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校企合作下数控车床编程和加工课程内容开发
摘 要：高职院校数控车床编程与加工课程采用校企合作教学模式,是提高教学效果的有效途径,而课程教学内容开发是重中之重.结合企业数控车床操作岗位技能需求和课程教学在人才培养方案中对数控车床操作工技能培养定位,将企业实际生产零件择优选择为课程教学内容载体、优化改造为课程教学内容情境、细化拆分为课程教学内容任务,是校企合作背景下课程教学内容开发的核心任务,是深化产教融合的核心举措,能为高职院校机械制造类专业核心课程校企合作教学内容的开发提供范例样本.
关键词：校企合作 课程 教学内容 开发
课 题：本文系2018年度湖南省教育科学十三五规划一般课题（“互联网+”背景下智能制造技术专业群微课程建设研究与实践）（课题编号：XJK18CZY107）研究成果.
党的十九大报告指出“深化产教融合,完美职业教育培训体系”,深化需即将学校和企业的合作,进一步深化,达到真正实现生产与教学相融合的目的.数控车床编程与加工课程推进校企合作模式教学,其关键的基础工作,应是解决选择企业什么样的实际生产零件作为课程教学内容载体,不仅要满足企业数控车床操作所需基础技能培训要求,也要满足课程在人才培养方案中的数控车床操作工技能培养定位目标.
一、择优选择企业生产零件为课程教学内容载体
数控车床编程与加工课程的教学内容涵盖了内外轮廓、内外沟槽、内外螺纹等回转体的型面加工.教学内容载体的选择合适与否,将直接影响教学内容是否适应企业岗位真实需求.目前,课程教学用教材重在以课程所包含的知识与技能点,自行设计一个示例零件,与企业生产零件过程中所需要的操作技能不相适应,导致课程教学内容载体实施后,学生只是掌握数控车床的基本操作技能,而不能实现零距离上岗目的,到了企业岗位后仍需进行专题培训或跟着师傅再学习.因此,择优选择企业真实的生产零件作为教学内容载体势在必行.
1．课程教学内容载体的技能全面性
企业在数控车床上生产零件时,不同产品有不同类型零件要求,生产这些零件所包含的技能要求也不同.有些零件可能只是车削单一的零件型面,比如外圆柱面、台阶圆柱面等,不具备课程教学内容中所要求掌握的知识与技能的全面性,不适合作为教学载体.因此,要选择包含数控车床操作技能全面性的零件,比如,目前课程选择带法兰电缆输出轴零件为教学载体,包含了外圆柱面、台阶轴、外圆槽、内孔、内螺纹、圆弧等型面,可以全面训练数控车床操作技能.
2．课程教学内容载体的技能过程性
教学内容载体的实际生产过程应体现技能掌握的过程性,技能学习的过程,正是零件的实际加工生产过程,遵循学生由简单到复杂学习认知规律.数控车床编程与加工课程选择的带法兰电缆输出轴零件,依据零件外圆柱面、台阶轴、圆弧面、外圆槽、外螺纹、内孔、内螺纹加工过程,进行知识与技能的学习,贯穿了数控车床基本操作、制定工艺、编写程序、自动加工、精度控制一体化学习过程,也是企业零件的实际生产过程,不仅是完成零件加工任务,而且学习了企业零件生产过程,促进了产教融合.
二、优化改造为课程教学内容情境
企业零件加工生产过程,注重的是零件生产效率和质量.数控车床课程教学内容情境,注重的是课程知识与技能掌握目标达成度.看似两者并无实质联系,实则有其相辅相成关系.企业零件每个生产工序,也即课程学习的技能点.学生只有扎实掌握了课程的技能点,才能很好地完成企业零件加工全过程.但是,不能直接拿来企业零件就用于教学,要经过适当的优化改造为课程教学内容情境才能起到事半功倍作用.
1．深入分析企业零件要求
企业零件在生产加工之前,首先是对图样进行分析,包括形位和尺寸精度、加工工艺、设备选择等,而数控车床编程与加工课程所选带法兰电缆输出轴零件,不仅包含了数控车床加工内容,也包含了数控铣床、钻床、磨床内容,要引入作为课程教学内容载体必须对零件进行全面分析,才能使其对教学起到真正作用.主要分析其数控车床加工部分内容,在企业中该零件在数控车床上完成外圆柱面、台阶轴、圆弧面、内外螺纹型面、内孔轮廓,基本包括了数控车床所加工的范围,所以用于设置课程教学内容情境很合适,不仅可以完成课程知识学习与技能训练,也可以掌握其企业加工生产过程,实现零距离上岗目标.
