时间：2023-02-21 21:16:33
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关键词：数控铣床；加工工序；重要性；工序安排
一、引言
一般而言，数控铣床是中职学校机械专业学生技能实训过程中最后学习的一类机床。原因在于，数控铣床是三维的加工设备，而且加工对象较为复杂，可以加工平面、台阶、各类成形槽、凸台、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹等，几乎囊括了各类平面轮廓和立体轮廓的零件。在进行加工工序安排时，学生往往无从下手，感到非常困难。有的主次不分、内外不分，有的与数控车床混淆不清。此外，加工工序的制定合理与否直接影响着工件的质量、劳动生产率和经济效益，因此数控铣床在加工过程中工序如何安排就显得尤为重要。
二、数控铣床工序安排的一般策略
工序的安排是工艺设计中最重要的一环。为了达到零件的设计精度要求以及图纸的相关技术要求，数控铣床加工工序一般应遵循以下原则：
1.先粗后精原则
先粗后精，是用去除多余材料的方式进行机械加工时一般都会采取的原则。对于数控铣床而言，简单地讲就是“大刀开粗，小刀清角”。粗加工时，以去除多余材料保留一定加工余量为主要目的，再依次精加工各个表面，既可提高生产效率，又可保证零件的加工精度和表面粗糙度。对于某些加工表面精度要求较高的零件，往往在粗、精加工工序之间，还会放置一段时间，使得零件表面的应力得以释放，目的也是在于保证零件的加工精度。
2.先面后孔原则
对于支架类、箱体类零件，一般先加工平面，后加工孔。这是因为平面的面积大，以平面定位加工孔的夹具结构简单、可靠，加工时可以确保定位可靠，夹紧牢固，从而保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以消除铸件表面的凹凸不平、夹砂等铸造缺陷，为提高孔的加工精度创造条件，同时也便于对刀及调整。特别是钻孔，孔的轴线不易偏斜。
3.先内后外原则
对于外圆与孔的同轴度要求较高的零件，加工时一般采用先孔后外圆的原则，即先以外圆作为定位基准加工孔，再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆，这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度，而且使用的夹具结构也很简单。
4.连续加工原则
加工过程中，铣刀的铣削运动应当连续，应尽量避免加工中的停顿现象，特别是加工半封闭或封闭的内外轮廓时。这是因为零件、刀具、铣床这一工艺系统在加工过程中处于暂时的动态平衡弹性变形状态下，若突然停顿，切削力会明显减弱，就会使刀具在停顿处留下划痕或凹痕。
5.先钻孔后铰孔、先钻底孔再攻螺纹的原则
钻孔操作，一般是钻头钻孔，扩孔钻扩孔，最后铰刀铰孔。当进行位置精度要求较高的孔系加工时，要避免把坐标轴的反向间隙带入，从而影响位置精度。如果是螺纹孔，在攻丝之前，要先钻底孔，然后攻螺纹，必要时需要二次攻丝。
以上仅是一些在实际使用过程中的工序安排策略，通常情况下，在定位夹紧时会考虑一次定位原则；对刀具的使用中，还会贯彻减少换刀次数的原则，目的在于减少空程，节省辅助时间；加工过程中，还会坚持机械加工中由远及近，先主后次的原则；在进行工艺路线选择的时候，还会寻求最短加工路线，最终轮廓一次走到完成，设置刀具的切入切出方向，用以保证零件的精度和表面粗糙度。总之，工序与工步的安排与划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑，并不能一一言尽。
三、总结展望
合理地确定数控加工工艺，对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。在中等职业教育中，面对我们职业学校的学生，方法比理念更为重要。在教学过程中，可以多进行案例教学，或者理实一体化教学，以典型的案例作为导入，确定数控铣床加工工序时，首先要对被加工零件进行工艺分析和处理，然后根据工艺装备（如机床、夹具、刀具等）的特点拟定出合理的工艺方案。熟能生巧，实训项目多了，教师引导多了，学生在数控铣床加工工序安排方面也就能如鱼得水、驾轻就熟了。
参考文献：
[1]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京：机械工业出版社，2001.
关键词：数控铣床；情景教学法；实训教学；改革
1 引言
《数控铣实训》是一门实践性很强的专业课程。通过这门课程的学习，不仅要求学生掌握相关的数控铣床加工编程理论，同时还应具备数控铣中级工实践技能水平。实训课程是实现学有所用的重要途径，实训课程的改革与建设是专业改革和建设的基础。在国家对数控人才大量需求的前提下，我们在数控铣实训课程的改革中引入情境设计教学法，按照校企合作、工学结合、情境导向、任务驱动的课程改革模式，对数控铣实训课程中的教学方法、过程及内容进行了重新整合，以情境模块为主体，以综合培养为目标，改革的主要目的是使学生获得职业能力，满足当今社会对数控人才的需求[1]。
2 情境教学法的设计及理念
情境教学法主要以情境为主体引导学生正确的学习方向，使学生由被动学习转为主动学习，采取教中学，学中做，以学生为中心，工作过程系统化的教学方法，科学的教学设计，将学习内容转化为具体的情境，通过过程考核来检验学习效果[2]。
3 情境教学法的实施步骤
情境教学法是在任务明确的情况下，将学习内容转换为具体的情境模块[3]，在设计学习情境前，应熟悉本专业教学计划，掌握本领域的能力目标和教学内容，教学内容即是每个学习情境的具体体现，将教学内容划分为七个学习情境，通过这些学习情境的设计培养学生适应各个岗位的能力。
