卸刀具。

（5）能手工編制鉆、擴、鉸（鏜）等孔類、平面、輪廓加工程序。

（6）能使用CAD/CAM軟件進行零件二、三維造型及自動編程。

（7）能綜合利用車銑加工中心機床完成零件的復合加工。

（8）能使用常用量具檢驗內徑、外徑、長度、角度的精度。

（9）能對加工中心機床進行日常維護保養。

（二）典型工作任務到課程的轉換

零件鉗加工《零件鉗加工》；零件車削加工《零件普通車床加工》；零件數控車削加工《機械識圖》《零件數控車床加工》《機械CAD/CAM》《組合件加工與裝配》；零件銑削加工《零件銑床加工》；零件數控銑削加工《零件數控銑床加工》；零件加工中心加工《零件加工中心加工》。

（三）課程結構

見課程結構圖。

十、課程設置及要求

本專業課程設置分為公共基礎課和專業技能課。公共基礎課包括包括職業素養與職業發展、數學、語文、體育、計算機應用基礎，專業技能課包括專業核心課和專業（技能）方向課，一體化課程是專業技能課教學的重要內容。

（一）公共基礎課

1.職業素養與職業發展（74課時）

主要教學內容和要求：本課程對學生進行職業生涯教育和職業理想教育，引導學生樹立正確的職業觀念和職業理想，學會根據社會需要和自身特點進行職業生涯規劃，并以此規范和調整自己的行為，為順利就業、創業創造條件。

2.數學（76課時）

主要教學內容和要求：使學生掌握必要的數學基礎知識，具備必需的相關技能與能力，為學習專業知識、掌握職業技能、繼續學習和終身發展奠定基礎。

3.語文（68課時）

主要教學內容和要求：培養學生正確理解與運用祖國語言文字的能力，注重基本技能的訓練和思維發展，加強語文實踐，培養語文的應用能力，為綜合職業能力的形成，以及繼續學習奠定基礎。

4.體育（146課時）

主要教學內容和要求：培養學生運動參與、增強體能、體育技能、身體健康、心理健康、社會適應和職業素質等在本專業中的應用能力。

5.計算機應用基礎（68課時）

主要教學內容和要求：培養學生應用計算機解決工作與生活中實際問題的能力；使學生初步具有應用計算機學習的能力，為其職業生涯發展和終身學習奠定基礎；提升學生的信息素養。

（二）公共拓展課

1.禮儀（38課時）

本課程講授當今職業人士必備的禮儀規范及其在人際交往中的操作程序，使學生掌握禮儀的基本知識和操作方法，并有意識地運用禮儀，幫助學生培養良好的姿容儀態、風度修養。

2.應用文寫作（38課時）

本課程通過應用文寫作基礎理論和各種應用文體知識的教學與寫作訓練，使學生掌握應用寫作的基本知識和基本技巧，提高常用的應用文寫作能力，以適應當前和今后在學習、生活、工作以及科學研究中的寫作需要。

3.演講與口才（36課時）

本課程介紹演講與口才的基本知識和各種演講詞的寫作方法，介紹演講是辯論的技能和技巧，強調基本知識理論與實際訓練相結合，運用常用的技法進行訓練，啟發學生培養自己的講說風格。

（三）專業技能課

1.專業核心課

（1）機械識圖（72課時）。本課程介紹以知識：機械制圖國家標準的基本規定；正投影的基本理論和用正投影法繪制圖樣的方法；機件的表達方法及相關標準；常用件、標準件（主要是螺紋緊固件）的規定畫法；零件圖、裝配圖的作用及內容，掌握閱讀機械圖樣的方法。

（2）機械CAD/CAM（74課時）。本課程介紹主要學習AutoCAD二維、三維功能，主要完成 機械零件的電腦繪圖及產品的造型。CAM主要學習CAXA、CAXA等軟件學習，完成NC數控加工模塊及自動編程等功能。

（3）零件鉗加工（136課時）。學會使用常用手工工具和設備（如鉆床、砂輪機等），能利用手工工具制作簡單零件，懂得鉗工的劃線、鋸削、銼削、孔加工、鏨削、螺紋加工、簡單裝配等基本功技能。

（4）零件普通車床加工（288課時）。本課程主要是讓學生掌握普通車床的操作及使用，學會如何加工軸類零件和套類零件、錐類零件、三角螺紋零件、成形面零件、梯形螺紋零件、偏心零件等 。在學習過程中養成良好的職業素養。

（5）零件數控車床加工（304課時）。本課程主要是讓學生掌握數控車床的操作及使用，學會如何編寫軸類零件和套類零件、錐類零件、三角螺紋零件、成形面零件、梯形螺紋零件、偏心零件等零件的加工程序及加工工藝，并通過實踐加工出合格的零件 ，在學習過程中養成良好的職業素養。

（6）組合件加工與裝配（324課時）。要求學生完成機構的建模、動畫設計、數控加工工藝分析、刀路設置、數控加工等任務。每個項目都包含若干個具體的任務，以保證實現學生能“學中做、做中學”的效果。要求學生利用CAD、CAM、CAXA等相關軟件分別完成零件的建模、刀路設置、數控加工等。

2.專業方向課

（1）零件銑床加工（76課時）。本課程主要是讓學生掌握普通銑床的操作及使用，學會如何利用銑床加工各種面銑類零件，在學習過程中養成良好的職業素養。

（2） 零件數控銑床加工（76課時）。掌握數控銑床操作技能和加工程序編制（手工、自動編程），能合理地選用刀具，合理的選用切削液，掌握工件和刀具的定位、夾緊，能獨立制定中等復雜零件的銑削程序，做到安全、文明生產，對工作場地進行6S管理。

（3） 零件加工中心加工（38課時）。掌握加工中心機床操作技能和加工程序編制（手工、自動編程），能合理地選用刀具，合理的選用切削液，掌握工件和刀具的定位、夾緊，能獨立制定中等復雜零件的銑削程序，做到安全、文明生產，對工作場地進行6S管理。

3.專業拓展課

（1）金屬焊接（38課時）。能正確選擇安裝調試、操作使用和維護保養焊接設備；能分析焊接過程中常見工藝缺陷的產生原因，提出解決問題的方 法；能根據實際的生產條件和具體的焊接結構及其技術要求，正確選擇焊接方法及其工藝參數、工藝措施，能初步提出焊接工藝的改進、提高方案。

（2）特種加工（38課時）。理解這門課程的主要概念、基本原理和方 法；掌握電火花成型及電火花線切割加工的基本理論和技術；掌握電化學加工基本理論和技術；理解快速成型加工基本理論和技術；理解激光加工基本理 論；理解超聲波加工基本理論；理解電子束、離子束加工基本理論；了解其他特種加工方法。

（3）數控機床故障診斷與維修（36課時）。“數控系統不能正常啟動”故障診斷與排除；“機床出現急停報警”故障診斷與排除；“刀架系統不能正常工作”故障診斷與排除；“主軸系統不能正常工作”故障診斷與排除；“進給系統不能正常工作”故障診斷與排除；數控機床綜合故障診斷與排除。

（四）頂崗實習

1.實訓時間

累計總學時原則上為一學年。在確保學生實量的前提下，鼓勵學校和企（事）業單位探索實行工學交替、多學期、分段式安排學生實習等改革創新。

2.實習要求

認真落實教育部關于《職業學校學生頂崗實習管理規定（試行）》的有關要求，應保證學生頂崗實習的崗位與其所學專業面向的崗位群基本一致。

十一、教學時間安排

（1）本專業基本學制為三年總學時數約為3080學時。每學年為約為40周（含復習考試）。周學時約為28學時。其中應包括入學教育、軍訓、就業教育、頂崗生產實習等活動。

（2）公共基礎課為324學時，占總學時的14.03%。專業技能課程中的專業核心課程為1198學時，專業方向課程為學時190，拓展課程（公共拓展課+專業拓展課）為224學時，綜合實訓和頂崗實習為1036學時，合計2756學時，占總學時的85.97%。

