基于powermill的数控加工技术CAM项目化教学实践的探索

摘要：基于Powermill的数控加工技术课程项目化教学实践研究，考虑高职相对于中职教学耗材投入，设备数量和实践教学环节课时等相对较少的特点，通过项目化教学的改革，既要控制好教学的成本，又要进一步提高教學质量，探讨适合高职院校数控加工课程的教学模式。

关键词：CAM，powermill，数控加工，UG

1.引言

Powermill（简称PM）是专门的计算机辅助加工软件（简称CAM），与计算机辅助设计软件（简称CAD）是分离的，企业中常见的UG、MasterCAM（简称MC）等软件则集成了CAM和CAD的功能，也因此PM相对于其他软件在插补算法上效率更高，大型零件或模具的编程刀路计算时速度更快，时间更短，在碰撞和过切检查上PM也具有较大的优势，普遍应用于大型零件或模具的加工编程，与UG、MC等CAM软件是国内高职院校数控加工技术课程教学中的主要内容，近年来随着国产软件CAXA、中望等CAD/CAM软件在企业的推广以及做为教育部和人社部各级国赛的指定软件，许多院校也开设相应的课程。面对众多的CAD/CAM软件，不可能都开设相应课程，应该有所重点，同时还要考虑教学中如何培养学生在专门技术领域进行自主学习和终身学习的能力。

2.研究的内容

教学课程的项目化，自动编程教学环节由原来的UG、增加MC和PM部分，四轴和五轴加工PM的教学实施，活页式教材的编写。教学效果对车铣考证通过率及竞赛成绩的影响。

2.1教学内容的改革

制定新的课程标准和教学大纲：教育部1+X考证做为双高的评分体系，数控车铣加工考证在高职院校大力推广，因此对标1+X数控车铣加工职业技能等级中级工标准，实践教学中强化了工艺、检测等方面的要求，新增1+X标准的工艺卡填写，完成工件的学生测量和教师测量等内容。

2.2加工案例重新设计

加工项目工件过大会占用较多的加工时间，耗材费用也会比较大。实践技能教学只要满足学生掌握相应技能即可，所以对大多数工件的尺寸设计重新进行修订，数控铣床、加工中心的工件毛坯设计选择50X50X25左右相对于80X80X35，材料成本降低了将近三分之二，实践中一般是3-5块50X50X25材料加工让学生熟练掌握相应技能，然后再是1-2块80X80X35材料满足考证的训练。数控车床材料的使用是先塑料，然后铝件，最后钢件。成本降低，耗材总投入不变，学生实操训练的工件数量增加，让学生有更多的实操机会。

2.3活页式教材的编写

活页式教材的编写是整个项目的重点工作，教材的内容要与时俱进。

2.4.1.教材简介

新教材是在原教材《数控加工技术》基础上进行修改，根据1+X数控车铣操作职业技能标准，考虑学生的接受能力，分为三大模块：设备操作，测量技术和实战加工，设备操作篇涵盖了目前实训场所的各厂家系统全部设备的操作学习，测量技术考虑到以往考证过程中学生测量方法不掌握，问题比较多，单独作为一个模块介绍，实际教学中加入实战加工环节进行。实战加工模块由8个项目组成，由易到难，项目内容涵盖人设部中级操作工标准、1+X数控车数控铣操作中级工标准，世界技能大赛数控车铣标准。每个项目由多个任务工单组成，任务工单以学习者为中心的教学理念，落实以实训为导向的教学改革，是任务驱动教学法的细化和落实;任务工单活页式教材的每个任务按学习情景、学习目标、任务要求、任务分组、获取信息、工作计划、进行决策、工作实施、评价反馈等编写。

2.4.2.编写思路

（1）编写理念--落实立德树人，融入课程思政，支撑教学改革

教材全面落实立德树人根本任务，扎实推进习近平新时代中国特色社会主义思想进课程教材，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，融入课程思政内容，注重专业清神、职业精神、工匠精神的培养，紧扣高素质技术技能人才培养需求，把握职业教育的类型特征和“做中学、做中教”的特点;突出高职数控技术专业特点和当前高职院校学生学情新变化，按照项目引导、任务驱动教学方法编写，教材支撑学生在做中学、在学中做、做学结合的课堂教学改革。