3.1 布置
组织教学：布置实训任务，分组、站位、分工
实训目的：分析图纸，了解加工技术要求、参数、工艺等
3.2 优化
组织教学：听取采纳学生意见和建议、协助学生完成工艺过程的制订
实训目的：工艺分析与工艺路线设计、工件装夹定位
3.3 计划
组织教学：制订加工计划，分析加工中的重点和难点
实训目的：编制加工工艺规程和加工程序，通过图形仿真模拟校验加工程序
3.4 实施
组织教学：装夹、找正、对刀建立工件坐标系、建立刀具半径补偿值、工件加工
实训目的：零件加工、机床维护保养、团队合作
3.5 检测
组织教学：通过自检、互检、教师抽检的方法检测工件
实训目的：零件检测、分析误差原因
3.6 考核
组织教学：程序编辑、对刀建立工件坐标系、加工方法以及知识点采取过程考核
实训目的：能够独立操作机床完成工件各工序加工
3.7 总结
组织教学：根据学生实际情况针对加工中典型问题进行集中讲解，分析零件加工质量
实训目的：自我总结在加工过程中存在的问题，分析零件加工质量并提出改进措施，填写实训报告
4 情境模式教学内容的设计
教学内容的设计容下：
项目名称：平面凸廓类零件工程图
教学目标：
（1）掌握数控铣床程序的编制与调试数控加工程序。
（2）掌握数控铣削加工工艺的制订。
（3）能够正确选择刀具、夹具、量具以及切削用量的确定。
（4）掌握数控铣床刀具补偿功能的正确使用以及刀补值的计算。
（5）掌握零件质量的检验与分析。
下面以平面凸廓类零件为例零件如图1所示
能力目标：
1 专业能力：
（1）会选择轮廓铣刀
（2）会编制轮廓零件加工程序
（3）会操作机床铣削轮廓零件
2 方法能力：
（1）会编制轮廓零件数控铣加工工艺
（2）会检测分析轮廓精度及补偿
3 社会能力
（1）培养独立分析和解决问题的能力
（2）培养团队协作能力
4 教学方法
任务教学法、情境教学法
5 教学组织
全班40-50人分两组，每一组分成四小组，由两位实训指导教师共同指导。
6 教学环境
标准化实训中心
7 教学资源
数控铣床
8 教学内容：
（1）数控铣床编程以及程序的调试过程
（2）零件铣削加工工艺的制订
（3）零件加工刀具、夹具、量具的选择和切削用量的确定。
（4）刀具半径补偿功能的应用以及粗、精加工刀补值的计算
（5）工件检测与质量分析
（6）常用编程指令介绍
（7）设备维护与保养常识
教学重点、难点：
（1）常用编程指令介绍
（2）数控铣加工编程的基础知识
（3）刀具半径补偿功能的应用
（4）工件质量问题分析以及处理方法
学生应具备的能力：
（1）具备读图能力
（2）具备机床的基本操作能力
（3）工件检测与质量分析以及解决方法
5 结束语
采用情境教学法，教师除具备基本的教学方法之外，教师还应学会变通，根据实训过程中的实际情况和每个学生的差异进行针对性的教学指导，以学生为本，将理论与实践结合起来，使学生掌握专业操作技能的同时，不断提高学生的独立思考能力以及创新能力。实训教师应该加强巡回指导，重视学生反馈，加强过程管理，加强安全防范意识，加强学生动手能力，针对动手能力较差或不愿意动手同学应采取引导措施。 数控铣实训对于学生是学习的过程，对老师是不断提高的过程。教师在教学中要关注专业动向不断改进教学模式，完善教学方法，不断提高教学质量，为社会培养出更多理论知识扎实，实践本领过硬的优秀人才。
参考文献
[1] 关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研.华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心报告.2009-10.
（上海工商信息学校上海201700）
摘要：基于工作过程的理实一体化教学，避免了传统教学理论与实践分离的弊病，充分体现了现代职业教育课程改革的先进理念。笔者对中等职业学校数控专业的“数控铣床加工”课程展开理实一体化教学探索和实践，旨在以真实的产品为教学载体，整合相应的知识、技能和态度，提升学生的职业技能和职业素养，同时深化校企合作，推进教师“双师”素质的提高。
关键词 ：工作过程；理实一体化教学；数控铣床加工；实施过程；实施策略
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）02-0099-03
在上海新一轮职业教育课程改革的背景下，我校数控专业从2006年开始，打破学科边界，整合知识和技能，进行了学习领域型课程的设计和开发。2010年，数控专业开始进行基于工作过程的理实一体化教学探索和实践。
笔者经过近两年的实践和研究，在“数控铣床加工”课堂教学中，尝试为学生创设真实的工作情境，以典型的、真实的产品作为教学载体，按照工作过程设计学生的学习活动，采用理实一体化的教学方式，提高学生的职业技能和职业素养。
基于工作过程的理实一体化教学的理论依据
根据不来梅大学技术与教育研究所以劳耐尔(Rauner)教授为首的职业教育学专家的研究，所谓工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”，“是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统”。所以，工作过程的意义在于“一个职业之所以能够成为一个职业，是因为它具有特殊的工作过程，即在工作的方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展方面有它自身的独到之处”。