（3）本專業的基本學制設置為三年制時，將專業基礎課、專業工藝課、專業技能課融入專業一體化課程體系中，以高技能人才培養為目標，拓展專業群中可遷移崗位的職業能力培養。

1.數控加工專業各學期教學時間安排

入學教育：1（周）（第二學期）；軍訓： 1（周）（第一學期）；課堂教學（含復習考試）： 73（周）（第一、二、三、四學期）；就業教育： 2（周）（第四、六學期）；頂崗生產實習：37（周）（第五、六學期）；機動：6（周）（每學期1周）；合計：120（周）。

2.教學安排建議

如數控加工專業課程設置表所示。

十二、教學實施

1.教學要求

公共基礎課培養學生職業素質、職業道德水平和科學文化素養，為學生專業知識的學習和技能的培養奠定基礎，滿足學生職業生涯發展的需要。

專業技能課按照相應職業崗位（群）的能力要求，強調專業一體化，突出“做中學、學中做”的職教特色，采用案例教學、任務教學、角色扮演、情境教學等方法，創新課堂教學。

2.教學管理

建立教學管理組織協調機制，教務科和專業教研組，對常規教學各個環節進行全程管理和監控； 建立教務科和專業教研組督學機制，實現督教、督學、督管；建立校內教師互評機制，在校內開展公開課、示范課，校內老師對主講教師教學效果進行評價工作；建立學生教學效果反饋機制，對所有上課教師的教學效果進行反饋。

十三、教學評價

教學評價是促進中職教育管理、推動改革的重要手段。通過校內評價與社會評價相結合，建立完善的信息反饋系統，為教學改革、人才培養提供重要依據。依據項目教學的進程，將平時成績與期末考試評定相結合，綜合利用形成性、診斷性和終結性評價來調整教學策略。對學生素質進行橫向和縱向比較，確定學生文化基礎優劣及其潛能所在。根據專業技能標準，制定考核的多元評價機制，使評價真正能夠反映學生的知識、能力與素質。

1.評價主體多元化

在多元化的教學評價活動中，評價者進行角色轉換，以學生為主，教師為輔的評價小組，讓學生直接參與教學評價，鼓勵他們進行自評與互評，對教師的教學進行評價，提出自己的看法，從而在學習過程中形成一種“師生共長”關系，共同改進教學，提高教學質量，同時引進社會企業專家及家長的評價，綜合不同的多方位評價。

2.評價內容多元化

考核不是為了檢測知識的識記程度，而是要側重于考查學生獲取和運用知識的能力，要結合數控加工專業（一體化課程）的性質和特點，以課程目標為根本依據，科學地設計課程考核的內容與方式，全面考查和評價學生的學習過程、學習方法和學習成果，將學生的實踐能力、應用能力和創新能力作為考核的主要內容。評價要關注學生學習過程中的表現，注重學生多方面素質，包括責任感、自信心、進取心、意志、毅力等方面的自我認識和自我發展。既要考查學生對科學概念與事實的理解，又要評價學生科學探究的方法與能力，行為習慣，情感態度與價值觀等多方面的變化與進步。

3.評價方法多元化

多元化的教學評價方法不應拘于書面測試和考試，凡是有利于提高學生素養的評價方法都可以運用。評價方法的多元化可以體現在多個方面：他評與自評相結合，定量和定性評價相結合，單項評價與綜合評價相結合，階段性評價與終結性評價相結合等。

十四、實訓實習環境

本專業應配備校內數控加工一體化教室、機械加工實訓車間和校外實訓基地。一體化教室、實訓室的環境要具有真實性，并能應用仿真技術，具備工作、教研、實訓及展示等多項功能。

十五、專業師資

師資隊伍整體結構應合理，符合專業目標定位要求，適應學科、專業長遠發展需要和教學需要。專業帶頭人和骨干教師要占到教師總數2/5以上，專業帶頭人由具有中級職稱以上（含中級職稱）和研究生學歷的“雙師型”教師，要能夠站在數控加工專業領域發展前沿，掌握本專業行業發展最新動態；骨干教師要參與課程的建設與課題的研究。

1.年齡結構合理

數控加工專業需要教師具有較強的獲取、吸收、應用新知識的能力。年齡在50歲以下的高級講師及35歲以下的講師所占比例要適宜，中青年骨干教師所占比例要高。

2.學歷（學位）和職稱結構合理

具有研究生學歷以上和講師以上職稱的教師要占專職教師比例的80%以上。

3.生師比結構合理

生師比適宜，滿足本專業教學工作的需要，一般不高于20∶1。

4.“雙師型”教師比例結構合理

積極鼓勵教師參與科研項目研發、到企業掛職鍛煉，并獲取數控加工專業相關的職業資格證書，逐步提高“雙師型”教師比例，使之達到90%以上。

5.專兼比結構合理

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關鍵詞：數控編程；教學；感想

中圖分類號：F224-39

學習數控技術課程的目的是使學生能掌握數控原理、插補原理、伺服系統、檢測原理等基本知識，掌握典型的數控系統的應用與操作，掌握數控車床、數控銑床、加工中心的編程知識，熟悉相關的仿真軟件和自動編程軟件，并通過實驗、實訓、實習增加感性認識，提高學生的動手能力和創新能力，達到知識、能力、素質的全面發展。如何提高數控編程教學效率呢？

一、選擇合適的教材

教材的內容應適合于實際編程應用的要求，以目前廣泛采用的基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術為主要內容。在講授軟件操作、編程方法等實用技術的同時也應包含一定的基礎知識，使讀者知其然更知其所以然。數控編程技術的學習是一個分階段不斷提高的過程，因此教材的內容應按不同的學習階段進行合理的分配。同時，從應用角度對內容進行系統的歸納和分類，便于讀者從整體上理解和記憶。

教學內容以“必須，夠用”為度，少一點公式推導，多一點應用實踐，刪繁就簡，確保重點，突出針對性和應用性。例如：在講“數控編程與操作”的內容時，理論方面應著重從編程思想與方法出發，將涉及到的工藝分析、程序的代碼、結構、格式及數值計算進行詳細講解，多一些編程操作實例，突出實用、實踐，而無需對數控系統或數控機床的維護維護保養等知識講解。在教學中要充分與實踐相結合，采用精講多練，邊講邊練，講練結合的形式。

二、實行內容模塊，構建“三化體系”

一個專業是由若干課程群模塊來構建，一個課程群模塊由若干門課程架構，一門課程由若干知識與能力構建的模塊組成。課程是學校教學組織管理的最小單元，優化課程教學內容，是保證教學質量、培養人才的基石。

這里的模塊，是指課程知識與能力濃縮的單位元。每個單位元包含具有共性的知識點、能力點，盡量在一堂課內完成教學。若要多堂課完成，則分解成幾步實施，提高可操作性。如《數控加工實訓》課程構架可分解為二十個小單元，每個小單元即模塊是知識與能力的高度濃縮，在有限的教學時空里，教學更多的知識與能力點，教學內容含金量極高。成果推廣以來，我們不斷提高和完善，現在已逐步實施課程教學內容的“三化”，即：

教學內容體系化：理論教學體系、實踐教學體系、職業技能體系等三者并進。實現理論與實踐并重，能力與證書并舉，證書與就業并行的格局。

知識能力模塊化：將知識與能力點構建為一個小的單位元，提高教學效益。主要表現在：一是節省教學時間。如：數控加工實訓，我校僅用4周完成高級數車、中級數銑及數控職業培訓考試。二是增大教學信息量。單位時間教學信息量可增加50%～100%。三是節省實訓材料。工件模塊設計，一個毛坯從大到小加工多個訓練零件，節約實驗實訓經費。

典型實例動態化：實例或操作經動態媒體或現場操作等手段實現4D（三維立體+時間的立體動態過程）的動態化。有效提高學生快速理解知識，提高應用能力。

三、應用信息技術手段進行教學

借助于裝備完善的數控仿真、多媒體實驗室和理論實踐一體化教學實訓室，使數控課程的教學手段基本達到了現代化的要求。在數控仿真加工的基礎上，掌握數控機床的操作。教師們都能熟練地使用計算機、投影儀等先進的教學設施，根據優選的教學內容制作課件，營造出圖文并茂生動逼真的教學環境，可促使學生更好地掌握教學內容，提高學習的效率。

