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数控编程是机械类专业学生必修的职业技能核心课程， 主要培养学生掌握数控加工相关的加工工艺制定、加工程序编写、数控机床操作等专业技术能力，同时培养学生具有良好的学习工作方法能力和较强的职业发展社会能力，使其成为技术技能人才。
随着信息化技术在教育教学中的广泛应用，学习者既希望能得到丰富的学习资源、个性化的学习方式，又希望能得到同组同学的支持、教师的直接指导。混合式学习整合了传统教学和网络教学模式的整体优势，将面对面学习与在线学习相融合，既发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现了学生作为学习过程的主动性、积极性与创造性，成为教育信息化发展的新趋势。
数控编程教学团队经过多年的积累，课程有着丰富的学习资源，学院为促进信息化教学，引进了专门为教学服务的网络教学综合平台，同时具备了规模化的网络教室、多媒体的教学环境等都为发挥教师教的“主导”，增强学生学的“主体”，开展混合教学提供了硬件基础。
2 数控编程混合式学习模式教学设计
2.1 课程教学目标
数控编程课程培养学生掌握数控编程与加工的相关知识和技能，按照企业的操作规范和流程独立完成零件的加工任务，在任务完成过程中树立正确的价值观、坚忍不拔和吃苦耐劳的工作精神，养成良好的职业道德规范。该课程主要面向数控机床操作工、数控加工程序员、数控加工工艺员、数控设备维修工等职业岗位，以数控机床操作工职业资格标准为依据，培养高技能人才。
（1）职业技能目标：能够合理制定的零件加工工艺方案、编写典型零件数控加工程序、正确操作数控机床，具有独立完成零件加工的能力。
（2）知识能力目标：学习数控机床常用指令代码、零件的数控编程方法、具备数控机床结构知识、数控车床加工的知识。
（3）职业素质目标：具有团队协作精神，按工作流程、安全操作的要求开展工作，能分析并解决工作中出现的问题，有良好的职业道德，善于总结，不断探索实践，能自主学习新知识、将新技术应用到工作中。
2.2 学习者特征分析
高职数控编程课程一般开设在二年级，学生已学习“机械制造技术”、“机械制图与CAD”、“数控机床结构”等课程，掌握了一定的专业基础知识，对专业有一定的认识，有一定的职业目标，由于长期的学习习惯问题，自主学习能力较差，但他们容易对新兴事物感兴趣，尤其是现代信息技术。
2.3 混合式学习教学过程设计
对数控编程课程进行混合式教学过程设计，是为满足不同层次学生的个性化学习需求，让学生在学习知识和技能的过程中，相互合作，沟通交流，建立自主学习的习惯，提高终身学习能力。
教师建设数控编程网络课程，对教学内容进行碎片化地调整，更适合于学生对知识、技能的学习，将如视频、动画、PPT等丰富的教学资源上传网站，方便学生在课下进行自主学习，学生在学习过程中遇到的困难、出现的问题，通过在线提问、数控论坛、微信等方式，展开讨论，教师及时进行在线答疑，并在课堂上对出现的疑难进行统一解答，做到传统课堂与网络课程有机结合，增进师生间的沟通交流。
数控编程混合式教学过程包括了课程导入、任务分析、任务实施、考核评价部分，如图1所示。
图1 数控编程混合式教学过程设计
3 数控编程混合式学习教学实施
“垫圈冲压凸模的编程与加工”是数控编程课程的一个具体的教学项目，如图2所示，通过该教学项目，学生能够完成零件的工艺制定、程序编制和加工，学会刀具补偿指令、子程序指令和孔加工编程指令。本文以此项目为例，展开混合式学习教学模式，主要包括课程导入、任务分析、任务实施和考核评价四个阶段。
图2 垫圈冲压凸模实体图
3.1 课程导入
课程导入是教师面对面向学生下达学习任务，通过观看平面铣削、孔加工的视频，展示加工过程，激发学生学习的兴趣，引导学生自主在数控编程网络课程上，进行加工技巧的学习，鼓励学生上传优秀的加工案例，精品资源，同大家分享，并开始思考垫圈冲压凸模的加工方案，为小组汇报做准备。