理实一体化教学的理论依据来自建构主义学习理论。在职业教育中，它表现为将专业知识、专业技能以及对学生的职业素养的培养进行合理整合，融为一体。理实一体化的教学为学生营造了一种“职业角色”的情境，符合当代中等职业学校学生的学习特点。
基于工作过程的理实一体化教学的教学过程
基于工作过程的理实一体化教学就是使学生由被动学习转为主动学习，在教学中采取以学生为中心、按照工作过程对课堂教学内容进行序化，将学习领域细化成具体的学习情境进行教学的过程。具体可分为以下几个过程：导人情境，明确任务分析任务实施任务评价任务总结任务。整个过程，遵循产品生产加工的过程，也就是遵循数控技术人员从工艺分析、程序编制、零件加工、到零件检测的工作过程。现以笔者2012年参加上海市中职校第六届教学法改革交流评优活动的课堂教学过程为例展开论述。
导人情境，明确任务 “数控铣床机床实训项目3：学校数控实训中心接到学校某校企合作公司型号为EDS-210A的壳体下端盖的数控铣削加工的订单。(接单的半成品尺寸为64x50xl0)具体零件图如图1所示，请同学们制定工艺，完成零件的单件加工和批量生产。”这样，在此阶段明确任务的同时，也为学生创设了真实的工作情境，有效地激发了学生的学习兴趣和责任心。
分析任务在分析任务阶段，教师结合上海市《数控技术应用专业教学标准》、上海市职业技能鉴定数控铣工中级工（四级）的要求、学校所在区域的数控企业用工需求调研，充分考虑学生的认知水平、技能水平，结合三维教学目标的要求，提出以下教学目标：(1)知识目标：进一步理解刀具半径补偿在数控铣床轮廓加工中的作用。(2)技能目标：能熟练利用刀具半径补偿控制零件内、外轮廓尺寸精度；能利用百分表测量加工深度：能修改程序控制深度方向尺寸精度。(3)情感目标：培养质量意识，体会数控加工中精益求精的精神，提升职业素养。同时，根据“最近发展区”的原理，结合学生知识和技能水平，提供“如何修改刀补来控制尺寸精度”的flash动画和“利用百分表测量深度”的视频等学习资源，保证学生能顺利实施任务。
实施任务实施任务阶段，学生分组制定工艺，编制并校验程序，进入零件单件加工阶段。教师巡回指导，对操作中有困难的小组提供帮助，必要时现场演示，并注意发现学生操作过程中的共性问题和个性问题，提炼有效教学资源。同时，教师要及时引导学生充分关注操作规范和安全，培养学生良好的职业素养。
评价任务在评价任务阶段，将企业用于质量检验的《QCI程表》（如表1所示）引入教学中，学生担任质检员，组内互相检测。教师巡视、抽检，了解学生完成情况。教师引导学生借助《工作过程自评表》（如表2所示）反思自己的工作过程是否做到了规范操作和安全操作，建立过程性评价与结果性评价并重的评价体系，努力提高学生的职业素养。
总结任务各学生小组对零件的完成情况进行反馈。教师引导学生结合自己的操作过程，总结这节课学到的内容，分享在操作过程中的经验，并对生产加工的单件生产和批量生产做适当拓展，使所有学生的能力都得到提升。
基于工作过程的理实一体化教学的实施策略
选用真实产品作为教学载体，按照产品的加工过程设计学生的学习过程，在实战状态下，对学生展开知识和技能训练在“数控铣床加工”这门课程中，笔者结合上海市《数控技术应用专业教学标准》、上海市职业技能鉴定数控铣工中级工（四级）的要求、区域数控企业的用工需求调研结果，充分考虑学生的认知水平、技能水平，共选用了7个真实的产品作为教学载体，形成了涵盖数控铣床中级工（四级）水平的，难度呈现螺旋上升的产品加工案例集。例如，铝制上套（WN-TXG-A-06）的数控铣削加工、铸铁真空泵中壁的数控铣削加工、EDS-210A壳体下端盖的数控铣削加工等。为了解决生产与教学之间的矛盾，提高教学的针对性，在不影响产品加工工艺和产品质量的前提下，对有些零件的尺寸精度进行了项目设计，以便能让学生在实战状态下，更好地掌握技能、理解知识。
按照工作过程系统化理念编写校本讲义、准备教学资源，更好地服务于学生的学和教师的教数控教研组的教师尝试按照工作过程系统化的理念，梳理校企合作的资料和经验，选择合适的产品形成加工案例，按照产品加工流程重构教学内容，校企合作开发校本讲义《数控铣床加工案例集》和配套教学资源库（操作视频、PPT、电子教案、学生实训手册等等），更好地服务于学生的学和教师的教。
改变传统评价方法，积极引入企业质量评价方式，结果性、过程性评价并重将企业用于质量控制的《QC工程表》作为检验学生操作结果的评价方式，让制造类企业注重质量的企业文化深入学生心中。用《工作过程自评表》引导学生关注自己的工作习惯、工作态度和工作纪律，提升学生的职业素养。
实训设备、理实一体化教室的配合使用，相得益彰上课的场所选在学校数控实训中心数控铣床加工区域，旁边配有交互式智能电子平板的一体化教室，为基于工作过程的理实一体化教学实训提供了条件。
教学效果分析
经过两年的教学实践，基于工作过程的理实一体化教学在“数控铣床加工”课程教学中取得很令人满意的成效。
搭建了教师和企业技术人员的交流平台．校企合作趋势良好基于工作过程的理实一体化教学，从产品案例的选择、知识和技能的整合到引入企业质量评价方式的过程，始终存在学校教师和企业技术人员的深入合作。企业在参与合作的过程中，也对这种教学方式下培养的学生寄予较高的希望，使校企合作呈现良好的发展趋势。
提高了学生学习的积极性和主动性，教学效果良好两年来，数控铣床中级工职业技能鉴定通过率一直超过市平均通过率20个百分点左右。学生的技能水平和职业素养有较大提升，实习期间能很快适应企业的实际工作环境，解决实际问题的能力也有很大提高。
激发了教师专业发展的热情，“双师型”水平不断提高基于工作过程的理实一体化教学．需要教师既能实际操作，又能理论讲授，对教师的要求提高很多，这也激发了教师专业发展的热情。同时，与企业行业专家、一线工程师交流研讨的过程也提升了教师的“双师”素质水平。