1.編制電子教案，實施網絡化教學，將講述的內容通過網絡教學，增加信息量，實現實時仿真，可以引導學生按照工作過程學習，可以提高學生的學習興趣。

2.電子課件講授，將抽象的知識用多媒體表示，形象易懂，提高學生學習效果。運用校園網和電子閱覽室資料，制作圖文并茂的多媒體課件，精心組織教學內容，使復雜問題簡單化，抽象問題形象化，幫助學生深刻理解和掌握所學知識。

3.教學內容全部上網，促進學生自主性學習。本課程的教案、課件、習題集、鑒定題庫、授課計劃、實訓指導書等資料全部上網，促進學生自主性學習。

4.開放實訓室，為自主性學習創造條件。編寫詳細的實訓指導書，學生可以利用多媒體教室，機房、一體化教室快速入門提高，使學生可以利用業余時間進行學習，提高學生的認識、理解、運用知識的能力。

四、加強實習教學

實習教學是數控專業的一個重要環節，由于數控加工牽涉到機床、夾具、刀具、工藝路線、切削參數及編程方面的知識，由于數控設備少，我們可先在普通設備上培訓有關知識，避免一開始就就讓大批學生涌向數量不多的數控機床，等到相關知識準備好了，需要進行程序運行時才上數控機床，這就大大減少了數控機床的工作量，從而緩解了設備不足的壓力。

我建議實習應按普通機床加工（如普車、普銑）仿真模擬訓練數控機床操作三步進行，其中，普車普銑旨在讓學生掌握主要的機械加工工藝與裝夾方法。訓練其對不同材料，不同零件，采用何種工藝路線，及在不同的工藝路線、不同的主軸轉速、進給速度及切削深度條件對工件的形位精度產生的影響。培養學生對切削加工參數和工藝路線制定的感性認識。仿真模擬訓練主要是培養學生對編程指令和機床面板的熟練程度，為在數控機床上的操作打下堅實的基礎，避免因指令不熟而損壞數控設備。

總之，在高職數控編程教學中，改變傳統的教學模式，專業課進行實踐化教學，在教學過程中實施精細化，重點培養學生綜合運用知識的能力，是我校在全面提升學生素質、全面服務社會過程中所進行的一系列改革，同時也收到了很好的效果。

參考文獻：

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數控編程是一項繁重工作，編程質量在很大程度上決定了零件的加工質量。影響零件編程質量的主要因素有：加工工藝路線、刀具類型、走刀方式和方向、切削用量、轉角清根的處理以及加工精度與過切的檢查等。下面我把如何學好數控編程的方法和步驟分析如下。

一、學好數控編程要求掌握的基礎知識

對于初學者來說，務必要重視基礎知識的學習。比如《機械制圖》、《金屬切削原理》、《機床加工工藝》等，它是我們研究數控的第一步。在學習的過程中要注重傳統知識的學習，萬變不離其宗，只要掌握了最基本的原理，再難的問題也會迎刃而解。

1、學好機械制圖

機械制圖是職業學校機械類專業一門重要的技術基礎課，就是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業基礎課。它的目的和任務是：學習正投影的基本理論；掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識、基本方法和技能；培養對空間想象的能力。只有學好這門課，才能學習其他專業課，才能練好操作技能，它對于我們今后的學習和工作也非常重要，制圖課的重點是讀圖、識圖上。

2、了解金屬切削知識

要知道刀具材料的特性、發熱、過載、轉速、每層下刀深度等，要知道這把刀切削這塊金屬材料應該給什么樣的轉速，每分種可以跑多少毫米，每層能加工多深。需要掌握的知識有：金屬材料，刀具材料和種類，刀具對金屬的切削能力力學分析，要有普通銑床或車床實習經驗。

3、熟練應用編程軟件

這部分是純軟件問題，如何切削，想好了，分析透了，就要軟件去控制，產生想要的切削方式。

選擇好要加工的曲面或實體后有很多值依次設置好，如深度控制，從Z高加工到多高，每層加工多深，層與層之間如何提起刀具，加工范圍控制等。

4、掌握零件加工工藝

所謂工藝，就是如何加工，怎么加工的問題，當熟悉了刀具對材料的切削能力，了解了軟件控制，接下來就是怎么樣切削才好的問題。比如想加工一個模具（零件）的一個平面或者一個角落，怎么走刀才走的更光，會不會碰到底部的圓角，加工出來漂亮不漂亮，會不會有余量切削不到，等等。真正學好數控核心在工藝分析，加工的工藝路線是影響制造質量的主要因素。加工工藝是否合理完全決定于編程人員的工藝制定，一不小心，常會忽略一些技術細節，如下刀點不正確、抬刀的安全高度不夠、走刀方式不理想、沒有定義過切檢查面等。如果在試加工中復查不嚴，不及時糾正，輕者會造成打刀、降低制造質量，造成工件返工；重者造成工件報廢，甚至發生人身設備事故。

加工工藝的重點是典型零件的加工方法、工藝安排以及切削三要素等方面。

二、數控編程的學習內容和學習過程

第1階段：基礎知識的學習，包括數控加工原理、數控程序、數控加工工藝等方面的基礎知識。

第2階段：數控編程技術的學習，在初步了解手工編程的基礎上，重點學習基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術。常用軟件有UG、Pro/Engineer、Mastercam、Cimatron和CAXA等，這些軟件也都具有設計開發功能。

第3階段：數控編程與加工練習，包括一定數量的實際產品的數控編程練習和實際加工練習。

三、數控編程的學習方法與技巧

同其他知識和技能的學習一樣，掌握正確的學習方法對提高數控編程技術的學習效率和質量起著十分重要的作用。

在數控編程的學習中，理論與實習是兩個基本環節。在認真學習理論課的基礎上，以一體化的生產實習為主導，理論密切聯系實際，有主次的進行學習。實習要由理論知識來指導，把課本上的知識靈活運用，變為自己的技能，練習中要不斷總結他人和自己的經驗和教訓。

下面是幾點建議：

1、集中精力打殲滅戰，在一個較短的時間內集中完成一個學習目標，并及時加以應用。

2、對數控系統功能進行合理的分類，這樣不僅可提高記憶效率，而且有助于從整體上把握數控系統功能的應用。

3、從一開始就注重培養規范的操作習慣，培養嚴謹、細致的工作作風，這一點往往比單純學習技術更為重要。

4、將平時所遇到的問題、失誤和學習要點記錄下來，這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。

四、利用數控加工仿真軟件學習數控機床編程

初學數控編程者需要大量的編程練習，并進行實際調試。用試切法來檢驗數控加工程序顯然不合理，而且也難于實現。如果利用仿真技術，這些問題可以輕松得到解決，從而避免編程時人為出錯或工藝不合理造成工件報廢。

模擬仿真環境下，在計算機軟件上虛構出高速數控機床的加工環境，放上一個預先做好的“毛坯”，讓“刀具”進行動態模擬仿真，其情形就像真實加工過程一樣，仿真過程可以隨時暫停，仿真時間可以自由控制，以便編程設計人員進行檢查。模擬仿真結束后，編程設計人員即可根據“刀具”運行的情況和“工件”加工后的效果來調整加工工藝路線。這種虛擬加工技術，既可減輕編程人員的精神負擔，又可保證模具的制造質量。

