項(xiàng)目教學(xué)法在《數(shù)控切削加工》課程中的應(yīng)用研究

1、    “項(xiàng)目教學(xué)法”在數(shù)控切削加工課程中的應(yīng)用研究    史洪松摘 要：數(shù)控切削加工課程是職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。本文從探索項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控切削加工課程教學(xué)中應(yīng)用研究的角度，闡述了項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用方法，并針對(duì)在數(shù)控切削加工課程教學(xué)應(yīng)用中存在的問題提出了應(yīng)對(duì)措施，體現(xiàn)了數(shù)控切削加工課程教學(xué)中的一種新的現(xiàn)代教育理念、教學(xué)方法和教學(xué)模式。通過研究與實(shí)踐，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，采用項(xiàng)目教學(xué)法，實(shí)施“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，真正提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手操作能力。關(guān)鍵詞：數(shù)控切削加工；項(xiàng)目教學(xué)法；職業(yè)能力；項(xiàng)目doi：10.1

2、6640/ki.37-1222/t.2017.08.224數(shù)控切削加工課程以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控切削零件加工技能為核心，以產(chǎn)品零件為載體，將產(chǎn)品零件圖進(jìn)行分析，加工工藝方案制定，加工參數(shù)設(shè)置，工件定位與裝夾，工、量、刀具的使用以及切削液的選擇，數(shù)控切削加工程序的編寫，程序的驗(yàn)證，加工的電腦模擬，數(shù)控切削機(jī)床的操作，加工工藝文件的填寫，最終成品質(zhì)量優(yōu)質(zhì)評(píng)估等內(nèi)容結(jié)合在一起，著重培養(yǎng)學(xué)生會(huì)數(shù)控切削機(jī)床操作、加工程序編制、懂?dāng)?shù)控切削加工工藝的加工生產(chǎn)技能。數(shù)控切削加工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它需要將理論與實(shí)踐等多方面知識(shí)的綜合運(yùn)用。隨著現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的性能也不斷的提高，對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)

3、量也提出了更高更精的要求，且傳統(tǒng)的普通機(jī)床也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)品高精度、高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)需求，近15年來，數(shù)控機(jī)床的使用得到越來越廣泛的應(yīng)用，也為廣大企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益，而在其中數(shù)控銑床和數(shù)控車床尤為重要，因此，數(shù)控切削加工是高校數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，學(xué)好本門課程對(duì)本專業(yè)學(xué)生顯得尤為重要，所以經(jīng)過我們大量的調(diào)研和認(rèn)證得知：如果我們?cè)跀?shù)控切削加工課程教學(xué)過程中仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法、教學(xué)手段以及教學(xué)模式將不能很好地滿足學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)需求，也不能確保學(xué)生理解并掌握該門課程的核心知識(shí)的能力，更不能保證學(xué)生今后的畢業(yè)就業(yè)需求，因此，我們對(duì)數(shù)控切削加工課程的教學(xué)采用項(xiàng)目教學(xué)法，通過項(xiàng)目使

4、學(xué)生掌握會(huì)操作、精編程、懂工藝的數(shù)控切削加工生產(chǎn)技能就顯得很重要。1 數(shù)控機(jī)床切削加工基本介紹數(shù)控車床的型號(hào)、結(jié)構(gòu)及主要功能：數(shù)控車床是利用在計(jì)算機(jī)的專門車床編程軟件產(chǎn)生數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行控制的機(jī)床，加工時(shí)將編制好的數(shù)字化程序輸入到機(jī)床的控制面板中，再由數(shù)控車床的伺服電機(jī)去進(jìn)行控制機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)，根據(jù)電腦中的產(chǎn)品圖像切削出不同材質(zhì)、不同大小、不同形狀的工件。（1）數(shù)控車床的基本型號(hào)。數(shù)控車床型號(hào)的編制方法上與普通切削車床相似，比如、cka6160，c即表示車床；k即表示數(shù)字化控制；a即表示為臥式車床系列；60即表示為該機(jī)床的最大的工件回轉(zhuǎn)直徑為600mm.（2）數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)。目前，市場上

5、所呈現(xiàn)的數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)與普通車床的基本結(jié)構(gòu)相似，不同的地方在于數(shù)控切削車床所采用的是cnc（計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制）控制系統(tǒng)和伺服電機(jī)裝備，主要強(qiáng)調(diào)的是機(jī)床的自動(dòng)化加工能力。（3）數(shù)控車床的主要功能。在全面具有普通數(shù)控車床的功能基礎(chǔ)之上，數(shù)控車床可以加工生產(chǎn)一般車床無法完成的復(fù)雜形狀的零件加工，如具有拋物線、橢圓等特殊曲面形狀的產(chǎn)品。同時(shí)它與普通車床相比，數(shù)控車床具有適應(yīng)能力強(qiáng)、工學(xué)相對(duì)集中、生產(chǎn)加工效率高、自動(dòng)化程度非常高，能夠減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)控車床主要用于螺紋、軸類、盤類等零件的加工。數(shù)控車床的主要加工步驟為：a.對(duì)零件圖進(jìn)行充分的分析、確定零件的加工工藝路線。工藝路線主要包括走