一、中职项目教学现状及存在问题
近些年尽管中职教学模式改革一直在进行，但存在重教育管理部门要求，轻教师培养；重教学进度完成，轻学生职业能力的培养，导致学生学习动力不足，对项目教学缺乏准备，学习效果难以显现。
（一） 学习习惯不良
部分学生既不开动脑筋思考问题，也不配合老师把项目教学做好，只想投机取巧，蒙混过关，该做的实习实操不想动手或大打折扣，该做的笔记、该看的教材和资料也不认真看或根本不看，一切都指望老师一手搞定。
在老师这边，原本应该严格要求的实习难度不得不降低，原本要求独立完成作业也只能改为老师讲学生抄，原本要求考取技能证才能毕业，也成为一句空话，教与学被“劫持”和被“胁迫”。
（二）师资培训不到位
由于合作企业技术保密，政策的支持力度不大，专业建设的师资培训往往不到位，教师到企业实践成了为下企业而下企业，无法确定教师的双师素质是否有提高，专业实践和专业开发能力没能得到企业技术骨干人员深度、全面的培训，使教师在课程开发、完善方面存在很大的不足，教师到企业实践的成果没有落实到教学上。
在新课的学习中，老师将要讲的知识点变为问题，由学生讨论寻找答案。比如在讲万用表的使用时，将知识点转化为：①万用表由哪几部分组成？②万用表能进行哪些项目的测量？③这些项目的测量在万用表的什么位置？小组在讨论后，将答案展示出来，对不正确或不完整的地方，由其他组补充。在实操中，先完成并正确的组，可作为小师傅分配到其他组进行指导。真正做到“兵教兵，兵强兵的作用”。
三、激励学生，评价方法多样化
教师的评价对课堂教学评价起着导向作用。师生评价过程是两者情感碰撞的过程，是激励学生学习，进行合理导向的过程，也是学生自我调控，激发热情，主动投入学习活动的催化剂。在以往的评价中，一般的做法是以考试或测验为主，学生以一次考试或测验成绩评判整个学习过程。所以学生对学习过程缺失了兴趣，只关注最后的考试结果。这种思想对学生学习过程的积极性是极大的打击。笔者在教学中，采用了多种评价方法。比如：①课堂测评。每次课程，根据小组完成任务或回答问题的情况，给予小组评分，对每次课，小组得分第一名进行适当物质奖励。②小组内互评，组长给组员的表现进行评分，组员给组长的组织和管理进行评分。③小组间测评。比如上完低压电器后，笔者进行的考评方法是：第一，列出考评内容：认识电路板中的低压电器；画出这些低压电器符号；讲述他们的工作原理。第二，每组选出一名“小考官”，老师先对“小考官”进行资格评定，“小考官”需掌握相关内容后才有考核资格。第三，“小考官”再对其他组成员进行考评。
四、教书育人，德育贯穿其中
每次课程，设计一个德育课题：团结、合作、分享、聆听、文明、礼仪等方面，目的是加强班风、学风的建设。每次小组有一定的德育分，比如以前在小组展示中或小组同学回答问题后，组员都不会对同学的回答给予掌声鼓励，当给出小组团结分后，在老师的引导下，小组成员都会对回答问题的同学给予掌声鼓励。
目前，“以学生为中心”的教学模式还需要更多的探索。因此作为职业学校的教师，我们可以在自己的教学过程中逐步地将这种模式渗透到课堂教学中，一步步地培养学生自主学习的能力和意识，处理好“教”与“学”的关系，加强“以学生为中心”的教学模式的实践教学环节，才能培养出适应现代社会需求的、德才兼备的职业技术人才。
（三）实习原材料成本高
许多中职学校都遇到了机电类专业实习耗材大，实习成本高的难题，学校财政难以支持学生按教学计划全员参与常规实训，学生的专业技能培训不允分。由于学校资源的限制，技能竞赛培训受限于选拔几名种子选手的层面上，让每个学生都参与技能竞赛的设想难以实现，不利于全面提高学生的专业技能和职业素质。
（四）教学环境与工作环境不一致
由于认识不足，研究不深，工学结合也流于形式。为了达到教育部关于大力推进工学结合的要求，一些学校在原有的教学计划中，生硬地嵌入“工”的内容，在没有对工学结合人才培养模式进行认真研究的情况下，仓促上阵。在具体实施过程中，与企业沟通不顺畅，管理上又存在盲点，导致了工学结合的形式大于内容。第五、六学期的顶岗实习，往往只是让学生做一些琐碎的简单劳动，学生很可能浪费了许多宝贵的时间，却没有学到应当学会的技能，学生在企业能够进行岗位轮换的比例也是少之又少。
（五）教学科研风气不盛
科研创新平台老旧，多以教研组为主，每月教研活动两次，教研活动重点在宣讲和执行学校的教学考评制度，组织一些听课评课。这两次教研活动后，基本没有交集，教师教学工作各自为政，缺乏必要的沟通，很少，课题研究更少，教科研项目难以开展。
二、 项目教学能力培养策略与机制建设
（一）用边学边做的方式重构学习习惯
微型数控铣床产品开发制作和“学做一体化”的实践，即以产品为教学活动载体，结合专业技能模块，构建基于工作过程的项目化教材，让学生在参与产品设计、加工、安装、调试、检测的一系列生产过程中，通过边学边做的方式，系统学习和掌握专业核心知识和技能指标。关键是把单个的项目与系统的专业知识有机结合起来，微型数控铣床产品的开发制作项目，完全符合专业教学需要。
（二） 教师在真实岗位项目教学中成长
通过微型数控铣床产品开发制作和“学做联动”教学模式的实施，教师与企业技术专家深入沟通、相互启发，在带领学生边学边做的过程中，实现了知识的更新和技能的提高，保证了教学的质量，学会了设计项目教学。
（三）有效控制实习实训成本
通过微型数控铣床产品开发制作，解决机电及相关专业实操高耗材、高成本的全国性难题。把学生制作的微型数控铣床成品用于教学，让学生在微型数控铣床成品上完成产品的生产，实现对专业技能和专业知识的掌握。由于生产的成品是微型化的，材料的消耗已不成为问题，这就解决了实训高耗材、高成本的难题，也解决了实训环境与真实性（不是仿真）的问题。