將計算機仿真運用于數控人才培訓的教學之中，產生了各種數控仿真教學系統。比如：上海宇龍數控仿真軟件、南京斯沃數控仿真軟件、廣州超軟數控仿真軟件等，這些教學系統既能單機系統獨立運行，又能在線運行。獨立運行即機床模型方式，其培訓設施只需一臺微機，數控機床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進行，而零件切削過程由機床模型三維動畫演示，用這種方式進行初步學習是經濟有效的；在線運行即機床工作方式，這種方式下教學系統將與實際機床連接，由硬件實現零件切削過程，這時除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實際機床的真實情況一樣，仿真平臺包括刀具軌跡仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三維動畫仿真、加工工時統計分析。操作者可以在虛擬的環境中進行機床運動和切削過程等的仿真，從中獲得相關的加工數據。如進給軸的位移量、換刀狀態、主軸轉速、加速度、進給量、加工時間等。通過加工過程的仿真，了解所設計工件的可加工性，驗證NC代碼的正確性以及評價和優化加工過程，并通過在線修改NC代碼來優化NC代碼。

需要特別指出的是，實踐經驗是數控編程技術的重要組成部分，只能通過實際加工獲得，這是任何一本數控加工培訓教材都不可能替代的。

我國是制造大國。在新一輪國際產業結構中，我國正逐步成為全球制造業的重要基地之一。“以信息化帶動工業化，發揮后發優勢，推動社會生產力的跨越發展”是國家發展戰略，應用高新技術，特別是信息技術改造傳統產業，促進產業結構優化升級，將成為今后一段時間制造業發展的主題之一。這就要求我們這些新世紀人才具有較高的專業素質和綜合素質。成功沒有什么捷徑可走的，它需要我們知識的不斷積累和進步，最終運用于實踐。

另外，我希望同學們掌握書本上的知識的同時，也要走出書本去看一看，多想想身邊的事物，有什么是我們所學的知識可以運用的，不斷思考就會不斷進步。

參考文獻：

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關鍵詞 數控專業 人才培養模式 教學改革

中圖分類號：G718 文獻標識碼：A

1中職數控技術專業人才的需求狀況

通過市場人才需求分析可知，制造行業除需要一部分具有數控技術基本知識和能力的高素質人才去研究和開發新技術外，還急需一大批從事數控技術應用人才，特別是能夠同時掌握數控加工工藝、數控編程、數控機床操作與維修技術的綜合應用型人才更是嚴重不足。從目前數控技術應用現狀來看，我國數控技術應用比率僅為1-2%，而國外工業發達國家平均水平已達到25%。由此可見，其市場潛在需求相當巨大。由于數控技術應用人才的定位是介于工程師和高級技術工人兩者之間，所以學生在畢業時既要具備一定的數控技術理論知識，更應具備熟練的編程和操作及維修技能。因此，中職院校必須深入開展教育教學改革，不斷探索適應數控專業人才培養的辦學模式。

2中職專業人才培養目標

2.1中職專業人才培養目標的基本特征

（1）培養技術應用型人才是中職專業人才培養目標的基本內涵，中職教育的主體是培養科學、工程設計轉化為現實生產力的高等技術專門人才。（2）中職專業人才培養目標應當突出職業性、行業性的特點，教育要面向地方或行業所需要的職業崗位群，教學過程要為學生從業服務。（3）中職專業人才培養目標的重心下移是專業教學改革的一個方向，要面向基層一線培養“下得去，留得住，用得上”的技術或管理人才。

2.2中職數控技術專業人才培養目標

（1）不僅要體現出德智體全面發展的特征，同時還應具備相應的職業素質、文化素質、身心素質以及學習能力、社交和創業能力。（2）具備數控編程、數控機床操作以及數控設備管理和維修技術于一體的綜合能力。（3）具備普通機床操作能力、機械加工工藝設計與規劃能力、數控加工工藝編制能力、數控加工技術管理能力、計算機操作及應用能力、CAD/CAD/CAE一體化軟件以及數控專業外語的使用能力，具備一定的研究開發能力和可持續發展能力。

3積極探索數控技術專業人才培養模式

人才培養模式的改革與創新是中職專業教學改革的目標與核心問題，幾年來，不少中職院校在總結教學改革實踐經驗的基礎上，提出了具有創新意識和中職特色的數控技術專業教學改革的基本思路。即以主動適應社會需求為目標，以培養數控技術應用能力和綜合素質為主線，設計專業教學知識、能力、素質結構；以數控技術職業崗位群的實際需要為出發點，制定專業人才培養方向和教學計劃，重點突出實踐教學環節，整合構建理論教學體系、實踐教學體系和素質教學體系。根據多年的教學研究和實踐經驗表明，一些中職院校（尤其是民辦中職院校）的數控專業（三年制）選擇“分段教學、學做結合”的人才培養模式不失為一條很好的辦學途徑，基本思路和做法是：

（1）“準畢業”階段：學生在校內學年，主要完成教學計劃中所規定的理論和實踐教學內容，使學生取得“準畢業”資格后進入社會實踐階段。

（2）實習階段：最后一年，取得“準畢業”資格的學生在合作辦事單位（主要是數控專業生產廠家）完成社會實踐教學內容，為學生后續從業打好基礎。

4數控專業教學改革的設想與探索

4.1控專業辦學的指導思想

以培養數控技術應用人才為根本任務，以適應市場對數控高等應用人才的需求為目標，以培養學生數控技術應用能力為主線，設計學生的知識、能力、素質培養方案，使畢業生具有適度的基礎理論知識，過硬的數控專業技能，以數控應用技術特征整合構建理論和實踐教學體系，注重實踐環節對學生應用能力的培養作用，加強“雙師型”師資隊伍建設，采用“分段教學，學做結合”的人才培養模式，充分發揮校企合作的優勢。

4.2控專業教學改革的基本思路

中職數控專業教學改革的核心是課程體系和教學內容的改革，也是本專業教學改革的難點和重點，課程體系和教學內容改革的力度，表明專業教學改革的深度，其最顯著的特點是它突出強調了教育的結果。

4.3程體系，改革教學方法，注重實踐教學環節

根據數控專業人才培養規格的要求，對傳統的基礎課與專業課的教學內容進行必要的選擇與整合，既對學生進行基本素質教育，又突出能力的培養，為此，我們應當適時調整課程體系，不斷改革教學方法，注重和加強實踐教學環節，使學生對專業課程知識的學習目的更加明確，那么教學效果不僅能夠得到明顯提高，而且教學成本也會隨之降低。

在教學方法上，盡可能采用邊講邊練，現場教學等多種靈活手段，為了保證教學效果，凡是能在現場邊講邊練組織教學的內容，絕不在教室里用黑板、投影儀及掛圖講解。例如，在講授數控機床編程中“坐標系定義”、“刀具補償”、“固定循環”等內容時，均要求主講教師在數控機床上或在數控模擬加工實訓室來完成，使學生對所講授內容能夠徹底了解和真正的認識。教學實踐證明，這種方式在減少教學時數的同時，還較大幅度地提高了教學效率。

總之，中職數控專業人才培養模式絕非一成不變，也不是某種固定形式，各中職院校可視具體情況有選擇性地加以研究和探索，通過不斷深化教學改革，培養出更加適銷對路的數控技術應用型人才。

參考文獻

[1] 趙云霞，史洪云，魏玉潔.高職教育“工學結合”人才培養模式探究[J].天津職業院校聯合學報，2007（1）.

