導(dǎo)語：數(shù)控工藝與編程課程設(shè)計的完善一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

內(nèi)容規(guī)劃

課程設(shè)計總體采用基于項目的方法展開，首先改革課程設(shè)計的內(nèi)容，將理論與實踐相結(jié)合，設(shè)計過程包括理論設(shè)計、仿真加工和實際加工三大部分。課程設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)綜合性、探索性，根據(jù)培養(yǎng)方案和課程體系統(tǒng)一規(guī)劃內(nèi)容設(shè)計，將數(shù)控加工工藝與編程課程中的提高部分、實踐性比較強(qiáng)部分、理論深奧難于理解需要配合實踐才能掌握的部分放到課程設(shè)計中學(xué)習(xí)。課程設(shè)計要體現(xiàn)先進(jìn)性，探索使用數(shù)控加工領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝，緊跟企業(yè)先進(jìn)的工程應(yīng)用技術(shù)，掌握數(shù)控加工與編程的發(fā)展方向。按照典型企業(yè)典型零件的實際制造程序規(guī)劃課程設(shè)計流程，課程設(shè)計分為零件設(shè)計與建模、夾具設(shè)計、數(shù)控加工工藝設(shè)計、數(shù)控編程、數(shù)控加工仿真、零件加工等階段環(huán)節(jié)。采用基于項目的方法開展設(shè)計，通過查閱數(shù)字化制造的資料，提出數(shù)字化綜合制造的課程設(shè)計項目方案，利用三維設(shè)計軟件設(shè)計數(shù)控加工零件，制定詳細(xì)的工藝規(guī)程，設(shè)計工藝裝備，進(jìn)行工藝裝備制造、結(jié)構(gòu)零件數(shù)控加工程序編制、零件試切加工和現(xiàn)場問題處理、零件的檢驗、數(shù)控工藝和數(shù)控程序修改完善。數(shù)控加工的硬件設(shè)備是數(shù)控加工工藝與編程課程設(shè)計的基礎(chǔ)支撐，所使用的主要儀器設(shè)備為:(1)數(shù)控車床4臺，用于零件數(shù)控車削加工，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC0i、華中數(shù)控HNC－21T、SIE-MENS802s;(2)數(shù)控銑床3臺，用于零件數(shù)控銑削加工，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC15、華中數(shù)控HNC－21M、SIE-MENS840D;(3)數(shù)控線切割機(jī)床1臺，用于精密外形、異型孔、窄縫和槽的加工;(4)數(shù)控電火花加工機(jī)床1臺，用于精密孔和型面的加工;(5)電鋸1臺，用于零件毛坯的下料加工;(6)數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)1臺，用于零件的數(shù)字化測量;(7)CAD/CAM綜合實訓(xùn)室1個，配備微機(jī)70臺，用于零件數(shù)字化設(shè)計造型、零件夾具設(shè)計、數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計、數(shù)控加工程序編制、數(shù)控加工程序仿真、數(shù)控程序DNC傳輸、數(shù)控CMM測量機(jī)測量數(shù)據(jù)處理;(8)鋁合金棒料、鋁合金板材、塑料棒、塑料板若干，用于零件的試切加工和正式加工;(9)游標(biāo)卡尺、千分尺、高度尺、角度尺、螺紋量規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)量塊、標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)、表面粗糙度樣塊和表面粗糙度儀，用于零件的規(guī)范尺寸檢測。工程軟件在數(shù)控加工制造過程中發(fā)揮著重要作用，是數(shù)控加工和編程技術(shù)的工具，工作人員對軟件的應(yīng)用能力在一定程度上反映了數(shù)控加工工藝與編程應(yīng)用的技術(shù)水平。通過對近幾年學(xué)生的就業(yè)企業(yè)和欲培植的產(chǎn)業(yè)企業(yè)就業(yè)客戶群進(jìn)行調(diào)研，從而掌握了典型企業(yè)所使用的數(shù)控加工工程軟件情況，形成了基于企業(yè)實踐的工程軟件培養(yǎng)方案，以企業(yè)的工程實踐環(huán)境為綜合課程體系的支撐，構(gòu)建了集成數(shù)控加工制造系統(tǒng)，具體使用的軟件以及應(yīng)用如表1所示。