3.2 任务分析
根据垫圈冲压凸模的零件图，零件图上有高度不同的圆形凸台和方形凸台，其上表面和侧表面需要加工，此外还要进行孔加工。在学生对加工方法有一定的了解之后，小组协同，进行该任务加工方案的制定。根据每个小组的分析结果，小组进行第一次汇报，全班进行交流评价。教师通过听取汇报提出修改意见及下一步的任务要求，并提出在任务实施中将出现的难点：
（1）任务加工中，需要用到多把刀具，如何保证刀具在加工中保证位置的准确；
（2）对于面的铣削，如何实现高效率；
（3）孔的加工经过点孔、钻孔，如何完成程序的编写。
引导学生思考解决问题，教师适时对刀具补偿指令、孔加工指令、子程序编程指令进行讲解。
3.3 任务实施
任务实施包括了加工路线的确定、加工工艺方案的制定、刀具的选用、加工工序的安排、程序编制和模拟仿真等过程。
学生在进行了图样分析之后，根据现有的加工工艺装备，小组讨论设计加工工艺方案，课堂评比，选出最佳加工方案；要求同学安排具体的加工路线，确定加工所选用的刀具、切削用量，填写完成加工工序表；学生根据已学知识，独立完成程序的编写，运用数控加工仿真软件验证程序，进行零件的仿真加工。
在程序的验证过程中，学生会出现机床不在断点、刀具无法正常切削、切削轮廓不正确等情况，教师及时引导，帮助其解决出现的问题，对问题集中的情况进行统一重点讲解，同组同学相互帮助，进行程序的验证与调试，完成仿真加工。教师对仿真加工中出现的问题和仿真加工的结果进行讲评，加深学习，提高同学对知识技能的掌握。
3.4 考核评价
混合式教学考核评价包括了学习成果、学习能力和学习态度的考核评价。每一个学习任务结束后，教师通过布置网络课堂在线作业，对学生掌握的知识点和技能点进行考核，学生将自己的编程仿真结果上传网络课程网站，通过师生投票，选出最佳作业，对最佳作业进行加分考核，另外通过对学生参与网络学习的活动情况进行考核。“垫圈冲压凸模的编程与加工”考核评价如表1所示。
表1 垫圈冲压凸模的编程与加工考核评价表
4 结语
通过在数控编程教学中运用混合式学习的教学方式，充分发挥了教师在课堂教学和网络教学中的主导作用，激励了学生的学习兴趣，让学生自主地选择更适合自己的学习方式，有利于培养学生终身学习习惯，也对教学改革提供了一种新的发展思路。
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2）我国加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，制造业已成为我国经济的主要增长点，这也促使数控技术的广泛应用，数控人才的严重短缺引起了社会普遍关注。
在人才使用方面，企业需要专业知识扎实、实际经验和动手能力强的学生，工作实习期后，能够从事研发、创新、技术管理等工作。高职教育在教学机制、办学理念、课程设置、就业指导、实践教学模式、教材建设等方面应该与企业沟通、合作，按企业的需求培养人才。
2 专业课及重难点分析
《数控车削加工工艺与编程》是一门不需要任何学科基础的专业课程，相关专业课程也一样。
如图1所示轴类零件数控车加工的大体过程。首先要读懂图纸（形状、尺寸），制定加工工艺流程，编制程序（手工或自动）。通过上述加工过程分析，需要用到的专业课有《机械制图与计算机绘图》、《公差配合与测量》、《机械制造技术》、《数控车削加工工艺与编程》、《CAXA数控车》、《数控加工仿真系统》。只要同学们认真学习，都易掌握。
对于没有加工经验的初学者而言，学习的重难点主要有：程序编制的合理性、对刀的理解、切削三要素的合理确定、加工精度、坐标点的求出、加工工艺的确定、宏程序的编制等。
通过上述专业课程的学习，这些重难点都能解决。如图1所示，1）手工编程必须先求出坐标点，R10、R8、15o斜线之间相切的坐标点的求出是个难点，需用到三角函数、相似三角形、勾股定理等几何知识，部分同学已忘了，可以用计算机绘图软件，把图形绘制出来，进行标注便可解决。2）加工椭圆弧、抛物线（正弦和余弦曲线）的轴类零件，如图2、图3所示，需用到宏程序，大部分同学掌握不了，可以用CAXA数控车进行自动生动程序来解决（比手工编制的程序加工起来效率低）。其它重难点需要同学们多练习、多实践便可解决。