篇7

數控車工實訓已成為了各類中職院校數控技術應用的一門專業技術課，為了在數控車工實訓課中強化學生的職業技能訓練，加強數控車工實訓課教學是非常有必要的，其不僅可以充分調動學生的參與創新和探索的積極性，也可以培養的實踐操作技能，因此，本文則分析探討數控車工實訓課的教學策略。

【關鍵詞】

數控車工實訓；職業技能；教學策略

開展數控車工實訓課，其可以有效檢驗學生對專業知識技能的掌握程度，因此，在數控車工實訓課中，教師應注重實踐教學環節的把握，將學生掌握的基礎理論知識有效應用于實踐教學中，提高學生的實踐技能和創新探索能力，使培養的技能型應用人才畢業后能適應社會的發展需要。

1 精心設計課堂，使學生具有良好的職業素質

在數控車工實訓中，首先應要求學生應充分掌握基本的基礎知識，包括數控機床的生產特點及數控加工技術等，這就要求教師需要利用多媒體軟件將數控機床的背景，發展歷程、生產特點及數控加工技術以播放視頻的形式展現在學生面前，使學生充分了解現代化機械制造的先進性，具有質量穩定、生產率高，加工適應性強的數控加工技術，讓學生充分了解數控加工技術與普通機床加工的區別，充分調動學生學習的自覺性和積極性，以達到事半功倍的效果。例如學習《數控加工工藝與技能訓練》時，該教材具有知識面廣、實用性強、理論與實踐一體化的特點，其大部分課題的內容都是根據課題內容要求來安排相關理論知識、數值計算、零件加工程序簡圖清單、形成零件加工程序等結構進行編排的，為了使內容講解條理化，首先，教師應根據課題內容來明確實習教學目標；其次，加強理論知識講解，根據零件圖樣的基礎要求進行圖樣分析，并明確教學中的重點、難點；再者，進行工藝分析和數值計算，包括選用的機床型號、刀具類型及材料的性質等，準確進行數值的計算；最后，編制詳細的零件加工程序，并進行程序校驗與首件加工。另外，在數控加工實訓課中，應將安全生產放在第一位，堅持文明生產和安全操作規程的原則，讓學生充分認識到安全文明生產是提高企業經濟效益的重要保障，尤其是對于高速運轉機床的安全生產，這就要求學生必須充分掌握數控機床的性能，養成文明生產的良好習慣，并養成嚴謹負責的工作作風，做好數控車床維護技術保養，從而培養學生良好的職業素質。

2 利用數控仿真系統為學生營造一個虛擬環境

數控加工仿真系統的面板、按鍵功能是與數控機床操作系統是一樣的，但數控加工仿真系統沒有任何安全隱患，采用現代化的數控加工仿真系統，學生可以大膽地去嘗試和練習，并且其可以實現以下幾個功能：第一，可以實現模擬演示功能，學生可以按照相關標準要求進行模擬演示；第二，程序自診斷功能，其不僅可以自動檢測出學生編制的數控程序，詳細分析出學生出現錯誤的原因，也可以實現三維測量功能，這些功能在真實設備上是不能實現的，因此，采用數控加工仿真軟件不僅可以讓學生全面掌握數控操作的基本知識，也可以培養學生的實踐能力和創新思維能力，同時也可以鍛煉學生的膽量，讓學生積極、主動的參與到數控加工實訓中，使學生樹立學習的自信心。

3 注重實訓課的合理安排

由于數控機床的種類較多，其結構、性能及操作系統也有所不一樣，特別是不同的車床，其控制面板和輔助功能是完全不一樣的，所以，在實訓課中，必須讓學生對車床的結構、控制面板和操作系統有一定的了解，當學生充分掌握數控機床的基本知識后，教師可以給學生一些圓弧等模型零件的加工程序，通過在教師的幫助和指導下，讓學生根據相關要求進行輸入，這樣不僅可以讓學生更深層次的了解車床的性能，也可以充分掌握操作的規程；再者，為了讓學生充分掌握所要操作的內容及技術要求，教師應要求學生對簡單零件的圖紙進行查看，明確加工的程序，例如切削用量、選擇刀具等，手工編寫加工程序單，編制刀路線圖等技術；最后，在數控實訓課中，教師可以要求學生按照自己所編寫的工藝路線獨自加工完成零件，根據考級要求讓學生充分掌握各類輔助功能，加工先從軸類零件、內外螺紋零件開始訓練，待學生熟練掌握車制機床軸、車制內外球面等復雜零件后，再進行高難度復雜零件加工的訓練，從而培養學生獨立思考的能力和實踐能力。

4 堅持學生個性化差異和因材施教的原則

學生是數控機床實訓課中的主要學習者，其主要以培養學生的操作技能和科技能力為目標，因此，在數控機床實訓課中，第一，教師應根據學生的心理和生理特征有針對性的開展教學；第二，應堅持學生個性化差異和因材施教的原則，使學生的實際操作能力得到提高。對于操作能力不是很強的學生來說，教師應認真講解數控機床的操作技術，幫助學生理解操作基礎的基本內涵，從而培養學生的動手能力。例如進行有關刀尖圓弧半徑補償的加工時候，對于理解能力不是很好的學生來說，其可能無法理解在編程過程中對刀補的內含，因此，針對這種情況，教師可以給學生加工的模擬圖紙，讓學生充分了解到在數控加工過程中都是依據這些輪廓的零件來進行編程的，由于刀具具有特定的半徑，并且刀具中心的運動軌跡并不等于加工零件的實際輪廓，其是偏移輪廓一個刀具半徑值加上刀具磨損以及加工余量，所以，在加工外輪廓時，應將刀具中心運動軌跡偏移加工零件的外輪廓表面的一個刀具半徑值，同理，進行內輪廓加工時，應將刀具中心運動軌跡偏移內輪廓表面一個半徑值。然而，對于操作技能較好的學生，在實訓課中，教師應適當加大操作難度，科學、合理的改變一些教學內容，使學生的操作技能水平得到提升。

5 總結

數控機床實訓課是各類中職院校的一門專業課程，加強數控車工實訓教學，不僅可以培養學生的實踐操作能力和創新能力，也可以為企業輸送高技能應用型人才，因此，加強數控車工實訓教學是非常有必要的。

【參考文獻】

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當前我國正處在產業升級、換代的重要時期。使得數控技術得到了廣泛的推廣應用，以適應現在制造業競爭日益激烈的情況。大力發展數控技術的應用對制造業的貢獻突出，是發展國家經濟的重要措施。但是，現在數控技術的專業人才是我國緊缺性人才，尤其是既懂技術又懂技能的人才。那么如何培養出企業需求的人才，就成了高職教育急需解決的問題。

2 數控專業就業崗位分析

要培養出符合企業需求的技術人才，必須要做好市場調研，教育部16號文指出要以就業為導向進行專業改革。通過調研，我們了解到數控專業崗位需求主要集中在數控設備維護與維修員、數控設備銷售員、數控編程員、數控加工操作員等幾個崗位。數控設備維護與維修員主要從事數控機床的維護與機床的維修；數控設備銷售員主要從事數控設備的銷售與售后服務；數控編程員主要從事加工工藝制定與程序的編輯；數控加工操作員主要從事機床操作與加工。針對以上的崗位分析，我們要對數控專業的教學目標與內容做出相應的改革。

3 教學內容的改革

根據就業崗位分析發現，高職院校傳統的人才培養方式，已經不再適合當前企業對人才的需求，必須在教學內容上做出改革。教育部16號文提出高職教育的培養目標是要培養出高素質技能型專門人才，所以高職教育要注重技能培養，在教學內容上也應得到充分的體現。在課時分配上，理論與實踐教學比例為1：1，各占36課時。在教學內容上，針對不同就業崗位進行調整，在數控設備維護與維修、數控設備銷售這兩個職位上，要求學生要對各種數控設備非常熟悉，其主要內容包括：了解數控機床的產生和發展、掌握數控機床的結構、組成、原理，熟悉數控機床的分類、數控系統、數控機床的維護、維修、安裝與調試等知識點。在數控編程的職業崗位上，要求學生掌握的內容有：數控程序編輯的概念、程序編輯的基本知識、數控機床坐標系、程序編制中的基本指令、加工方案確定、加工工藝與走刀路線的設計、刀具的選擇、機床加工參數的選取等內容。而在數控機床操作崗位上，則要求學生要掌握機床的基本操作、軸孔類零件的加工、螺紋加工、零件光潔度與精度控制等。

4 傳統教學存在的弊端

在傳統教學中，通常是把理論教學與實踐教學分開，先講解理論知識，再集中上機實踐教學。這樣安排帶來的好處是有利于教學的安排，但同樣帶來很大的缺點。教師在講授數控理論知識時，都是通過在黑板上或者多媒體上進行講解，有很多地方過于抽象化，不夠直觀，學生只能發揮自己的想象力，所學知識只局限在理性上的認知，缺乏感性認知，容易造成學生對所學的知識產生厭倦的情緒，打擊學生的學習積極性。而且當學習完理論知識后進行實訓時，往往又會忘記了前面的所學的理論知識，使得學生不能把理論與實踐相結合起來，造成了理論知識不能指導著實踐，實踐也不能驗證理論知識，理論與實踐嚴重脫節的情況。學生的學習效率低下，學習效果不理想。

