《数控编程与加工技术》理实一体化教学改革与实践

张佳　肖萍　王梦

摘 要：《数控编程与加工技术》是一门机械设计制造及自动化以及数控技术专业实践性很强的核心课程。本文介绍了我校《数控编程与加工技术》课程教学现状，以及《数控编程与加工技术》课程一体化教学改革目及思路，阐述了《数控编程与加工技术》课程改革内容，探讨了《数控编程与加工技术》理实一体化实施必要条件，为其他专业课程的一体化教学改革提供有益参考。

关键词：数控编程与加工技术 理实一体化 教学改革

1 引言

新疆工程学院2012年由专科院校升为本科院校后，确定了应用型本科的办学方针，以培养应用型人才，随着近些年的不断完善，专业人才培养方案以及课程大纲逐渐以应用型人才培养为导向，逐渐培养了一批高水平的应用型人才以及关键技术领域应用型人才。

《数控编程与加工技术》是我校机电工程学院机制专业以及数控专业的一门专业核心课，实践性较强的课程，《数控编程与加工技术》主要内容包括绪论、数控机床结构、数控编程与操作部分，这门课传统的教学方式：理论讲授与实训操作。理论讲授通常为40学时，在多媒体教室进行，实训操作为3周60学时，在机房和实训工厂进行，这种教学方式在存在理论和实践脱节的情况，有些知识点与实际加工应用存在偏差，和工厂生产存在脱节，未能以应用型人才培养为目标，因此，我院这些年积极探索运用理实一体化这一新的教学理念对《数控编程与加工技术》课程进行项目课程改革。《数控编程与加工技术》理实一体化改革势在必行。

2 一体化教学改革目标及思路

2.1 《数控编程与加工技术》改革目标

本课程面向新疆工业企业所急需的高素质、技能型的工程技术应用人才，参考职业资格标准，与行业企业合作进行课程开发，遵循学生学习能力培养的基本规律，整合、优化教学内容，由简到繁、由易到难、循序渐进地设计典型项目和学习任务，利用项目化教学的优势，实现更高水平的“教、学、做”一体化[1]。在教学中以学生为中心、成果为导向、过程为抓手、项目为载体，使我们的学生能够在有限的教学时间内学到更多的知识和技能理论知识与实践操作，提高课堂效率，提升教学的有效性，最终形成项目化育人环境，达成应用型人才培养目标。

2.2 《数控编程与加工技术》改革思路

《数控编程与加工技术》课程重点应该培养学生的数控编程、数控加工工艺和数控机床操作的基本技能。它对学生的编程知识和实践能力要求很高，传统教学方法已不能满足教学的需求。理实一体化就是理论与实践的结合的教学方法。这种教学方式突破了以往理论环节与实践环节相分离的情况，教学周期较短，教学环节比较集中，需要在充分了解人才培养方案和课程教学大纲的基础上，对课程教学内容进行整理和优化，删除较抽象和理论性强的内容，如数控轨迹控制原理，检测装置等，强化数控编程知识点，结合典型的数控加工零件，将相关的数控加工过程知识和编程指令整合到零件加工过程中，在教学环节中，强调充分发挥教师的主导作用，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法[2]。

3 《数控编程与加工技术》课程改革内容

3.1 课程内容体系改革

结合数控操作工国家职业标准，将《数控编程与加工技术》课程内容分解成数控车编程与加工以及数控铣编程与加工两大模块。数控车编程与加工模块分为阶梯轴加工、圆弧面轴加工、螺纹轴加工以及综合应用加工;数控铣编程与加工模块包括平面轮廓铣加工、型腔铣加工[3]。

以法兰克系统数控车阶梯轴加工项目为例。数控车阶梯轴是数控车编程与加工的初级环节，也是重要环节，可以将本项目内容分解成3个任务。

任务1：车加工工艺知识（1学时）：本任务主要以理论讲解为主，主要讲解阶梯轴的加工方法，走刀路线的设定、阶梯轴主要尺寸计算、刀具的分类及选用、切削用量的设定等内容。

任务2：数控车编程基本知识（5学时）：本任务主要理论讲解和软件仿真练习为主;主要讲解编程的基本知识、G01代码以及G00代码的格式以及应用;可以通过斯沃数控仿真软件进行练习。

任务3：车床操作（4学时）：本任务由老师示范操作，学生分组进行操作。主要讲解编写阶梯轴零件工艺卡（工序卡、刀具卡、程序单），以及数控车床对刀原理以及操作，由老师示范一次，学生进行分组练习。