項目實施

1.過程組織CDIO(C:Conceive，構(gòu)思;D:Design，設(shè)計;I:Imple-ment，實施;O:Operate，運(yùn)行)是由美國麻省理工學(xué)院、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典林克平大學(xué)四所工程大學(xué)合作開發(fā)的工程教育新模式。具體項目課程設(shè)計的實施流程如圖1所示。選定企業(yè)的實際零件作為項目，所選項目應(yīng)難度適中，盡量選擇多工藝、多編程考核點(diǎn)的項目，以利于綜合能力的培養(yǎng)，項目應(yīng)注重多學(xué)科知識點(diǎn)的融合。在項目構(gòu)思階段，將學(xué)生分成若干項目組。分組首先采用學(xué)生自我組合方式，而后教師根據(jù)學(xué)生情況進(jìn)行微調(diào)，組內(nèi)學(xué)員的分配按照近似的課程學(xué)習(xí)排名合理搭配，善于動手和善于思考的學(xué)生合理搭配，使每個組內(nèi)的人員盡量平衡。每個項目組分為4個小組，各組由3～4人組成，分別為數(shù)控加工零件和夾具設(shè)計、數(shù)控加工工藝設(shè)計、數(shù)控程序編制、零件制造和檢驗。這4個小組類似于制造型企業(yè)的工程設(shè)計、工藝設(shè)計、數(shù)控編程、制造和檢驗部門。每個小組設(shè)組長1名，由組內(nèi)人員民主產(chǎn)生，負(fù)責(zé)組內(nèi)的項目任務(wù)安排及組間協(xié)調(diào)。在項目開始階段，教師首先要布置任務(wù)，講述課程設(shè)計的目的、內(nèi)容、實驗分組、總體時間安排、現(xiàn)有資源設(shè)備情況以及成績考核方法，而后分組進(jìn)行設(shè)計。在課程設(shè)計時間安排上采用2周集中設(shè)計，在形式上采用教室理論設(shè)計、CAD/CAM機(jī)房和實驗室開放使用相結(jié)合的方式。每天實驗開始時，組長總結(jié)上一天的成績和不足，提出本次設(shè)計的任務(wù)安排，大家共同討論，形成可行性方案和具體分工，將任務(wù)具體落實并實行。在執(zhí)行過程中互相配合、團(tuán)結(jié)協(xié)作。組長每天記錄完成情況，并按指導(dǎo)教師的需求，不定期地當(dāng)面匯報項目完成情況，組長根據(jù)組內(nèi)的工作情況向教師提出集中指導(dǎo)需求申請。指導(dǎo)教師也要不定期地到現(xiàn)場，對學(xué)生的設(shè)計情況進(jìn)行檢查指導(dǎo)，并記錄學(xué)生的完成情況。教師還應(yīng)針對學(xué)生所存在的共性問題，采取集中傳授的方法講解，或采取啟發(fā)式方式，給學(xué)生布置探索性問題，以利于學(xué)生思考，也可以組織學(xué)生討論，對研究方向和方法提出建議。每小組在各子階段項目完成后提出階段性總結(jié)報告，總結(jié)項目的完成情況和不足，提出下一個階段的目標(biāo)要求，整個項目完成后由各組組長匯總階段報告，形成項目總結(jié)報告。對于項目中涉及的新技術(shù)、新工藝和工程軟件的使用情況，教師提出原則和可行性研究方向，學(xué)生自主探索完成。項目進(jìn)行過程中，應(yīng)按照企業(yè)的管理理念，每組設(shè)置任務(wù)分配和完成展板，以利于設(shè)計的進(jìn)行。