3 理论与实践相结合分析
实践是检验真理的唯一标准。在授课过程中，我发现部分理论问题用实践更容易讲清楚、弄明白。如：
1）圆弧的顺、逆判断。理论课讲，对圆弧顺逆方向的判断按右手坐标系确定：沿圆弧所在平面（XOZ平面）的垂直坐标轴的负方向（-Y）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03；实践得出，凹弧用G02，凸弧用G03。
2）左、右补偿。理论课讲，顺着刀具运动方向看，零件在刀具的左边称左补偿用G41，零件在刀具的右边称右补偿用G42；实践得出，外圆右补偿（G42），内孔左补偿（G41）。
4）对刀。数控机床是如何按照编程者的程序加工零件，理论课讲，机床坐标系与工件坐标系的关系，很难理解；实践课中，借助仿真软件进行对刀讲解，很清楚。
另外，课本中编的一些程序及指令的讲解部分存在不合理，通过实践举例讲解更清楚、合理。（如：用循环指令加工时，循环点的选定、过多的空行程、程序段中多余的重复、切削用量的确定等）
4 仿真软件在教学中所起作用分析
数控车编程只在“纸上谈兵”，太抽象、难理解，如果不借助仿真软件进行程序的讲解、演示，就无法验证所编的程序是否合理与对错，教学效果不理想。
1）改变传统的教学模式，提高学生的学习兴趣
2）方便了教师授课
3）学生易掌握理论知识，教学效果好
4）便于学生操作，为实际操作打下基础
5 项目实训法分析
目前数控车加工所用系统占市场份额最大的有FANUC（法那科）、SIEMENS（西门子）系统和华中系统。不同系统的指令格式、功用都有差??。
1）根据实训实习条件，有针对性地进行理论知识授课
在教学过程中，应根据学生将来实习所用设备、系统，选择对应的课本，并对课本内容做好增删处理，授课内容的难易程度要根据学情，多联系生产实例，进行理论与实践相结合的讲解、练习。
2）根据实训实习条件，编写实训实习教材
现代的数控车床种类繁多，结构、操作系统以及主要性能都不一样，特别是不同的车床、不同的系统，控制面板的操作、G代码和辅助功能的M代码的含义也不完全相同，甚至完全不同。应根据理论知识所讲内容，有针对性的编写实训教材，通过实训练习，掌握所学理论知识。
3）采用项目实训法，提高动手能力和实践经验
项目教学本质上就是任务驱动教学，是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。下面我仅以图4所示车削一组合件为案例做简单加工工艺分析。
组合件有三个零件装配而成，既有外圆加工又有内孔加工，首先要确定每个零件的加工工序。
1）应根据形状、尺寸确定加工顺序。如：件1，应先加工左端。
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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
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数控车在教学过程中要用到图纸, 要分析零件的加工工艺过程, 如果这些都由教师用粉笔在黑板上画出来, 那么课堂效率就不高, 而多媒体课件能够很好的解决这些问题。多媒体教学是将文字、图像、声音、动画以及音像资料有机结合, 运用在教学过程中会比传统的教学方式内容更丰富, 表达更生动直观, 效果更显着。例如数控车的对刀操作如果单靠教师拿粉笔在黑板上画和口头讲解学生能听明白很困难, 而用多媒体拍摄一个实际对刀操作的视频给学生看, 再加上教师的讲解, 学生很容易就学会了, 这样可以起到事半功倍的效果。数控车的教学最终要落实到实际操作上, 而从会编程到熟练操作数控车床还有一段路要走, 有些学生对操作有些担心, 甚至是害怕。