建设一个数控机械加工实训室需要上百万元资金，还满足不了一人一岗的教学要求。若使用我们师生开发的微型数控铣床只需要几万元，经济效益特别显著。
（四）学生在真实岗位项目教学中培养职业能力
通过微型数控铣床产品开发制作和“学做一体化”的教学实践，解决了教学环境与工作环境不一致、实际产品同专业教学相脱离的问题。让更多的学生参与到产教活动中来，使学生全员全程参与产品的生产过程，让学生在享受生产带来的成功感的同时实现技能的训练。学生在“学做联动”的教学模式下，通过自主学习、真刀真枪的实训和及时的总结实现了技能的提升，有效保证了训练的质量，也解决了竞赛的普及化问题。过去和企业合作生产加工产品，很多与专业教学不符合或是缺乏教学的系统性。通过自主开发项目，编制符合专业的项目化教程，能够很好地解决产品和专业对口衔接的问题。
（五）引导教师走上教科研道路
通过微型数控铣床产品开发制作、“学做一体化”的教学实践，培养了教师的教育教学科研意识，努力由知识型向科研型转变，更多教师积极投身于教育教学科研中来。开展了课程结构项目化、课程内容综合化、课程形式多样化、课程体系柔性化等四个方面的改革，突出了中职课程的应用特色，培养了教师的实践能力、创新精神，提升了职业素质，学会了做课题。
关键词：数控铣床 实训教学 教学心得
随着计算机技术不断发展，数控机床的发展也日新月异。由于数控机床的大量使用，社会急需大批能熟练掌握现代数控机床操作的技术人员。我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还存在一定的差距，数控人才的培养不论在数量上还是质量上都有待于大力提高。实训教学是我院教育的重要环节，关系到学生专业知识技能的掌握程度。实训教师的恰当指导，是学生学习少走弯路，更快更好地掌握技能的关键。笔者结合本院校数控实训教学就数控铣床实训教学谈几点心得。
一、精心准备第一次实训课内容
熟话说：兴趣是做好事情的前提。要最大程度上激发学生对数控实训的兴趣。兴趣是影响学生学习的一个重要因素，如何提高学生的学习兴趣对学好课程是至关重要的。往往是学生刚接触新的工种的时候，学生学习的兴趣很高，但是有时候不能坚持下，因此，作为数控实训老师，第一次课的好坏会直接影响学生今后的学习兴趣、工作态度以及理想志向的培养与树立。笔者通常用以下方法来引导和教育学生。我院参加数控实训的学生都是在大二、大三的学生，他们即将面临的问题是——就业。抓住他们这个心理，为了能让他们毕业后能找到满意的工作，给他们播放视频介绍数控机床出现的背景、发展历程、生产特点以及未来的发展趋势让学生知道数控加工技术是现代机械制造的新手段，它具有加工精度高、质量稳定、加工适应性强、生产率高、劳动强度小等特点。让学生知道现在所学习的、未来所从事的是一项有技术含量的专业，不但社会地位高、劳动强度低、工作环境舒适，而且工资待遇不菲。让他们对未来充满信心，从而激发他们的学习自觉性和主动性。
第一次上课快要结束的时候要特别强调安全操作，规范操作、文明生产的必要性，让他再看几个安全事故的视频，让他们从心底知道安全操作的重要性。让学生认识到安全文明生产是未来幸福生活的根本前提和保障。养成文明生产的良好习惯和严谨负责的工作作风，不断培养较好的职业素质。
二、采用边教边学的教学方法
我把理论课放在数控铣床的旁边上课，边上理论边讲解，学生有不懂的或不理解的内容，直接到铣床的边讲解，问题在现场解决，这样学生上课就能更好、更快的掌握数控铣床的操作。
三、积极推进数控加工仿真系统的教学
数控加工仿真系统具备对数控机床操作全过程和加工运行环境仿真的功能。教师可以通过数控编程的教学来完成各加工操作过程的教学，使原来需要在设备上才能完成的大部分教学功能在这个虚拟制造环境中实现。在学生掌握一定的工艺和编程的基础上，在机房运用数控仿真软件对实训项目进行模拟加工。在此过程中，教师可以使学生对机床的面板有进一步的了解，并能通过仿真结果检验刀具轨迹、程序编写是否正确。由于运用数控仿真软件大部分实训内容可先通过仿真软件实现，这样就可以为下一步学生实际机床操作打下良好的基础，使实训的效率和速度都得到大幅度提高。此外，出于现实的考虑，在学生中全面开展数控加工仿真系统的教学，将它作为上机实训前一项必备的预备功课，将会使学生在理论学习与上机床操作之间增加一个非常有益的缓冲阶段，从而大幅度降低学生由于对机床不熟悉而导致的错误操作，这对于学生的安全、机器的保护与材料的节约都是非常有益的。
四、教学中不忘加强安全教育
在实训教学中安全教育是非常重要性的，我院工程训练中心做到了“安全第一，提高技能”的宗旨。我院数控实训教学是完全按照企业一样的安全培训，上课之前要上安全教育课，在实际实训中，仅仅有安全知识是不够的，必须把学到的知识运用到实际中去，因而还要十分重视安全技能的教育和训练。安全技能是从实际生产过程中总结提炼出来的，一般情况下，都以学习、掌握“操作规程”等来完成，有的通过教育指导者的言传身教来实现。但无论用什么方法，受教育者都要经过自身的实践，反复纠正错误动作，逐渐领会和掌握正确的操作要领，才能不断提高安全技能的熟练程度。
结束语：
几年的数控机床实训教学让我知道了数控实训教学不仅仅是一门课程，还是学生为自己将来幸福美好的生活打下坚实基础的重要阶段。实训教师还应注意学生兴趣的启发与引导，注重学生文明生产和安全操作习惯的培养，精心设计安排实训内容，提高实训教学质量。
参考文献：
[1]张贻摇《数控技术技能训练》北京理工大学出版社.2011.3
[2]张南桥《数控技能实训教程》机械工业出版社.2009.2
[3]蒋建强《数控加工技术与实训》[M].北京.电子工业出版社.2004
一、师生共同强化安全责任