6、到的路線、加工坐標(biāo)系（對(duì)刀點(diǎn)的選擇）的確定，切削參數(shù)的設(shè)置、刀具的選擇、夾具的確定、冷卻液的選擇等；b.加工程序的編制。c.程序的調(diào)試。在程序的調(diào)試階段對(duì)機(jī)床警醒鎖住，同時(shí)進(jìn)行機(jī)床空運(yùn)行，認(rèn)真觀察檢驗(yàn)程序和圖形。d.按照程序找對(duì)刀點(diǎn)進(jìn)行試切。將毛胚進(jìn)行裝夾好并進(jìn)行試切削，尋找誤差并分析原因，直至加工出合格的產(chǎn)品。在數(shù)控切削加工過程中加工方案的選擇尤為重要，我們一般根據(jù)以下三個(gè)原則進(jìn)行確定：a.堅(jiān)持優(yōu)先先粗后精的加工原則。即把整個(gè)車切削加工分為三個(gè)加工過程，即粗加工，半精加工及精加工；b.堅(jiān)持優(yōu)先先近后遠(yuǎn)的原則。在切削加工的時(shí)候，我們一般通常會(huì)選擇離起到點(diǎn)近一點(diǎn)的地方先進(jìn)行加工，而遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方后

7、加工，這樣做的好處是盡量宿短刀具運(yùn)動(dòng)的行程，減少刀具的空行程，降低成本，提高加工效率。c.優(yōu)先堅(jiān)持先內(nèi)后外的加工原則。即對(duì)有內(nèi)外表面均需要加工的零件，我們通常要優(yōu)先加工零件的內(nèi)表面、待內(nèi)表面加工完成后，再加工零件的外表面。2 “項(xiàng)目教學(xué)法”教學(xué)的現(xiàn)狀條件“項(xiàng)目教學(xué)法”在數(shù)控切削加工教學(xué)課程的實(shí)施過程中，學(xué)校的教師隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備至關(guān)重要。“項(xiàng)目教學(xué)法”在 數(shù)控切削加工課程的教學(xué)過程中不但需要教師擁有扎實(shí)的理論知識(shí)，而且要求教師的實(shí)踐操作能力強(qiáng)。學(xué)院師資力量雄厚，現(xiàn)共有專業(yè)教師56人，其中博士生導(dǎo)師3人，教授5人，副教授15人，高級(jí)工程師25人，博士2人，碩士21人。專任教師中具有副高

8、以上職稱的教師比例為35.7%，研究生以上學(xué)歷教師比例為41%，40周歲以下教師比例為45.2%，學(xué)院已初步形成了一個(gè)以老帶新，學(xué)歷結(jié)構(gòu)，職稱結(jié)構(gòu)及年齡結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍。與此同時(shí)，學(xué)院外聘著名企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員來校講課，另外也注重在校教師的繼續(xù)教育和深造，與機(jī)械制造類企業(yè)簽訂合同指派青年老師深入企業(yè)學(xué)習(xí)和鍛煉，造就“雙師型”的教師，學(xué)院與江西新余長林集團(tuán)、廣東中山塑膠模具制品有限公司建立了長期穩(wěn)定高效的校企合作關(guān)系，堅(jiān)持以學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)為核心，能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，開展了一系列教研學(xué)做一體化教學(xué)，積極推進(jìn)“工學(xué)交替”，“企業(yè)冠名訂單培養(yǎng)班”，“現(xiàn)代學(xué)徒制”等職業(yè)教育新模式，通過學(xué)生對(duì)接企業(yè)崗位、專業(yè)

9、對(duì)接產(chǎn)業(yè)、學(xué)校對(duì)接企業(yè)的“三對(duì)接”，為機(jī)械企業(yè)行業(yè)培養(yǎng)輸送了大批高素質(zhì)職業(yè)型、應(yīng)用型創(chuàng)新人才。通過比賽的形式積極號(hào)召老師們參加、甚至指導(dǎo)學(xué)生參加各類數(shù)控技能大賽，使老師和學(xué)生動(dòng)手能力得到提高。 學(xué)院實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備齊全，目前擁有數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)區(qū)、數(shù)控仿真加工實(shí)驗(yàn)區(qū)、柔性制造實(shí)驗(yàn)區(qū)、金工實(shí)習(xí)基地等校內(nèi)綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地，可以完成數(shù)控加工、工業(yè)機(jī)器人、金工實(shí)習(xí)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，設(shè)備總值2000多萬元，擁有caxa數(shù)控車、caxa制造工程師、pro/e、ug、vnuc和vericut數(shù)控加工高精度仿真軟件。擁有數(shù)控設(shè)備已達(dá)60臺(tái)，其中數(shù)控車床14臺(tái)，可以完成金工實(shí)習(xí)、數(shù)控維修、金屬熱處理、模具設(shè)計(jì)、模具