为此, 在数控车的教学过程中有必要引入宇龙或斯沃数等控仿真软件作为数控编程与实训教学的桥梁, 使理论与实践有效衔接, 安全而有效地完成实训教学任务, 提高实训效果。用仿真软件教学有如下优点:首先, 用仿真软件仿真时不会发生工件飞出、撞刀等事故, 学生通过仿真软件操作时可以不用担安全事故, 大胆地进行操作;其次, 通过对仿真软件的操作可以使学生熟悉操作面版, 程序的编辑, 对刀操作等内容。在仿真教学过程中加工参数的设置要严格按照实际加工的参数去设置, 不然后面实际加工时去纠正就更加困难, 而还容易出事故, 要让学生明白, 仿真与实际操作还是有很大差别的, 以免学生过分依赖仿真软件。
3 理实一体化教学
本校数控车的教学一直以来分两个学期学期进行, 一年级下学期系统讲授数控编程, 二年级上学期再进行实训操作, 这样做最大的问题就是理论教学与实训教学相脱离。讲授数控编程时, 因为学生没有操作数控车床的感性认识, 对所讲知识理解困难, 所以教师授课进度缓慢;而过一个学期后进行实训时, 学生又把数控编程给忘了, 教师又要花大量的时间去复习数控车的编程, 这样就挤占了实训操作的时间。从2016年开始本校数控车教学开始尝试理实一体化教学方式, 理实脱节的问题得到了较好的解决, 学生的学习兴趣有了很大的提高。所谓理实一体化教学, 就是将专业理论课与实训操作课进行组合教学, 它不仅做到了理论与实践的沟通和联系, 而且激发学生主动学习的兴趣和激情[2]。本校具体做法是用六周的时间进行理实一体化教学, 这段时间内其它科目的教学暂停, 每两天给学生一个加工项目, 每个项目开始时要给学生讲解完成该项目所要用到的理论知识, 然后再让学生上机床操作, 教师在一旁指导。加工项目的安排由浅入深, 当完所有的加工项目后数控车所涵盖的理论知识也讲授完成。实施理实一体化教学必须做好以下几点。
(1) 理实一体化教学要有与之相应的理实一体化教材。传统的教材已不能满足理实一体化教学的需求, 因此需要根据实际情况编制出符合本校实际情的理实一体化校本教材。理实一体化教材的编写, 必须坚持以学生为中心、以学生为主体的行动导向, 培养适应企业需要的专业技能型人才的原则。
(2) 理实一体化教学必须要有一支双师型教师队伍。双师型教师不但要有扎实的理论知识, 而且还需要具备过硬的操作技能, 只有这的教师队伍才能有效实施理实一体化教学。双师教师的培养主要通过请进来、走出去两种方式。学校可以通过请进来的方式聘请企业有经验的技能人才来校任教。走出去就通过国培, 省级骨干教师培训、下企业进行专业实践和锻炼等方式提高原有教师理论和实践水平。
(3) 理实一体化教学要有与专业和规模相适应的一体化实训中心。一体化实训中心要既能满足理论教学的需求, 又能满足实践教学的需求。数控车的一体化实训必须要有足够的工位, 在数控车实训车间旁要设置仿真实训室。数车仿真实训室要有50台电脑、黑板、投影仪等。教师可以在这里进行理论教学, 理论讲解完了紧接着就可以让学生进行仿真模拟加工练习, 然后再到数控车床上进行实际加工操作训练, 整个过程可做到由一名教师主讲并指导实训操作。这样的一个场所为实施一体化教学提供了保障。
总之, 在数车的教学过程中要始终坚持理实一体化的教学原则, 要大力改善教学条件, 采用现代化的教学手段, 充分调动学生的学习的积极性, 培养学习兴趣, 让学生在掌握理论知识的同时, 锻炼实践操作能力, 以提高数控车整体教学质量和水平。
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0 引言