（2）主要内容—对接各种标准

教材在内容选取上，对接《1+X数控车铣操作技能》和世界技能大赛数控车铣职业标准、专业标准和课程标准，紧扣职业岗位和职业群需求，实现教材、学材功能融通。

教材分为理论教材和任务工单活页式教材两大部分。

（3）编写团队--结构合理、代表性强、整体水平高

本教材编写团队符合《职业院校教材管理办法》有关规定，联合了职教专家、行业企业专家、教学研究人员、技能大赛专家、职业院校一线教师等组成。

（4）配套资源--数字资源丰富，支撑信息技术，助力线上教学

在智慧树上有与教材配套对应的向全国开放的在线课程网站，网站平台中开发了近25个微课视频、动画、案例、课程标准、PPT课件、课程设计、单元测试、试题库等课程资源包，为教师在不同学情下构建自身特色的教学设计方案提供支撑，借助互联网信息技术，教材助推线上线下混合教学模式改革。

2.4.3.教材特色

新型活页教材，理实结合，学做一体

按照“活页装订+双元编写+数字化资源+思政元素+学生中心+问题导向”思路进行教材开发设计，弱化“教学材料”的特征，强化“学习资料”的功能，把握职业教育的类型特征;按照项目引导、任务驱动教学方法编写，教材支撑学生在做中学、在学中做、做学结合的课堂教学改革。

在教学内容中有机融入劳动教育、工匠精神、职业道德等内容，寓价值观引导于知识传授和能力培养，落实“课程思政”要求。

教材配套在线课程网站，有丰富的微课、动画等立体化直观化教学资源，赋能线上线下混合教学。

3.教学环节的实施

通过云课堂进行教学过程监控。如何掌控好课堂，直接影响到教学的效果。云课堂能很好的反映学生对老师提问的相应速度、相应人数和回答问题的正确率，能及时了解教学效果，根据教学效果控制讲课节奏和教学进度。数控技术课程的云课堂教学质量在全校463门课程的排名都是在前20名左右。

提高教学环节在期末总评的成绩占比，降低期末考试成绩的占比，注重教学环节的过程，对每次实践教学验收以机械加工工艺过程卡，数控加工刀具卡，工件自检表作为标准，现场检测，现场评分，指出问题及改进方法。

4.教学效果

教学效果可以反映在企业对学生技能认可和就业率，也可以反映在考证和技能竞赛上。近三年数控专业学生就业率都是在95%以上，参加人社部的考证通过率相对稳定，教育部的1+X数控车铣通过率还是偏低，既有1+X首次考证理论环节还不适应的影响，也有教学内容必须修改以适应1+X考证要求的因素。近三年参加人社部和教育部的数控铣床考证及通过率情况：

近三年我院參加与数控加工相关的教育部全国职业院校工业设计赛项，人社部第三届全国智能制造应用技术装配钳工赛项和无人机赛项，第九届全国数控技能大赛数控程序员赛项等1级技能竞赛中，获国家级二等奖4项，区级一等奖4项，二等奖2项，三等奖3项

高职学生技能的教学是要随着社会发展的需求进行变化，今后的数控发展趋势是工件生产智能化，复杂工件生产多轴化，因此教学内容的改革也要相应的进行变化。

参考文献

[1]周斌《数控加工技术》教学改革探索 现代职业教育. 2018，（07）

[2]史燕; 郭宇航《数控加工技术》课程项目化教学研究与实践 中国多媒体与网络教学学报 2020，（02）

[3]何跃 世界技能大赛数控铣项目训练模块在一体化教学中的应用 职业·下旬04-2020

[4]刘振强《数控加工技术》课程项目化教学研究 科技创新导报. 2019，16（35）

[5]何光春《数控加工技术》课程项目化教学研究与实践 内燃机与配件. 2019，（15）

[6]黄志荣 俞庆 钱伟忠UGNX软件在数控加工教学中的应用 中国现代教育装备16-2011年

*广西工业职业技术学院项目合同编号桂工业院科研2017004KY015，课题名称：基于数控加工powerMill项目化教学课程开发与探索

第一作者简介：唐运周，男，1967年12月生，壮族，广西南宁人，广西工业职业技术学院讲师，学士，主要从事机械制造、智能制造方向研究。