通过理实一体化改革，减少了枯燥的理论学习，以实际加工应用进行讲解，学生更容易理解掌握。

3.2 教学模式改革

为全面提高应用型本科专业课程教学质量， 适应社會岗位（ 群）的需要， 采用项目导向任务驱动的教学方式，课程内容按岗位职业能力要求对学生进行针对性培养，使学生在教学过程中获得知识和职业技能[5]。

传统的《数控编程与加工技术》课程教学模式为：理论40-48学时，实训为60学时（三周），这种方式理论与实践结合不够紧密，学生学习效果不佳。目前该课程采用理实一体化方式，集中在4周时间内进行，上课时间放在其他课程理论教学后，不影响其他教学学时。课程各项目学时分配表如表l。

通过课时整合为4周，理论实践相结合的方式，学生更容易掌握，学习效果显著提升。

3.3 课程考核改革

传统的数控编程与加工技术课程考核方式为：理论课中，理论成绩占70%，平时成绩占30%;实训课中，实践操作成绩占70%，平时成绩占30%;成绩为两门课程的成绩，这种考试方式注重学生理论成绩的掌握，对学生的实际操作考核不够全面，为突出应用型人才培养的特点，以及参考国家职业技能证书的考核办法，提出了新的考核方式：总成绩为：理论考核占30%，平时成绩占30%，实践考核占40%。其中，实践考核以学生的加工操作过程以及加工零件质量进行评定，实践考核成绩取5次过程性考核的平均分，以40%成绩记入总成绩。

4 理实一体化实施必要条件

4.1 建立数控一体化专用教室

要开展《数控编程与加工技术》项目一体化教学，就必须具备满足理论教学、又满足实训教学的“一体化”教室[4]。理实一体化教室必须具备足够数量的数控机床、装有数控仿真软件的电脑，以及多媒体黑板，只有完善的硬件设施，为学生更好地学习专业知识、掌握数控编程与加工技术专业知识创造了良好的教学环境[5]。

4.2 建设丰富的教学资源库

要进行理实一体化教学，必须建立丰富的教学资源库，设计符合我校学生学情的《数控编程与加工技术》课程项目模块，编写《数控编程与加工技术》项目化教学教案，制作项目化教学多媒体课件，编写《数控编程与加工技术》项目化教学内容指导书，编写《数控编程与加工技术》项目化教学理论试题题库以及实践测试题库。

4.3 专业师资队伍

教师的实际应用水平是课程改革效果的关键之一。应用型人才培养模式，教师不仅要传递理论知识，更应当培养学生的职业技能，因此，教师要掌握专业的理论知识，还应当具有一定的实践水平和职业技能，通过理实一体化课程建设，全程参与课改方案的设计、论证、课程标准制定、工作页编写等工作，促进教师专业化成长，建设一支高水平的理实一体化教師队伍。培养数控类课程相关教师专业技能水平，打造双师型教师教学团队[6]。

5 结束语

以上是笔者从事《数控编程与加工技术》课程教学中，对《数控编程与加工技术》课程教学改革的一些探索和思考，要真正达到应用型数控人才的培养目标，培养出高质量、高素质的从事一线生产、制造、服务与管理的应用型人才，就必须将理论与实践结合起来，深入产、学、研结合，加强培养学生的实践能力和创新能力，有效的教学改革，不但提高了应用型人才培养质量，也帮助企业节约了用人成本，同时为学生走向后期的工作岗位增加了信心。

基金项目：新疆工程学院校级教学改革立项项目-《数控技术》课程项目化教学研究与实践（2021gcxyjg10）。

参考文献：

[1]汪雨蓉.《数控机床编程与操作》课程思政教学研究与探索[J].现代农村科技，2021（10）：81-83.

[2]石从继，周志鹏.智能制造背景下数控类课程教学改革探索[J].机械管理开发，2021，36（09）：306-307.

[3]杨书婕.基于OBE理念的数控技术专业基础类课程教学实践研究[J].黑龙江科学，2021，12（15）：72-73.

[4]顾荣.项目教学法在《数控铣床编程与加工》教学中的运用[J].内燃机与配件，2021（13）：250-251.

[5]陆海强.分析“理实一体化”教学法在数控铣教学中的实践[J].现代职业教育，2021（25）：124-125.

[6]史红燕.基于理虚实一体化的“数控加工编程与操作”教学改革研究[J].现代农机，2021（03）：96-97.