10、加工、注塑成型等80多個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，完全可以滿足本課程的實(shí)踐學(xué)習(xí)需求，從2010年以來，學(xué)院教師共發(fā)表論文150余篇，主編或參編教材15部，主持省級(jí)以上課題13項(xiàng)，獲省級(jí)教學(xué)教學(xué)成果獎(jiǎng)6項(xiàng)，中國職教學(xué)會(huì)教學(xué)成果三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。學(xué)院實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地堅(jiān)持以數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)和職業(yè)技能鑒定的考核為主，適當(dāng)兼顧當(dāng)?shù)厣鐣?huì)人員與校企合作單位企業(yè)員工培訓(xùn)、教師實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)、技術(shù)服務(wù)、零件加工的原則，完善職業(yè)綜合能力訓(xùn)練功效，力爭打造成為“教學(xué)生產(chǎn)綜合車間型”的校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地。3 “項(xiàng)目教學(xué)法”教學(xué)中的實(shí)施3.1 數(shù)控切削加工課程中“項(xiàng)目教學(xué)法”的總體思路目前高等職業(yè)院校一般都有數(shù)控技術(shù)專業(yè)，學(xué)生就業(yè)

11、困難，也因數(shù)控技術(shù)專業(yè)沒有特色少。但是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的就業(yè)需求量大，如若使用“項(xiàng)目教學(xué)法”來提高數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)水平，可以增加學(xué)生的就業(yè)率。“項(xiàng)目教學(xué)法”是通過教學(xué)過程中使用教學(xué)項(xiàng)目來展示不同課程的理論實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，在數(shù)控切削加工的課程教學(xué)實(shí)際過程中，我們所運(yùn)用的“項(xiàng)目教學(xué)法”中的項(xiàng)目是具有多層次、多方位的概念。首先，以課程教學(xué)為核心，精選對(duì)應(yīng)的實(shí)際教學(xué)項(xiàng)目，在確定的具體項(xiàng)目的基礎(chǔ)之上，認(rèn)真研究并制定該項(xiàng)目的理論教學(xué)全過程，同時(shí)將制定的理論教學(xué)過程要與所選擇的項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)融合，根據(jù)“項(xiàng)目教學(xué)法”的要求，把理論教學(xué)的方案切實(shí)運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中，以“項(xiàng)目教學(xué)法”為驅(qū)動(dòng)，將數(shù)控切削加工的理論教學(xué)與實(shí)踐

12、教學(xué)進(jìn)行有機(jī)銜接，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的市場運(yùn)作與學(xué)院課程教學(xué)的全過程銜接，從根本上達(dá)到學(xué)生與社會(huì)、企業(yè)、以及行業(yè)的無縫對(duì)接。其次，堅(jiān)持以專業(yè)對(duì)口企業(yè)為渠道，選擇企業(yè)具體的項(xiàng)目為載體，建立良好的校內(nèi)、校外實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場地，健全理論與實(shí)踐教學(xué)體系，根據(jù)市場的就業(yè)需要人才的形成，構(gòu)建培養(yǎng)人才的全過程。最后，開展技術(shù)性科學(xué)研究課題項(xiàng)目，強(qiáng)勢(shì)推進(jìn)科學(xué)研究，把握數(shù)控技術(shù)專業(yè)的超前動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)教師對(duì)本專業(yè)最新前沿技術(shù)的學(xué)習(xí)、研究與應(yīng)用，加強(qiáng)以項(xiàng)目建設(shè)為主導(dǎo)，同時(shí)在項(xiàng)目的研發(fā)過程中要求學(xué)生進(jìn)行全程參與，著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、探索能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，并將項(xiàng)目的研發(fā)帶進(jìn)學(xué)生的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，并以此考核學(xué)生的專業(yè)綜合能力