5 教學模式上的改革

由于傳統的教學存在以上的種種弊端，所以要在教學模式上進行改革，以改變教學現狀。我們根據數控設備與編程這門課程的特點，引入一體化教學模式。該模式的教學首先要求教師要具備豐富的理論知識與過硬的操作技能，具有雙師素質，更要求教師不斷參加進修或到企業掛職鍛煉，以提高自己的理論知識與技能水平。在教學上，要求理論實踐相結合，教中學，學中做，融“教、學、做”為一體，強化學生能力的培養。堅持實用為主、夠用為度的原則，以職業技能訓練為核心，將理論教學和技能訓練有機結合。

它具有兩大特點，一是突出職業技能訓練的主導地位。圍繞職業技能訓練要求，設置教學環節和進度，理論教學完全服務于職業技能訓練。二是理論教學與職業技能訓練相結合。注重感知、操作，強調學生學習的主體性。這種一體化教學模式能很好解決理論教學和實踐教學脫節問題，減少理論課之間及理論與實操課之間知識的重復，增強教學直觀性，充分體現學生主體參與作用，必將有助于教學質量的提高和高技能人才的培養。

6 教學手段上的改革

在教學方法上，改變以往的理論與實踐分割開來的教學方式，引入任務驅動的教學方法，使得理論與實踐緊密結合。“任務驅動教學法”就是將傳統教學理念以傳授知識為主，轉變為以解決問題為主以及以完成任務為目標的互動式教學；能充分調動起學生的學習積極性，把再現式教學轉變為探究式學習，使得學生能針對現有的問題，根據自己所學的知識與掌握的技能、經驗找到合適的解決方案。

在本課程的教學上，根據課程的教學特點，把教學內容作為教學任務劃分為多個實訓項目，每個項目中包含著理論知識與實訓操作，每次上4節課，前兩節講解理論知識，后兩節進行實訓，驗證理論知識，或者把理論知識融入到實訓中去進行講解，做到真正的理論與實踐相結合的教學。實訓項目由易到難，循序漸進共分為以下幾個實訓項目，如表1所示（本文以數控車床教學為例）。

7 教學考核上的改革

考核上不再采用試卷閉卷考試的形式，以上的每個項目中的任務都配有多套圖紙與實驗任務書，其中包括了學生要掌握的理論知識與實訓技能。要求學生每次按照任務書要求完成理論知識與操作技能學習，而且每次都根據學生的完成情況進行打分，滿分為100分，然后把各個實訓任務所得的平均分作為平時分，占總成績的50%。在學期末，還將組織一次考核，先給學生發一套零件加工圖紙，要求學生現場口述對圖紙進行工藝分析，加工方案制定，加工工藝設計，并最終上機加工出工件，教師針對工件評分。學生所得成績占總成績的50%，這樣的考核既可以考查到學生的專業知識，同時也可以鍛煉學生的表達能力，為以后的就業打下良好的基礎。

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關鍵詞　數控加工技術　CDIO　研究生教學　實驗方案

0 引言

“卓越工程師教育培養計劃”是按照《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出的高等教育重大戰略性改革計劃，對高等教育面向社會需求培養人才，調整人才培養結構，提高人才培養質量，推動教育教學改革，增強畢業生就業能力都具有十分重要的示范和引導作用。①②為了積極應對社會經濟發展和全國高等教育改革形勢提出的挑戰，抓住發展機遇，強化、加快內涵建設，我校已正式啟動“卓越工程師教育培養計劃”建設實施工作。

眾所周知，在工科院校機械類或近機械類專業中，現代數控加工技術是機械設計制造及自動化類專業的專業課，它是電子技術、計算機技術與機械制造技術的有機結合，它以數控機床為對象，研究數字控制系統的工作原理、組成及其在數控機床上的應用，通過本課程的學習使學生具有一定的機械加工工藝分析和數控編程的能力，并掌握對典型數控機床的基本操作技能，對今后從事數控加工和研究工作奠定一定的基礎。我校機械工程學科依托江蘇省船舶先進制造技術重點實驗室和江蘇省級機械工程基礎實驗教學示范中心，面向船舶制造業、緊密跟蹤學科前沿，圍繞復雜產品的數字化設計與制造、先進制造工藝技術與裝備、船舶機電設備與系統的協同控制等領域開展深入而有特色的研究工作，形成了基礎研究、應用預先研究和工程化應用及產品開發有機結合的科研體系。

1 數控加工技術CDIO實訓方案

數控加工技術是工科院校機械類和近機械類專業學生必修的一門專業課，是一門理論性和實踐性都很強的課程，其主要教學目的在于使學生獲得常用機械工程材料的基本理論、熱處理工藝和性能特點等知識，能夠合理選用工程材料，正確制定加工工藝路線，以培養學生的綜合工程素質和創新能力、實踐動手能力、綜合分析和解決實際問題的能力。本課程在內容方面側重于基礎知識、基礎理論以及基本分析方法的講授，在培養實踐能力方面應著重數控加工技能的基本訓練。通過課堂授課、課內實驗和課外項目等多層次教學訓練，綜合培養學生的職業道德、工程素質和社會責任，包括團隊協作觀念、職業道德規范等；科學嚴謹的工作作風、認真負責的工作態度、講求實效的工程觀點、綜合分析的系統思維等和社會義務責任心、環保節能意識、積極端正的進取心等。為了更加確切地了解用人單位對數控加工技術人才在數控機床應用，特別是數控加工、數控編程等方面的能力要求以及如何建設數控加工實訓基地，課題組成員為此進行了廣泛的社會調查，我們走訪了滬東重機股份有限公司、重慶齒輪箱有限責任公司、滬東中華造船集團公司、江南造船集團公司、河南柴油機重工有限公司、安慶中船柴油機有限公司、武漢船用機械有限公司和鎮江中船設備有限公司等工礦企業，了解了作為數控機床使用企業對人才能力的需求情況以及學校如何組織數控加工技術CDIO教學。綜合調研結果，我們認為數控加工技術課程CDIO教學應分階段按層次進行，采用循序漸進、逐步提高的方案。以適應社會需求為目標，數控加工技術應明確界定知識結構和能力結構的關系，這樣才能做到有的放矢，體現出數控行業特色、專業內涵和符合社會企業需求的數控專業培養目標。③④

2 數控加工技術CDIO課外項目和課內實驗實施

現代數控加工技術實驗是機械設計制造及其自動化專業的一門專業實驗課程。通過課外項目和課內實驗實踐使學生掌握插補原理、數控加工中心、數控車床、數控銑床、數控線切割的編程與加工方法等，使學生具有直接針對數控機床編程與加工、測試和維護的能力。培養學生從理論課程向工程實踐課程轉換的過渡性環節，具有增強學生對機械技術工作的適應能力和開發創造能力的作用。本課外項目實踐教學面向機械類專業學生開設，在深化現代數控加工技術課程的基本知識、基本理論、基本方法基礎上，通過課外項目實踐教學，培養學生應用計算機、數控加工仿真軟件等現代制造方法解決機械工程問題的能力，培養學生發現問題、分析問題以及自主創新的能力，培養學生進行科學研究和工程設計的良好習慣。以下針對我校研究生課程——現代數控加工技術課程CDIO部分教學實驗內容展開分析和討論。