无论是对学生还是实训老师，安全责任都应放在首位。在实训教学中，师生都应严格遵守数控机床安全操作规程，把安全教育贯穿于实训过程的每一个环节，包括每一个实训课题、每一个操作机床的人。特别是对于少数平时学习态度不够端正、有些自由散漫的学生，实训中要特别对其进行耐心细致的安全教育，方可上岗操作
机床。
下面以FANUC 0i立式数控铣床为例进行说明。
二、数控铣床安全操作要点
1.开机回参考点
开机前应检查压缩空气压力和机床各处的油是否在规定范围内，开机后必须要回参考点以建立机床坐标系。但回参考点时，应注意机床停留位置，X、Y、Z各坐标轴应大概处于中间位置，如果太靠近参考点，回参考点时很容易造成超程。因此，如果太靠近参考点应先将机床手动操作到中间位置再回参考点，回参考点时最好养成应先回Z向的习惯，可避免有时机床上装有过高的工件而撞刀。
2.充分熟悉数控铣床面板及性能
实训时教师第一次讲解完机床基本操作后，应给予每一个学生充分的时间去操作机床，熟悉数控铣床各坐标轴的正负方向，熟悉机床操作面板上的各按钮及其功能和系统操作面板上的各按钮及其功能。在接下来的对刀环节上才能够避免因为不熟悉正负方向而造成的撞坏对刀工具或刀具；熟悉机床操作面板可避免因为不熟悉造成的误操作。例如，“空运行”，如果在自动加工时忘了将此按钮关掉，结果就会出现撞刀的情况。
3.建立正确的工件坐标系
工件坐标系以G54～G59指令建立，正确的建立工件坐标系是安全加工的保障，工件较简单时一般都只采用第一工件坐标系G54，因为G54是开机默认指令，不会因为初始化时没有输入而产生差错。对刀建立工件坐标系后，应对工件坐标系的正确性进行检查。可以在MDI方式下PROG页面输入如下指令：
G90 G54 G94 G40 G49 G17 G21;
G00 X0 Y0;
G43 G01 Z50 F600 H_;
并运行此程序。
其目的是将刀具移动至工件坐标系原点上方50mm处，从而验证工件坐标系是否正确。
三、正确的程序编制
加工程序的正确性是保证机床安全和加工出合格零件的前提。首先，理论课要细致讲解程序编制的方法，如程序的开始部分一般采用固定的格式:
G90 G54 G94 G40 G49 G17 G21;
G00 X_ Y_;
G43 G01 Z_ F800 H_;
M3 S_;
…
以上程序，在刚开始练习时，为了保证安全，Z方向下刀至安全平面时也应采用G01指令降低速度。
除此之外，教师还应教授学生保证程序正确的方法。第一，自查，编完程序后对程序进行检查，修正错误。第二，互查，根据班级学习情况找出班级学习成绩较好的同学，来做检查程序检查的检验员。第三，采用仿真软件仿真加工验证程序的正确性。第四，输入机床后，还要仔细检查程序是否有输入错误，如果是采用数据线传送方式只检查有没有传送错误，如果没有采用计算机仿真验证，也可以利用机床的图形功能检查程序，一般是采用“机床锁定”或“Z轴锁定”的方法，使移动部件被锁定或Z轴位移锁定。在这里特别要注意，如果使用“机床锁定”或“Z轴锁定”的方法，在解除锁定后必须重新回机床参考点，否则会造成因机床坐标系丢失而撞刀。除了使用“机床锁定”功能外，还可以利用机床的工件原点偏移功能，对工件坐标系进行偏移。在“OFFSET SETTING”功能页面下，选择“工件系”，“EXT”坐标系中将Z0改为Z100，即将原工件坐标系向Z正方向平移100mm，此时直接将程序运行，即便程序中X、Y图形有错，也可以避免撞刀的发生。程序修改至完全正确后，方可进行铣削加工。
四、程序运行前检查
首次运行的程序，除了上一步的程序检查外，还应检查以下各处：第一，检查EXT坐标中各值是否清为0（有时加工预留的值除外）；第二，检查当前所用刀具的长度补偿和半径补偿值是否正确；第三，机床锁定或Z轴是否锁定，特别注意如果前面有锁定一定要手动回参考点后才能运行程序；第四，将主轴倍率调整到100%,将进给倍率调整到较小值如10%～30%，程序运行后视运行情况再慢慢调高进给倍率至合理值。
关键词：数控铣床；项目教学；目的；设计；实施
一、数控铣床编程与操作项目教学法的背景
目前，操作数控铣床的校本教材虽然也是本着“以工作任务为中心，以项目为主体”，但还存在一些问题。
1.课程内容的完整性、系统性欠缺，轻视知识的实用性和实践技能
中职数控专业的学生数控铣床教学实践短，基本不能加工出实用的成品。教师、学生参与实际生产的机会很少。这样的教学脱离了生产实际，教师、学生的实际生产能力得不到提高，特别是学生不能体会到实际生产的时间要求、质量要求、废品率要求、成本要求、产品精度要求等。
2.授课内容缺乏新颖性
虽然在职业学校学生主要是实践能力的培养而不是设计，但是教师也要抓住机会使学生产生设计的理念，教学内容趋向产品化。现在我校学生基本上是一个一个工种的学习，如机电专业的学生所学的车工、钳工、数控车、数控铣、电工操作、CAD/CAM等等，基本上每次课程的教学实例都是从教科书里搬出来给学生讲的，缺乏和实际的机械产品的结合，不利于学生综合能力的形成。
3.在教学效果上，缺乏真实的工作氛围，学生职业素养难以养成
实训基地忽视了企业文化的建设，特别是与自己学校联办的企业文化宣传，企业产品的介绍，生产流程，企业人员的文化素质和能力的要求等等，学生在学校实训感受不到身临其境的感觉，学习起来压力不大，动力不足。
二、实施项目教学法的目的和意义
实施项目教学法的目的是培养学生的自学、观察、动手、研究、分析、互助等等方面的能力。我们在教学中是以项目为引导，以任务为驱动开展的教学活动。项目教学法教学有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力，有利于培养学生自学能力和团体协作能力，能充分调动学生的学习积极性，使学生在完成“项目”的过程中激发学生的学习愿望和学习兴趣。