13、。3.2 數(shù)控切削加工課程中“項(xiàng)目教學(xué)法”的具體實(shí)施在數(shù)控切削加工課程的“項(xiàng)目教學(xué)法”的具體實(shí)施過程關(guān)鍵有以下幾點(diǎn)：（1）堅(jiān)持411的人才培養(yǎng)模式。4在校學(xué)習(xí)的前4個(gè)學(xué)期，著重構(gòu)建專業(yè)基本能力平臺(tái)，開展專業(yè)專項(xiàng)能力訓(xùn)練，此過程主要在學(xué)校的平臺(tái)（校中廠）基礎(chǔ)上實(shí)施；1在校學(xué)習(xí)的第5個(gè)學(xué)期，開展專項(xiàng)綜合能力訓(xùn)練，在學(xué)校的平臺(tái)（校中廠）和企業(yè)的平臺(tái)（廠中校）同時(shí)進(jìn)行；1在校學(xué)習(xí)的第6個(gè)學(xué)期，以就業(yè)為導(dǎo)向，開展崗位能力訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生成為合格職員，主要在企業(yè)平臺(tái)（廠中校）實(shí)施。在教學(xué)組織形式中采用模塊化、分段式，強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和教研學(xué)做一體化，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)校方法和綜合能力。（2）確定教學(xué)項(xiàng)目

14、。在數(shù)控切削加工教學(xué)過程中，根據(jù)數(shù)控切削加工課程教學(xué)的內(nèi)容，選擇數(shù)控加工課題，確定相關(guān)教學(xué)項(xiàng)目，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)的價(jià)值。在項(xiàng)目教學(xué)過程中，讓學(xué)生掌握了數(shù)控切削加工的理論知識(shí)，也為學(xué)生提供了實(shí)踐操作的創(chuàng)造空間，促進(jìn)學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目中遇到的問題解決實(shí)際問題的能力。（3）明確教學(xué)重點(diǎn)。在項(xiàng)目教學(xué)過程中教師需要結(jié)合數(shù)控切削加工內(nèi)容先給學(xué)生明確教學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)，同時(shí)，指出學(xué)生比較容易操作失誤的問題，明確項(xiàng)目中關(guān)鍵的操作技能，讓學(xué)生針對(duì)項(xiàng)目核心組織充分的思考和討論；然后教師根據(jù)討論點(diǎn)給出引導(dǎo)性指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生的思維，讓學(xué)生探索出項(xiàng)目的正確分析方法中或者解決實(shí)際問題中去。（4）結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)手段。數(shù)控切削加工實(shí)踐

15、教學(xué)需要使用計(jì)算機(jī)輔助軟件，就是數(shù)控切削加工仿真軟件，在軟件基礎(chǔ)上數(shù)控切削加工的各種項(xiàng)目的具體操作實(shí)施得更輕松。模擬仿真軟件其實(shí)也是一個(gè)虛擬軟件、一個(gè)具有創(chuàng)造力無限發(fā)揮的 “實(shí)驗(yàn)室”。在這個(gè)“實(shí)驗(yàn)室”里教師實(shí)踐現(xiàn)代化的教學(xué)方法和增添隨心應(yīng)手的教學(xué)手段3，把數(shù)控切削加工操作演示中賦予動(dòng)感、生動(dòng)形象，更加清楚直觀的分析，增強(qiáng)學(xué)生記憶和理解知識(shí)，也解決了教學(xué)實(shí)踐中實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題。（5）使用合理的考核手段。數(shù)控切削加工的教學(xué)還有一個(gè)重要內(nèi)容考核，考核是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段，項(xiàng)目教學(xué)法的考核手段使用階段性的考核，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)和掌握技能進(jìn)行多層次多方位的考核，這樣既可以明確學(xué)生在項(xiàng)目教學(xué)法

16、工程中的學(xué)習(xí)成果，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中意料不到的問題，做出正確地解決方案，最終達(dá)到了項(xiàng)目教學(xué)法的理想實(shí)踐教學(xué)效果。（6）總結(jié)教學(xué)過程。在數(shù)控切削加工課程項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過程中，學(xué)生會(huì)遇到很多不同的問題，但是教師能夠及時(shí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生找到解決問題的方法。在整個(gè)的項(xiàng)目教學(xué)工程張，教師必須善于總結(jié)學(xué)生間的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生互相學(xué)習(xí)各自的長處能夠來提高和改進(jìn)自己的解決方案，使學(xué)生們的專業(yè)知識(shí)和互幫互助等各方面的能力在總結(jié)中得到發(fā)展提高。4 結(jié)論根據(jù)數(shù)控切削加工課程的企業(yè)需求的典型崗位來決定項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施項(xiàng)目，確定優(yōu)秀的實(shí)用的教學(xué)項(xiàng)目，突出針對(duì)性、強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，也就是市場需要怎樣的技術(shù)教師就教怎樣的技術(shù)，提升專業(yè)教學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的吻合度，特別是提升了學(xué)生的綜合