目前在机械制造行业中越来越多的应用到了数控加工，自然对此类人才的需求也就与日俱增了。但因为数控设备的价格很昂贵，很难做到每个学生都有足够的操作数控机床的时间，并且如果学生操作失误，很容易造成数控设备的损坏，既占用了设备加工时间，又增大了风险。因此，如何增加学生的实践操作机会，提高学生的实践动手能力，培养出更多的相关专业人才，就成为摆在广大职业院校的一道难题。各高职院校必须重视这一问题，探索出一套适合自己现状的教学方法和教学模式。数控仿真系统的应用可以有效的解决学生缺乏实践操作机会的问题，因为该系统可以通过进行数控加工全过程的演示，比如数控加工程序的编制、虚拟仿真数控机床的操作、工件加工和测量等，让学生了解和掌握到数控机床的各项程序指令和基本操作方法，为今后的实际操作打下良好的基础。
分析数控仿真系统在数控机床编程与操作实训教学中的应用可以发现，它作为前期的辅助教学手段已经成为了一种最安全有效的教学方法和教学途径。
1 数控仿真系统在数控机床编程与操作实训教学中的应用
1.1 利用数控仿真系统，可以提高教学效率、节约成本。数控设备价格昂贵，数量有限。数控仿真系统通过计算机大量配置终端，彻底解决了数控机床数量不足的难题。同时数控仿真系统不存在安全问题，若操作失误，系统会及时报警，并不会出现安全事故。不仅巩固了学生的操作能力，让学生有更多的实践学习机会，也在很大程度上节约了教学成本，是数控机床编程与操作实训教学前期良好的辅助教学手段。
1.2 利用数控仿真系统，可以减少教师的工作量，提高教学质量。传统教学中，数控程序批阅的工作量非常大而且繁琐。应用数控仿真系统，学生程序出现小的失误，数控仿真系统会及时报警，帮助学生改正编程过程中的错误。数控仿真系统自带的考试功能能够自动记录学生操作过程的失误，自动评分，极大的减少了教师工作量，提高教学质量。
1.3 利用数控仿真系统，可以提高学生的学习积极性。数控机床编程与操作实训是理论和实践相结合的课程，按照传统的方法在课堂上讲授编程指令，学生很难理解这些指令的内涵以及与实际应用之间的关系，学生会感觉空洞、枯燥、提不起兴趣，而利用数控仿真系统进行多媒体教学，直观地向学生展示编程指令的实际加工应用，学生可以将所学的指令在数控仿真系统上进行模拟加工，发现编程过程中出现的错误，教师针对学生的错误及时进行讲解，让编程指令变得具体、形象，增强了学生的学习积极性。
1.4 利用数控仿真系统，可以增强学生动手操作能力。教师把数控机床操作的课程安排在实训车间来讲授，其一受数控机床数量的限制，学生自己动手操作的时间不足；其二学生操作一旦出现失误，轻则造成刀具或者机床的损坏，重则造成安全事故的发生。因此在进行数控机床实际操作之前，应先利用数控仿真系统，增强学生的动手操作能力。数控仿真系统采用的操作面板和按键功能与实际的数控机床完全相同，学生可以在数控仿真系统上自己动手操作机床来加深理解。即使操作过程中有失误的地方，仿真系统也只是及时出现报警提示，而不会造成安全事故的发生，这样学生就可以放心大胆地进行各种操作练习，从而增强了学生的动手操作能力。经过了大量的数控仿真系统的操作练习，再到数控机床进行实际操作，就会避免安全事故的发生。
1.5 利用数控仿真系统，可以培养学生严谨的工作作风。学生在学习数控编程时，如果不利用数控仿真系统进行验证，很难发现编程过程中出现的小的失误。利用数控仿真系统，即使再小的错误，如数字0输成字母O，坐标值掉了小数点，字母Z输成数字2等等，数控系统都会及时报警，程序无法运行。因此要在数控仿真系统上正确的运行程序，必须保证输入的程序是正确无误，这就培养了学生严谨的工作作风。数控程序没有60分、90分，只有0分和100分。
1.6 利用数控仿真系统，可以实现网络教学和远程培训。随着社会对技能人才的大量需求，职业院校还应担负起社会劳动力的培训任务，利用数控仿真系统和网络搭建的平台，进行远程教育将成为一种新的教育教学模式，它打破了地域和时间的限制，扩大培训人员的数量，缩短了培训的周期。
2 数控仿真系统应用中的注意事项
2.1 数控仿真系统只能检查程序的对错，无法检查程序的好坏。数控仿真系统对数控程序编写技巧、加工工艺安排无法检查。教师应在课堂上重点讲解这些问题，学生应结合所掌握的加工方法，进行加工工艺安排，然后在数控仿真系统上进行模拟练习。
