【《数控车削加工》项目教学方案的设计】数控车削加工编程实例

《数控车削加工》项目教学方案的设计

摘 要：
数控车削加工；
项目课程；
工作任务 1 《数控车削加工》项目课程简介 《数控车削加工》课程为高职机械制造及自动化专业的 一门专业主干课程，本课程培养学生识读中等复杂零件图及 编制数控加工工艺文件的能力、对中等复杂轴套零件进行手 工编程能力和熟练操作数控车床的能力，具有较强的综合性 和实用性。

作为一门职业教育课程，项目课程已逐渐成为其中的主 导理念。项目课程的定义为：“以工作任务为课程设置与内 容选择的参照点，以项目为单位组织内容并以项目活动为主 要学习方式的课程模式”[1]。项目课程模式打破了学科化 的知识体系，从职业岗位分析出发，依据职业岗位工作任务 组建一系列行动化的学习项目，而这些项目通常就是典型零 件、典型产品和典型工艺等。学生的学习过程是以行动为主 的自我建构过程，以完成工作化的学习任务为基础，在有目 标的行动化学习中积累实践知识、获取理论知识。

本文将以《数控车削加工》课程标准为基础，数控车工国家职业资格标准为依据，对课程进行项目化设计。

2 项目设计的模式 项目设计中首先要解决的问题是项目与工作任务的匹 配模式，常见模式有循环式、分段式和对应式，这三种模式 是按照项目与工作任务的关系来确定的。当项目包括所有工 作任务时，应采用循环式；
当项目以工作任务为界线划分为 若干个小项目时，则选择分段式；
当项目与工作任务是一一 对应时，则采取对应式。

对于《数控车削加工》这门课程，其包括如下工作任务：
1）零件的图样分析与结构工艺性分析；
2）根据零件材料与 批量确定毛坯；
3）工件的装夹与刀具的选择；
4）零件加工 顺序的安排；
5）切削用量的选择；
6）工艺文件的制定；
7） 加工路线的确定及相关的数值计算；
8）加工程序的编制；
9） 零件的加工；
10）零件加工精度的检测。

在生产实践中，以上工作任务并不是孤立存在的，而是 通过操作人员对零件的数控加工来完成，它是一个综合的工 作过程。因此，在设计项目时，应将所有的工作任务综合到 一个项目中，通过对项目的学习来获得完整的工作任务。所 以，《数控车削加工》项目课程应采用循环式。

当然，要获得与本门课程相关的专业知识与职业技能， 仅一个项目是难以实现的。因此，在实际项目设计过程中， 可以根据数控车削加工零件的难易程度来设计一系列项目， 通过项目的由易到难，使学生的职业能力得到不断的提升。如图1所示为循环式项目设计模式[1]。

图1 循环式项目设计模式 3 项目的类型 《数控车削加工》项目课程是一门综合性较强的实践课 程，在实践教学过程中，需要通过学生对机床设备的操作来 完成相应的实践项目。从课程的实践特点来看，对学生进行 安全操作规程的学习是必不可少的，但是从学生的认知过程 来看，实践操作中的错误却是不可避免的，如程序输入的错 误，操作步骤的错误等。因此，从安全角度考虑，可以采取 模拟项目与真实项目相结合。

真实项目，也就是针对本门课程所设计的一系列项目。

从课程所针对的职业岗位出发，应使项目尽可能来源于企业 生产的实际产品或提供的服务，真实项目有利于学生体验企 业的“真实感”，使学生提前获得企业对产品技术标准的真 实体验。在真实项目实施之前，可以先通过数控加工仿真软 件对项目即零件进行模拟加工，也就是先实施模拟项目。模 拟项目可以实现对项目整个工作过程的全程模拟；
同时，它 可以及时监测学生在项目实施中所产生的错误，并予以提示， 使类似错误不会在真实项目中发生，提高项目实施的安全性。

4 项目的选取与序化 4.1 项目的选取 在对项目进行选取时应考虑以下两点：
1）与课程目标相适应。在进行项目设计时，其难易程度应该与本门课程的目标定位相适应。《数控车削加工》为 职业教育类课程，对于这门课程，中职与高职的相关专业均 有开设，如何来体现它们之间的差别？可以通过中职与高职 在课程目标定位上的差距来体现。中、高职的目标定位是不 相同的，从而其所选择的项目的难度也是有所区别的。因此， 以数控车削典型零件为项目载体，可以根据选择零件的加工 技术难度来加以区分。

2）项目之间形成一定的逻辑关系。对于学科课程，其 知识是按照基本理论知识、专业基础知识、专业知识、学科 前沿知识这样的逻辑关系来安排的。同样，对于项目课程， 其知识的展开也必须按照某种逻辑关系来进行。项目课程的 开发来源于对企业相关工作岗位所完成的工作任务的分析， 所以项目的设计也应围绕相关职业领域的工作逻辑来展开。

《数控车削加工》的工作任务是加工各种车削类零件，因此， 可以按照典型车削类零件作为项目之间的逻辑主线。

4.2 项目的序化 项目的序化主要是针对项目模式中的循环式而言的，其 它两种模式不存在项目序化的问题，即在以项目为单位来组 织教学时，应合理安排项目之间的顺序，使项目的学习过程 能够符合学生的认知结构与认知过程。

项目序化的常见模式有三种：递进式、并列式和车轮式 [1]。递进式，即按照项目的难易程度来序化项目；
并列式， 即项目之间无明显的逻辑关系，而是按照横向的并列关系来序化；
车轮式，即按照项目的内容对项目进行扩充与序化。

表1所示为《数控车削加工》课程项目设计方案。从项 目之间的逻辑主线来看，其项目的序化是按照零件加工的难 易程度来进行的，如轴类零件的加工是按照从简单的阶梯轴 零件到复杂的外形轮廓综合件这样的顺序来安排项目。从零 件的加工内容来分析，其项目的序化是按照项目内容的不断 扩充来进行，如套类零件的加工是按照阶梯孔—含内沟槽阶 梯孔—含内螺纹阶梯孔—含平底孔这样的顺序来安排项目。

所以，《数控车削加工》项目课程的序化是递进式与车轮式 两种模式的结合。

表1 数控车削加工项目设计方案