三、项目教学设计的实施
1.教师要明确实习目的，制订出实习目标，筹划好整个实习教学的全过程。教师要使学生在思想上、知识上、物质上做好参加实习的准备。教师要布置好实习现场和实习环境，准备齐全设备、工具、工件、材料。
2.教师布置本节课的总任务，把总任务分成若干个子任务，子任务要说得具体详细，让学生有条不紊地完成每天的工作量，做到日日清。
3.教师要讲清本课题实习的意义、任务和要求；讲清本次实习的设备、工具、材料及使用方法；明确工艺过程、技术要求、操作要领、安全规程。教师要尽量采用先进的教学手段和直观的教学方法以及现代化的教学设施，从视觉、听觉和触觉等多方面调动学生的学习积极性，使学生进一步加深对生产加工的理解。
4.教师采用互补方式对学生进行分组，这样有利于学困生的转化，也有利于培养优等生的团结协作意识。
5.学生进行操作练习，教师组织实施项目。学生操作过程包括：程序输入―工件装夹―装刀对刀―输入刀补参数―进行零件试车―零件加工等步骤。这一过程教师要对学生进行示范指导，对学生提出的问题及时给予解答，规范学生的操作，养成良好的行为习惯，并注意安全生产教育。
6.教师要在实习过程中以巡回方式对学生进行全面的检查和指导。在检查指导中，教师一要做到腿勤、眼勤、脑勤、嘴勤、手勤；二要注意发现典型，带动全体；三要采取个别纠正、集体指导、学生演示等多种灵活的指导方式。
7.教师总结讲评，主要根据每个学生在该项活动中的参与程度、所起的作用、合作能力及成果等进行评价，可先由学生自评、互评，之后再由教师评。在评价过程中，师生共同讨论在项目工作中出现的问题，最终教师对整个过程进行总结。
四、总结
从数控铣床编程与操作课程采用项目化教学的实施效果来看，虽然取得了比较明显的效果，但还有许多有待进一步完善的地方。
1.教师的辅导地位不容忽视
在教学中，教师不仅要亲手教会学生如何使用机床，还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制以及加工、测量，同时辅助学生解决一系列可能出现的问题。
2.教师的教学要使学生更快地适应生产环境，教师所选的教学内容越是贴近生产实际，教学效果就越好。
总之，实施项目化教学推动了教学革新，改变了传统教学模式，为学生提供了更加有效学习的良好环境。在整个教学过程中，既发挥了教师的主导作用，又体现了学生的主体作用，使课堂教学的质量和效益得到了大幅度的提高。
参考文献：
【关键词】一体化教学 课程设计 教学设施
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）03-0093-01
一 课程认识
依据数控技术专业调研编制《数控专业人才培养方案》，结合数控技术专业技能抽考标准，找准数控编程与操作课程的位置。
1.课程定位
数控编程与操作课程是集中对机械制图、数控加工工艺、工程材料与刀具、机床夹具、测量技术等前期课程的综合应用课程，是数控技术专业的核心专业课程。
2.培养目标
熟悉机床数控系统功能，掌握数控加工工艺与数控编程指令，并能正确应用所学指令编写数控加工程序，熟练数控机床的操作，能够按图纸要求加工出所需零件。
对应就业岗位：工艺员与程序员、数控车床操作工、数控铣床操作工、数控加工中心操作工。
二 课程整体设计
结合课程标准、技能抽考标准与所选教材，将教学主要任务分解为车削与铣削两大模块：
1.车削模块
以薄壁类零件的数控车削加工为主要任务，完成数控车床的基本操作；简单轴类零件的加工；复合循环指令的编程及其加工；内孔的车削编程及其加工；切槽加工；螺纹零件加工；数控车削加工质量控制；综合件加工；轴类零件的编程与车削加工抽考考核。
2.铣削模块
以箱体类零件的数控铣削加工为主要任务，完成数控铣床的基本操作；槽的数控铣削加工；外轮廓的数控铣削加工；孔的加工；数控铣削加工质量控制；箱体类零件的编程与铣削加工抽考考核。
以车削模块为例，主要采用案例教学、教学做一体、问题探究法教学，启发式教学等教学方法。该模块的教学实施与考核评价如下：
教学实施：按单件生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。以小组形式进行，毛坯材料为Φ50×80mm的45钢件毛坯；每个同学发放一个完整毛坯，该毛坯须完成整个零件图纸要求方可提交给任课老师，对于在各单项实施过程中产生的废品，由学生自行分析找出废品原因，并写出书面报告提交给任课老师，共同分析确定该废品产生的原因，以提高生产效率，保证学习质量。
考核评价：（1）个人考核：每组每个同学提交实训工件，工件应该是完成了所有教学项目的成品零件，该零件应符合加工图纸要求，由任课老师根据学生的职业素养、零件加工工艺卡片填写情况，以及按照零件评分标准综合考核学生个人成绩。（2）小组综合考核：以技能抽考题库为依据随机选取抽考题目。每组抽考1～2名学生进行考核。抽考学生代表所在组完成较复杂零件的加工工艺以及编程加工。
学生最终考核以个人考核与小组考核为准，其中之一考核不合格者计为该门课程不合格。
三 教学单元设计——复合循环指令
教学目的：数控车床操作规范要求及安全文明生产要求；车削复合循环指令G71/G70的程序编制与应用；调头加工平端面保证总长；游标卡尺、千分尺的使用及零件质量检测方法。
教学重点：外圆数控车削加工指令 G71/G70；零件的质量检测。
教学难点：调头加工保证总长；零件的质量检测。
教学实施：首先由教师讲解与示范案例，并完成示范工件车削加工，然后学生完成相关任务。具体步骤：读懂工作任务即零件加工图纸；讲解数控车复合循环程序的格式要求与应用；讲解车削加工切削用量的选取以及粗精加工的程序编制；小组讨论完成零件加工方案并填写工艺卡片；编制加工程序以及注意事项说明；分组进行操作练习；教师巡视指导；组内每位同学独立完成零件的加工。