2.項目評價項目評價是項目實施的最后階段，在基于CDIO的課程設(shè)計中意義重大。數(shù)控加工工藝與編程綜合課程設(shè)計的目的側(cè)重于學(xué)生工程技能的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，同時培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。項目評價首先要考查團(tuán)隊整體的表現(xiàn)能力，其次要分清個人在團(tuán)隊中的具體貢獻(xiàn)度。在集體項目中評價個人能力是關(guān)系設(shè)計能否取得滿意效果的關(guān)鍵，通過項目評價可以督促每名學(xué)生能夠真心投入設(shè)計，而不是簡單抄襲他人的設(shè)計成果。最終評價成績由四部分組成，其中平時成績占20%，實驗報告占20%，答辯占20%，互評占40%。平時成績包括出勤、教師現(xiàn)場打分、進(jìn)度完成情況;設(shè)計報告包括每天設(shè)計報告書、總結(jié)報告書，報告書要求用計算機(jī)軟件排版打印，注意言簡意賅、圖文并茂;答辯是指在機(jī)床邊和CAD/CAM實驗室口試或利用PowerPoint制作的幻燈片進(jìn)行演講答辯，課程設(shè)計指導(dǎo)教師團(tuán)隊針對答辯表現(xiàn)以及回答問題情況給出成績，其間包含現(xiàn)場操作實際設(shè)備加工和演示軟件的環(huán)節(jié);互評包括不同項目組成員互評成績、同一項目組內(nèi)各小組互評成績、各小組之間互評成績、組長和組員互評成績等。每個項目組和項目組內(nèi)小組的團(tuán)體成績將直接影響到個人成績的優(yōu)劣，互評結(jié)果將考慮組員在小組內(nèi)的貢獻(xiàn)權(quán)重。評價結(jié)果應(yīng)做到“公平、公開、公正”，即客觀給出分?jǐn)?shù)，肯定貢獻(xiàn)，促進(jìn)學(xué)習(xí)。

3.拓展學(xué)習(xí)為鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識，教師還要布置一定的作業(yè)，以便于學(xué)生課后練習(xí)和掌握;適當(dāng)介紹些在企業(yè)生產(chǎn)實踐中有關(guān)復(fù)雜零件加工和編程技術(shù)的新技術(shù)，開拓學(xué)生視野;在數(shù)控加工仿真和編程方面布置些可行的研究課題，由有興趣和精力的學(xué)生在課后業(yè)余時間自主完成。針對具體項目可布置如下的可拓展性題目:(1)數(shù)控車床和銑床加工零件的誤差來源有哪些，如何提高數(shù)控車床和銑床加工零件的質(zhì)量和效率;(2)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的加工過程中，筋條的上頂面可以使用哪些方法加工，在利用CAM軟件編制程序的過程中如何實現(xiàn);(3)數(shù)控五坐標(biāo)銑床的結(jié)構(gòu)形式有哪些特點(diǎn)，數(shù)控銑床五坐標(biāo)零件的程序如何進(jìn)行編制，數(shù)控五坐標(biāo)機(jī)床如何進(jìn)行后置處理;(4)市場上主流的數(shù)控加工仿真軟件有哪些，各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍;(5)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)還有哪些應(yīng)用，哪些領(lǐng)域與你學(xué)過的課程相關(guān)，如何編制數(shù)控加工程序。

4.資源庫建設(shè)為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)，可建立數(shù)控加工工藝與編程教學(xué)資源素材庫，也可以把學(xué)生在構(gòu)思項目階段查找的素材納入資源庫，所有素材都可供學(xué)生進(jìn)行項目試驗時選擇使用。素材包括文本文檔類、圖形和圖片類、動畫類、音頻和視頻類素材等。具體包括教師布置的任務(wù)、學(xué)生的作品、學(xué)生的工作過程錄像等。在資源庫建設(shè)方面應(yīng)側(cè)重于三維實體和動畫類等直觀素材的收集。學(xué)生完成課程設(shè)計后所上交的所有電子文檔類素材，指導(dǎo)教師組在整理后應(yīng)納入清華大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫管理系統(tǒng)中，以便于日后交流使用。綜上所述，通過基于CDIO的數(shù)控加工工藝與編程綜合課程設(shè)計項目的改革，加深了學(xué)生工程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使學(xué)生將知識應(yīng)用于實踐，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了動手能力，加強(qiáng)了團(tuán)隊合作精神，收到了一致的好評。

作者：李鐵鋼單位：沈陽工程學(xué)院機(jī)械工程系