2.2 数控仿真系统只能完成加工过程，不能检查加工质量。数控仿真系统在切削速度、进给量、吃刀量等对加工质量的影响无法体现，实际加工中的刀具磨损在数控仿真系统里也不存在。在数控仿真系统里，只要程序是正确的，加工完成后的尺寸就是丝毫不差的。但是在实际操作中，刀具磨损、各种加工参数的设置都会影响最终的加工结果。数控仿真系统的使用，会在一定程度上让学生放松对产品质量和生产安全的认识。因此数控仿真系统只能用于数控机床编程与操作实训教学前期辅助教学，不能完全抛开实际机床的实习内容，后期还要安排适当的实习时间，通过实际操作来纠正以上不足。
综上所述，数控仿真系统尽管毕竟和实际机床还是有很多区别，无法真正替代实际机床，但是数控仿真系统减少了资金投入，充分利用有限资源，提高了学生的学习兴趣，调动了学生的学习积极性，减轻了老师的工作量，对于学生动手操作机床的能力培养，也起到了提高和增强的
作用。
参考文献：
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本课程主要的教学方法
讲授法 讲授法是教师运用口头语言向学生描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理和阐明规律的一中教学方法，它是以传授系统知识为主要目的，以语言（口头语言和板书）为主要媒介，以“传送―接收”为主要模式。《数控铣床加工工艺与编程操作》分别介绍了华中世纪星HNC―21M/22M、FANUC 0i-MA和SIEMENS 802D三种数控加工系统，这三种系统的工艺安排和编程方法大同小异，因此教师在讲解工艺和编程教学中，可根据学校现有的实习设备或是校外的其它实习条件选择其中的一种学生容易接受的系统进行教学，只要能达到教学目的即可。为了充分调动学生听课的积极性，可结合思考、提问等方法，使学生的思路跟着老师走。这种教学方法的优点是，学生接收到的教学内容系统性、思想性较强，并能在较短的时间内获得大量的知识。教师也可以控制整个教学过程，实施自己的教学内容，实现自己的教学目的。
讨论法 讨论法是在教师指导下，由全班或小组围绕某一种中心问题通过发表各自意见和看法，共同研讨，相互启发，集思广益地进行学习的一种方法。中职学生思维比较活跃，喜欢表达自己的观点，有团队的合作精神。因此，教师如果在教学过程中适当运用讨论法进行教学，让学生有自己的时间和空间分组讨论学习，适当的时候教师还可以给他们表扬与肯定，这样让学生在学习中体会成功的喜悦，不但可以唤起学生的学习兴趣激发学生的学习动机，还可以启发学生的思维和想象，同时也可以提高教学效果。我们在讲用G54编程的对刀方法和用G92编程的对刀方法时，就可以把学生分成两个小组，其中一个小组用G54的对刀方法来对刀，另外一个小组用G92的对刀方法来对刀，然后让各组讨论各组对刀的方法有什么优缺点，之后让两个小组在一起讨论并总结这两种对刀方法的优缺点，由其中的一位学生代表把结论表达出来，老师再做最终的总结。这种教学方法优点在于，由于全体学生都参加活动，可以培养合作精神，激发学生的学习兴趣，启发学生的思维和想象，提高学生学习的独立性和教学效果。讨论法的局限是用的课时较长，教师如果不能控制好课堂纪律，课堂秩序可能会比较乱。
参观法 参观法是根据教学目的要求，组织学生到一定的校外场所―自然界、生产现场和其他社会生活场所，使学生通过对实际事物和现象的观察、研究获得新知识的方法。中职生对新事物的好奇心较强，感性认知比理性认知更深刻，教师在传授一些比较抽象学生比较难以理解的重点知识，而学校的教学设备又不能满足需要时，如果能采用参观法教学，不仅可以激发学生的学习兴趣，还可以加深学生对所学知识的了解和掌握。教学中我们组织学生到生产车间去参观学习各类数控铣床和加工中心，这样学生能较好的掌握这部分的内容。这种教学方法的优点是学生能够比较直观又深刻的掌握新知识，学习兴趣浓，有利于提高教学效果。缺点是，教学场地在校外较难组织学生学习，难于找到合适的教学场地。