四 课程总结
数控编程与操作课程采用一体化教学实施以来，与课程改革前的传统理论教学加实训的模式相比较，成果显著。具体表现：（1）以小组形式展开教学，学生学习过程中存在对比性，学生学习该课程的积极性明显提高；（2）教师现场教学并加工演示，学生比较直观地接受新知识，降低了学习的盲目性与难度，对新知识的理解消化时间明显缩短；（3）教室转换成车间，多媒体教学与现场演示相结合，将难度系数较大的知识点简易化；（4）教与学的任务更加明确，小组间比评，小组成员间的互帮互助，学生学习成绩差距明显减小；（5）综合性、多样化的考核制度，增强了同学间的交流，同时也提高了同学们的团队协作精神。
一、《数控铣削实训与考级》项目教材的开发
数控铣工是数控专业核心课程之一。配套教材《数控铣削实训与考级》以就业为导向，以职业能力为本位、以职业实践为主线、以项目训练为主体的原则进行编写，借鉴国内外职业教育先进教学模式，突出项目教学，课程内容参照数控铣工国家职业标准，成系列按课题展开，考评标准具体明确，直观实用，可操作性强。它把提高学生的职业能力放在突出的位置，加强实践性教学环节，使学生成为企业生产服务一线迫切需要的高素质劳动者。
该课程将每个项目分解成工艺分析、数控编程、数控铣床操作和零件加工等若干个任务，有利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践，也有利于教师组织教学。本课程第一模块为数控铣工中级技能训练，第二模块为数控铣工高级技能训练。第一模块15个项目，第二模块20个项目。各校可根据具体情况选择符合中高级数控铣工国家标准的项目进行训练。
通过该课程的学习及实训，学生能掌握如下的知识和技能：编制较复杂零件数控铣工工艺；掌握数控铣工的编程知识与操作规程，会编制数控铣工的一般程序；学会选用刀、夹具，学会测量并进行误差补偿；熟练掌握CAD/CAM软件的应用技术，根据零件图样进行三维建模和运用CAD/CAM软件自动编程及后置处理；具有良好的工作习惯，较强的产量和质量意识，树立学生间、师生间团结协作的精神；通过第一模块15个项目和第二模块20个项目的训练，通过技能鉴定考核，取得数控铣工中、高级职业资格证书。
二、《数控铣削实训与考级》内容结构举例
第一模块：数控铣工中级技能训练项目14：综合加工训练二
任务1：工艺分析及处理。零件图样分析、工艺分析、工件装夹、切削用量选择
任务2：程序编制。手工或自动编程
任务3：机床操作。对刀设定工作坐标系、程序模拟与调试、工件加工、在线测量
任务4：质量检测和评分。按数控铣工国家职业标准要求检测
三、项目课程教学中的问题
1.项目课程如何组织实施?
组织实施项目教学的一般步骤:选择确定项目名称与内容要求―设计项目任务书―组织项目学习小组，各项目小组接受任务并在教师辅导教学后组织讨论分工―学习、搜集、整理与项目相关的知识和信息―制订制作方案―教师点评并组织修改完善方案―组织实施方案（项目制作）―项目总结并展示相应成果―师生评价交流、提高相关能力与水平。
在教学过程中要改革传统的教学模式，建议采用理实一体教学法和项目教学法进行。要发挥分层教学、小组合作学习、学生自主学习的优势，提高教学效益和学生独立操作能力。
项目教学法是一种师生通过共同实施一个完整“项目”工作而进行的教学活动，是将一个相对独立的项目，从信息收集、方案设计、项目实施到最终评价，由学生在教师的主持下以小组合作工作形式自行组织完成的。学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一环节中的基本要求。采用项目教学法，能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起，有利于培养学生分析问题、解决问题的综合能力，而小组分工形式则有利于培养学生的团队合作精神。
本课程重点在数控编程和零件加工上，数控编程方面建议结合仿真模拟软件采用理论实践一体化进行教学，零件加工方面宜采用项目教学法进行训练。本课程的难点在工艺分析上，建议采用小组合作学习加以克服。
2.如何评价?
实施项目教学能有效贯彻“以学生为中心，在做中学”和“以能力为本位，在评价中学习”的现代职教理念。重视学习过程评价，强化综合实践能力考核，力求能充分反映学生不同智能类型和水平。采用观测、现场操作、工件制作、提交实践报告、作品评价、自评、第三者评价、小组组长评价等多种方法对学生进行评价，最后由教师作出综合评定。
经过第一模块的实训后，参加中级技能鉴定考核，取得中级职业资格证书。经过第二模块的实训后，参加高级技能鉴定考核，取得高级职业资格证书。
3.师资、设备如何配置？
按每学期两个班，每班45名学生配置，每班配置2位专业教师，一主一辅。数控铣床或加工中心8至10台。AutoCAD网络版45个节点一套；CAXA制造工程师等网络版45个节点一套。数控铣工模拟软件网络版45个节点一套。CAD/CAM机房一个，计算机50台（建网）。
四、项目课程教学中的体会
1.教师在项目教学设计时应做到五个“突破”。
突破45分钟授课制，推出项目教学专用实验实训周；突破单一学科、单一教时教学设计的传统，推出跨学科综合项目或单元教学内容综合设计制作项目；突破学习场所的限制，学生可根据需要在实训室等不同场地进行自主性学习、研讨和制作；突破教学方法的单一性，加强交流研讨、资料检索收集、社会调研、现场参观学习等职业能力的培养和指导；突破任务的单一性，选用项目可由n个工作任务组成，在任务驱动下，合作完成某一项目的制作。