2.1 數控編程與加工仿真實驗

通過本課外項目和課內實驗實踐的學習，使學生了解或掌握數控機床的數控編程及其仿真使用方法。可在計算機虛擬環境下可以動態地分析、觀察數控工藝的完備性、程序的正確性。了解后置程序主要功能分析包括機床選擇模塊、機床回零、安裝零件、NC程序導入、運行軌跡檢查、裝刀具、對刀和卸刀、參數設置等功能。以船用柴油機關鍵件CAD/CAPP/CAM集成實驗為例，船用柴油機關鍵件CAD/CAPP/CAM集成系統根據某企業用戶提供的零件模型，對零件模型特征信息提取與重構，特征工藝推理及排序，并能生成特征刀具軌跡以及對應刀具軌跡的NC代碼，最終對生成的NC代碼按照加工要求進行拼接。⑤

2.2 Vericut加工工藝系統仿真實驗

通過本實驗的學習，使學生了解或掌握Vericut加工工藝系統仿真軟件的使用，通過如船用柴油機關鍵件典型零件數控加工實例的實施，將課內學習的數控工藝知識綜合起來，對不同的工藝內容要了解的不同的實施步驟和采取方法。產品的實際加工環境包括數控加工設備、工裝夾具及其加工刀具等，因此在虛擬加工環境中需要建立相應的數控加工設備模型、夾具模型、刀具模型及工件模型，使得Vericut虛擬加工環境能夠依據用戶輸入的NC代碼、工藝參數和刀具模型給出有關工件變化、刀具狀況、加工效率等信息，為進行產品的可制造性評價和優化打下基礎。

3 結論

在數控加工技術CDIO項目實踐教學過程中，整個項目實踐教學實施過程主要包括編程、仿真、切削加工、撰寫報告和演示答辯等環節，以學生為主體，教師起引導答疑作用，要求學生按進度完成各環節任務；項目實踐教學組織采用個人和團隊的方式，其中團隊項目實踐的成員之間必須有明確的分工與合作，禁止以逸待勞現象；項目實踐教學完成后，要求提交項目實踐報告、數控程序源文件及仿真、加工的關鍵草稿紙等。評定方式根據項目實踐表現、項目完成情況、項目實踐報告質量、演示答辯水平等方面綜合考慮。通過數控加工技術CDIO項目的研究，制定了切實可行的數控加工技術應用培訓方案，探討了數控加工技術實訓的內容和層次的劃分，提供了制造工程實踐環境，在實現數控加工技術應用專業人才培養目標中起到了重要的作用。數控加工技術CDIO項目實施近一年多來，研究生反映效果良好，達到了預期的目的。在項目設計、實現、運作之中，小組成員要進行項目總結交流，實現經驗分享，拓展所學知識，從而培養了學生的團隊協作能力。

①　王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究,2009(9):86-87.

②　江帆,張春良,王一軍等.機械專業CDIO 培養模式探索[J].裝備制造技術,2010(6):192-194.

③　方喜峰,張勝文.數控技術應用實訓方案探討[J].實驗室研究與探索,2005(6):90-92,103.

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關鍵詞：“CAD/CAM”系列課程；教學方法；實踐教學；創新設計

Reform and practice of teaching content and textbook system on the CAD / CAM series of curriculum

Duan Hongjie， Xiao Yanqiu， Bai Daiping

Zhengzhou university of light industry， Zhengzhou， 450002， China

Abstract： The development of three-dimension CAD/CAM technologies stimulates the changes in the domain of product design and manufacturing， and determines the direction of mechanical talents ' training and teaching reformation. This article focuses on the overall thought and practice process of the CAD / CAM series of curriculum reform as follows： integrating textbook content； forming new course system； updating teaching means； innovating teaching methods； highlighting the practice link； strengthening students' engineering consciousness and creative ability.

Key words： CAD/CAM series of curriculum； teaching methods； practice teaching； creative design

目前高等教育發展的重點已由數量擴張轉變為質量的提高，教學內容和課程體系直接反映教育的目的和培養目標，同時也是培養高素質人才、提高教育質量的核心環節。多年來針對機械類專業的CAD/CAM系列課程的教學改革一直都在進行，并取得了一定的效果，但整個改革主要還是圍繞二維繪圖、二維設計展開的，較少觸及目前制造業廣泛使用的三維實體設計技術，設計、繪圖、修改工作量大，浪費了大量的精力和時間，在課程設計與畢業設計過程中問題尤其突出，不利于培養造就制造業急需的具有現代設計能力和創新意識的人才。

1 構建CAD/CAM系列課程新體系，培養高素質人才

針對目前CAD/CAM系列課程教學內容和課程體系存在的問題，密切結合當今世界制造技術的飛速發展，采用現代三維CAD/CAM技術，對傳統的二維繪圖、二維設計教學內容與課程體系進行全面重組與整體優化，以先進的三維實體設計系統為平臺，以培養學生的現代化工程素質和創新能力為目的，將現代三維設計、分析與制造理念和方法全面引入CAD/CAM系列課程教學過程，建立了全新的基于三維CAD/CAM技術的系列課程體系。在課程設置上，充分考慮社會與時代要求、科學知識及個性發展的需求，并實施了新的人才培養計劃。經過實踐、完善，建成了CAD/CAM系列課程體系，如圖1所示。

2 優化教學內容，培養學生創新設計、分析、制造的理念和方法

在教學改革中，教學內容決定著學生的知識結構和專業能力，教學內容必須緊跟科技的發展，緊密聯系客觀實際。在教學內容的優化過程中，應結合先進的制造技術，將三維實體技術貫穿于教學全過程，重點構建好三維CAD/CAE/CAM技術平臺[1，2]。

2.1 以三維CAD技術為平臺，培養新的設計方法和設計表達方法

現代CAD/CAE/CAM技術使得數字化三維實體成為產品設計和加工的數據源頭和載體，三維實體成為工程技術界的新語言。在三維CAD平臺下，設計者從產品的實際需要出發，可以利用所掌握的三維實體設計理論和方法，建立三維實體模型并真實顯示在計算機屏幕上，直接觀察產品的結構是否合理、設計上有無缺陷、各零部件的裝配關系有無干涉現象等，并且可以通過機構運動仿真對設計結果加以檢驗。因此，學習和使用三維CAD平臺進行設計，可以將設計構思和表達統一起來，有利于思維的創新。

為此，在機械類教學中，我們將三維實體設計作為設計方向，引入主流三維設計軟件Solid Works。Solid Works的學習，使學生掌握計算機輔助設計工具，為工程設計打下基礎。同時也可以在教學過程中，將Solid Works軟件作為輔助的教學工具，充分利用其真實三維環境，形象、直觀地演示從物體——平面圖形——物體的投影轉化過程，以及各種實體建模的方法，幫助學生理解投影的基本知識、三維建模理論知識等內容，提高學習效率。

2.2 以三維CAE技術為平臺，開設現代分析計算方法學課程

將有限元分析和優化設計知識引入到新的課程體系中，改變傳統機械設計依靠經驗公式、手工計算的方法。借助Cosmos/Works等三維CAE設計軟件，直觀地進行有限元網格劃分，載荷和邊界條件確定，強度、剛度分析計算。培養新的設計理念，使學生掌握全新的設計計算方法，實現教學內容的3個轉變：

（1）由手工設計計算向應用計算機分析計算轉變，強化計算機應用能力；（2）由過去的圖解法向解析法轉變，使理論與計算機技術統一起來，提高設計效率和質量；（3）由過去重機構分析計算向重機構綜合轉變，提高學生機構方案構思、設計創新能力與綜合應用知識解決實際問題的能力。

將機構運動仿真基本知識和三維CAD設計軟件的使用結合起來，借助三維CAE設計軟件分析計算零件應力、應變、變形大小、約束反力等。使學生掌握有限元分析計算方法，機構運動仿真等新的設計分析方法。

通過現代設計計算方法課程的教學，生動具體地講解優化設計、可靠性設計的工程應用，提高教學效果，培養學生提出、分析和解決問題的能力。

2.3 以三維CAM技術為平臺，培養現代加工制造技能

為了使機械專業學生更好地掌握現代加工制造方法，在教學內容上進行兩方面的改革，一是濃縮傳統的專業課，將金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機械制造工藝、機床夾具設計等整合為機械制造技術基礎，保證基礎知識的掌握。二是增加現代三維CAM技術方面的知識內容，主要講解數控技術概念和數控加工原理，數控編程基礎及手工和自動編程方法及數控加工仿真等。