实习法 实习法是学生在教师指导下，利用一定实习场所，参加一定实习工作，以掌握一定的技能和有关的直接知识，或验证间接知识，综合运用所学知识的一种教学方法。中职学生学习理论知识能力较弱，动手实践能力较强，教师可以因材施教，采用实习法教学，这样不仅可以让学生发挥自己的特长，也可以增强他们学习的信心，同时也是检验他们学习效果的一种方法。《数控铣床加工工艺与编程操作》中的实训篇实践性很强，教师在讲授这部分内容时，采用实习法无疑是最好的选择。
本课程教学新方法运用的建议
多媒体教学法 多媒体教学是一种现代的教学手段，它是利用文字、实物、图像、声音等多媒体向学生传递信息，而多媒体教学法则是以各种电教媒体如计算机、电视、录像、投影、幻灯片等位标志的一种教学方法。《数控铣床加工工艺与编程操作》课程有很多抽象的知识点，比如说铣床（加工中心）的组成和分类类、编程指令的动作、零件的加工过程等，在教学过程中可利用多媒体技术，通过屏幕将它们生动的展现在学生面前，增强学生的感性认识，化解教学难点，缩短学生认知过程。还可以利用多媒体屏幕将繁琐的板书内容投影出来，加大课堂的信息量，有利于提高课堂节奏和教学效率，从而提高课程的教学质量。
仿真教学法 数控铣床仿真软件是一种可以在计算机上进行虚拟操作的一种软件。由于数控铣床（加工中心）机床的价格比较昂贵，很多中职学校设备数量不足，学生没有相应的机床实习，实操内容无法学习。如果学校仿真软件，教师可用仿真软件进行教学，学生可以在计算机上进行操作练习。这种教学方法不但可以解决教学设备不足问题，还可以激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
总而言之，在课堂的教学中，教师选择教学方法都应遵循“教学有法、教无定法、贵在得法”的原则。不论何种教学方法都有其自身的优势，同样也有其弊端。本文通过教学方法的改革使《数控铣床加工工艺与编程操作》的教学能更加理论联系实际，学生在学习该课程时能够将所学的知识应用于实际的数控加工，加强应用能力的培养，为今后的就业与发展做好充分的准备。
参考文献：
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一、项目教学法的指导思想和内涵
“教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事学习、活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的知识、技能和方法，获得广泛的活动经验。”这是项目教学法的指导思想。项目教学法的教学活动通过共同实施一个完整的项目展开，目的在于把理论知识与实践教学联系起来，学生借助已有的知识和经验，主动探索，从而获得新的知识结构。这恰符合了当前大力推行的“以学生为载体、以能力为本位”的教学理念。这是将项目教学法应用于《数控加工工艺与编程》课程教学的理论基础。
二、项目教学法的实施条件和步骤
项目教学法强调的是学生的自主学习、主动参与，在实施时应具备以下条件：教师在授课时必须要转变传统的“教师教，学生学”的授课方式为“教师导，学生演”，将教材中所授的知识归纳、梳理和分类，结合几个不同的项目，列出具体的任务和计划书。项目的选择需联系学生所学的专业和实习实际情况，有所侧重。学生具备一定的理论和加工知识，有能力在规定的时间内自行组织、制定自己的学习计划并完成项目活动，教师只是作为向导和顾问为学生提供必要的帮助。项目完成后，注重具体的成果展示和点评。
一般来说，项目教学法的实施通过以下四个步骤进行。第一，确定项目。这是至关重要的一个环节，通常由教师根据学生的学习情况和理解接受能力制定，包括项目目标和任务，使学生明确目标以及评价标准。教师注意考虑学生的认知能力、年龄、兴趣，遵循循序渐进的原则。第二，制定计划。教师引导，学生制定项目工作计划，确定步骤和程序。第三，实施计划。学生分组，根据各自在小组中的分工以及合作形式，理解和把握要求的知识和技能，培养分析问题和解决问题的能力。教师要注重实施过程中的检查和监控。第四，检查评估。学生和教师分别对项目实训过程进行回顾和总结。