2．改造课程教学内容情境
带法兰电缆输出轴零件需要进行改造才能更适合课程实际教学内容,主要包括两个方面的改造,一是零件尺寸,二是情境设计.首先,在企业零件实际加工过程中,该零件是用锻造毛坯作为加工原材料,尺寸较大,不适用于学院现存设备条件.应依据零件图样形状,将尺寸进行缩小,选用棒料毛坯,模拟企业零件数控车床加工工序步骤完成加工.其次,课程教学是一个内容教与学的全过程,内容情境设计是与企业生产过程紧密结合的关键环节.数控车床编程与加工课程,将带法兰电缆输出轴零件加工生产过程,依据加工工序设置了六个教学情境,内容分别为外圆柱加工与钻孔、台阶轴与圆弧加工、外圆槽加工、外螺纹加工、内孔加工、内螺纹加工.情境的描述与设计上,要与企业生产加工过程融合,不能只是一个简单的任务内容描述,要有实际的情境体现.例如,零件的外圆柱加工与钻孔内容情境设计描述是“某公司现在接到了带法兰电缆输出轴零件加工任务,经工艺部研究决定,分别在数控车床、数控铣床、钻床、外圆磨床上完成加工,请完成数控车床上外圆柱面与钻孔工序内容加工”.这样不仅使学生有亲临其境的感悟,也在一定程度上提高了学生对于零件加工过程的认识.
三、细化拆分为课程教学内容任务
课程教学是一个过程性知识与技能积累的过程,并不像企业零件加工过程,是一个讲求效率与质量的过程.因此,课程教学内容需要依认知过程进行细化拆分为单项任务个体,使其学习者由易到难循序渐进地掌握课程教学内容.
1．课程教学内容任务拆分流程
数控车床编程与加工课程,以企业零件实际加工生产过程,进行教学内容任务拆分.将带法兰电缆输出轴零件的教学内容任务拆分为外轮廓加工、外圆槽加工、外螺纹加工、内轮廓加工、内螺纹加工五个大任务,再在每个大任务下拆分不同的小任务,系统培养学生的企业生产过程意识,具体操作如下.
(1)找重点,细分析.在每个教学内容拆分为单个教学任务时,必须要找出重点内容,再进行仔细分析,才能将内容成功地拆分为不同的任务.例如,在完成带法兰电缆输出轴零件外圆柱加工内容时,重点是要在该零件的外圆柱面上完成一个外圆槽加工,所以在任务拆分时,就要围绕外圆槽加工过程中的各个任务完成顺序来拆分,从分析图样尺寸、确定加工设备和刀具选择、制定加工工艺、编写加工程序、安装切槽刀具、找正装夹工件、进行自动加工、检验零件精度、入库完成加工任务,不仅对零件外圆槽加工内容进行了重点杏找,还进行了各任务的详细分析.这样拆分的任务,会更加具备实操性.
(2)变碎片,可自学.一个课程的教学内容通常包含了多个知识与技能点,让学习者学起来感到知识体系庞大,手足无措,产生畏惧心理,也就极大地抑制了学习兴趣.因此,将拆分的教学内容任务变得碎片化尤为重要.例如,在进行带法兰电缆输出轴零件外螺纹加工内容拆分时,从外螺纹加工所需编程知识点、刀具对刀原理与概念、对刀的操作与检验、精度测量方法等各个碎片化知识或技能点去考虑进行拆分,将会给学习者带来事半功倍的效果.其次,拆分后的碎片化任务,要能方便学习者自行完成学习,有助于学习者随时随地完成学习,对学习效率提高起了很好的推动作用.
2.课程教学内容任务细化原则
任务细化遵循知识学习“由简单到复杂,由易到难”的原则进行划分,将课程教学内容的带法兰电缆输出轴零件加工任务,细化为数控车床空车操作、外圆车刀对刀操作、外圆柱面加工、钻孔、台阶轴加工、圆弧加工、外圆槽加工、外螺纹加工、内孔加工、内螺纹加工、编制零件加工工艺共计11个任务,且每一个任务的完成都有相应的子任务.例如,外圆柱面加工任务中,将其划分为图样分析、毛坯选择、刀量器具选用、制定加工工艺、编写加工程序、对刀操作、自动加工、精度检测八个子任务,且每个任务都环环相扣,有利于让学生把握整体工作思路.
四、小结
数控车床编程与加工课程,实施校企合作6年以来,收到了良好的教学效果,归根于课程教学内容的开发之功劳,经历了选择企业实际生产零件的更换验证,战胜了课程教学内容载体包含技能点不全面、教学过程无法实施等多重困难,最终将带法兰电缆输出轴零件引入到课程教学内容中,经过优化改造零件尺寸等内容,设置教学内容情境,使其对课程教学质量与效果的提高,起到了决定性作用,为高职院校类似机械制造类课程开展校企合作、产教融合起到示范引领作用.
参考文献：
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（作者单位：湖南机电职业技术学院）
数控车床论文范文结:
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