為達到突出“學為所用”的目的，使學生真正掌握現代加工制造方法和技能，在教學中，引入三維CAM軟件So1id CAM。So1id CAM是Solid Works的嵌入式NC軟件，Solid CAM軟件完全運行在Solid Works內，可以獲得所有Solid Works的數據，利用Solid Works設計的三維實體模型自動成為Solid CAM的數據源，真正實現了CAD/CAE/CAM集成。此外，Solid CAM提供了3種仿真標準，即基本刀具路徑仿真、2D仿真以及加工操作的3D仿真。Solid CAM仿真功能，能很好地驗證創新思維，激發創新愿望，強化工程意識培養。

在教學過程中，安排相當數量的上機實踐課時，學習數控加工程序生成、刀具軌跡模擬仿真及數控加工仿真。強化理論，突出實踐動手能力和應用技能的培養。

3 積極開發應用現代教育技術和手段，培養創新人才

充分發揮多媒體教學手段豐富、形象直觀、便于理解、信息量大的特點，采用圖、文、聲、像并茂的多媒體CAI課件，將三維CAD/CAE/CAM技術及其相關課程有機地結合起來，營造一個教學互動、生動活潑的學習環境。將虛擬現實技術引入三維CAD/CAE/CAM技術教學，構建虛擬的工程環境，使學生在具有交互性的環境下，進行構想，自主發揮，自主設計，充分領略用計算機來輔助產品設計和制造的含義。

3.1 設計三維CAD網絡教學系統

三維CAD網絡教學系統設置了網絡課程、課后習題、模型與零件庫、數字技術及網上答疑幾大模塊。網絡課程模塊包括AutoCAD軟件、SolidWorks軟件、ProE軟件等視頻教程；模型與零件庫模塊包括二維零件展示、三維零件展示、學生作品展示、下載專區等；數字技術包括數控加工、數字測量、二次開發、技術交流等。各子系統和模塊之間通過導航功能即可實現模塊之間自由跳轉。

3.2 開發三維CAE網絡學習系統

三維CAE網絡學習系統包括授課系統、教學輔導、考試系統、在線答疑及互動交流等功能，通過學生在計算機上選擇、設置、操作等，讓其親身體驗課程交互作用所帶來的樂趣和感受，提高學習效率和興趣，將現代教學方法融于傳統的教學方法之中。該系統開辟了學生與教師、學生與學生之間的互動平臺，激發了學生主動學習的熱情。

3.3 研制了數控技術網絡課程

數控技術是一門實踐性很強的課程，在實際生產中應用很廣泛。但是學生在學習時，無法在課堂上直接感受到生產現場加工場景。為此，制作數控技術網絡課程，利用Flash，SolidWorks，Photoshop，Dreamweaver等軟件制作大量的動畫，同時配有影音文件和圖片，采用圖文、電影、動畫等形式，增強了信息的傳播效果。大量數控設備的圖片和數控加工先進制造影片，數控加工仿真加工動畫，將抽象的教學內容和難于表達的先進制造生產現場直觀地展現給學生，便于學生對教學內容的理解，使學生掌握數控加工技術和基本理論，并具有良好的綜合實踐能力。

4 突出實踐環節，強化學生工程意識的培養

實踐教學環節是培養學生動手能力和創新思維的有效途徑，實踐教學中，強化三維CAD/CAE/CAM軟件操作技能的培養，把應用三維CAD/CAE/CAM軟件解決工程實際問題作為落腳點，使畢業生與機械制造行業實現“無縫對接”。為此，我們建立了機械產品三維設計創新實驗室和數控加工仿真實驗室[3]。

4.1 三維設計創新實驗室

建立“機械產品三維設計創新實驗室”，培養學生機械產品創新設計能力。以現代數字技術為依托，改變傳統以圖紙為主的交流模式，使產品設計、受力分析、仿真、數控加工全過程的交流無圖紙化，探索出一條全新的以三維數字技術為主的交流模式，加快制造業信息化的進程。

該實驗室的建立，為廣大學生提供了創新實踐的環境，激發了學生的學習熱情和創新設計積極性。學生可進行各種部件、整機的模型搭建，學習相應的編程方法，完成模型的設計、制作。訓練時采取先向學生展示已搭建好的工業模型及控制方式，讓學生親自拆裝現有工業模型，在此基礎上允許學生根據自己的構想，創新搭建自己設計的新機構、新系統。通過對工程問題的觀測、分析、更新、設計、實踐，讓學生體驗創新設計的全過程，并完成設計構思、搭建模型、編程與控制加工，實現創新設計的相應環節，通過創新試驗訓練，使學生掌握機械產品從設計到成品的數字化形成過程，培養了學生的創新工程意識。

4.2 數控加工仿真實驗室

數控編程及仿真加工實驗主要是使學生熟悉常見數控加工設備，如數控銑床、數控車床的外形布局、運動分配以及操作方法，掌握編制數控加工程序的基本方法及常用指令的使用，數控加工的實體造型及自動編程、數控加工的計算、CAD/CAE/CAM集成等訓練[4]。

為了提高實驗教學效果，數控編程及仿真加工實驗采取模擬仿真實驗和實際操作實驗相結合的方式進行。為此，項目開發了數控加工模擬實驗平臺，利用該平臺可以觀看實體加工過程模擬仿真演示，完成數控加工的模擬實驗，滿足數控實驗基本要求；實現了被加工零件CAD＼CAM集成，完成了NC程序的自動編制與模擬仿真加工；在該實驗平臺的支持下，學生能夠完成數控銑削實驗和數控車削實驗的以下要求： 工藝參數擬訂與輸入；選擇加工方式；調整機床參數；觀看實體加工過程模擬演示和編制數控加工程序。它既可用于無數控加工設備的條件下進行數控加工實驗，也可以用于實際數控設備上進行實驗之前的預習準備，以減少昂貴的數控機時和防止事故發生。

5 教學實踐與效果分析

5.1 提高了學生的學習積極性

三維實體模型形象直觀，三維實體設計模式與人實際上所觀察和認識事物的過程一致，符合心理學客體優先效應，因而簡便易學，將學生從繁瑣的三維到二維、二維到三維的訓練中解脫出來，極大地提高了學生的學習積極性。

5.2 培養了學生的工程設計意識

新的教學內容和課程體系適應三維CAD/CAE/CAM技術發展的需要，將計算機技術與工程設計緊密結合為一體。在教學中突出三維實體的地位與作用，使學生從三維立體入手，較全面地理解物體的構成原理與表達方法。學生利用所掌握的實體造型知識在計算機上建立三維模型，并對其進行工程分析、虛擬預裝配、運動過程模擬以及原型制造、虛擬制造等，培養了學生現代設計意識。

5.3 達到了學為所用的教學目的

學生以三維實體設計技術為基礎，三維實體設計軟件為工具，通過課程設計和畢業設計的訓練，掌握了新的設計制造方法，正確地表達了設計思想，圓滿完成了設計任務。

學生利用CAD/CAM技術設計制造的作品榮獲“中南地區大學生創新設計與制造大賽”二等獎；在全國大學生力學建模競賽中，獲得周培源力學競賽河南賽區二等獎、三等獎多項；在第十一屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽獲得三等獎的好成績。

6 結束語

機械類課程體系改革的突破口在于現代計算機技術、機械設計和機械制造技術的有機融合。為了實現這一目標，我們的觀念首先要跟上時代的步伐，要以本專業課程體系的整體優化為目標，以現代CAD/CAE/CAM技術為平臺，針對當今世界制造業的發展現狀，努力適應現代設計、現代分析、現代制造技術對專業人才的需求；增設與CAD/CAE/CAM相關聯的一系列新課程，最終實現在無紙環境中的設計與加工、虛擬樣機的制作，努力提高現代化教學層次和教學目標。

參考文獻

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