三、项目教学法在《数控加工工艺与编程》教学中的应用探析
1.应用思路
我院在开设该课程之前，学生已经有了普通车床或者普通铣床的实习经验，对于数控加工的学习有了基础认识。故在该课程初始基础知识教学中，教师可采用多媒体，举例等完成。在学生对数控编程的基础知识掌握的基础上，对数控车、数控铣和加工中心模块的学习中则采用项目教学法，把相关知识点穿插到各个不同的项目中完成授课。根据我院的实际教学条件和学生的学习情况，引入数控仿真软件模拟实现加工实践教学环节。
2.实施案例
项目课题二：编写下图所示零件的数控加工程序，并进行仿真加工。
零件毛坯为40×100铝棒。
教学目标：掌握车削循环指令（外圆和内孔以及螺纹加工指令）的应用。
教学过程：按照前文所述项目教学法的步骤，设计如下具体步骤。第一：明确任务为图示零件的车削加工工艺卡片、刀具卡片、手工编程和模拟仿真加工。第二：师生共同分析该零件的组成元素，数控车床系统为FANUC-0I。该工件外圆的加工需采用2次装夹，确定用G71指令和G70指令粗车和精车外圆以及内孔，G76指令车削双线螺纹。制定完成各具体项目的工作流程及时间分配。第三：分组完成工艺卡片、刀具卡片及加工程序，并进机房利用仿真软件进行模拟加工。教师辅导，督促。第四：学生分组展示项目成果，同时进行自评、组间互评和教师评议。在展示完成后，教师对该项目完成情况进行小结。肯定大家的成果并指出问题，进一步加深学生的成就感。
四、教学体会
这种教学方法受到了学生的普遍欢迎，学生的学习热情和自主学习能力有了明显提高，学生更能深切体会到自己是学习的主人。绝大部分同学掌握了该课程主要知识点的学习。而且在项目实施过程中，提高了学生的统筹安排和协调计划能力，增强了团队合作和自我解决问题的能力。但是运用这种教学方法，对教师的教学和备课提出了更高的要求。教师必须具备完成一个项目所涉及的全部专业理论知识和专业技能，在备课时做好充分的准备工作，以应对项目实施过程中可能出现的各种未知问题。
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然而，在国内各类职业学校热衷于一系列教学理念的创新或“照搬照抄”他人已初见成效的理念时，我们是不是忘记了职业教育的本质？是不是脱离了对我们的国情、教育制度和教育对象的研究？职业教育到底是什么？应该是服务型教育，是为市场服务，为经济发展服务，为企业服务的一种教育。职业学校（这里主要指中等职业学校）作为培养直接在生产、服务、技术和管理一线工作的技能应用型人才的教育机构，必须更多地关注实践方法，必须突出学生综合职业能力的培养，实现让学生“求职有技能，发展有基础，创业有潜质”的教育成效［1］。
笔者所在的江苏省常州技师学院于2003年实行分系分级管理，便积极展开对一体化教学模式的研究和探索，且在这几年的实践中取得了较为理想的成绩。下面笔者以数控车床编程与操作教学为例，结合课改实践中的具体做法，与同行相互交流，谈谈自己的课改体会。
职业学校只有创出自己的办学特色，只有打响自己的品牌效应，只有培养出合格的技术应用型人才，与企业实现用工的“无缝”对接，才能在职业教育改革的浪潮中立足、生存和突显。那么，如何才能做到呢？最重要的就是要进行有针对性、有实效性的课程改革。
数控车床编程与操作是一门理论和实践综合性较强的学科，是数控加工专业学生必须掌握的专业技能课程之一。数控专业传统的课程设置已与时代严重脱节，制约了教师的成长，束缚了学生的能力，阻滞了学校的发展，教育的最终结果是无法做到与企业生产实际有效整合，这是企业的损失，更是学生、教师和学校的最大损失。但课程体系的改革不是理论课程与实训或实验课程的简单“1+1”，而是必须根据教育的性质、学习年限、学生的接受能力对课程内容做适当取舍，对学校“硬软件”设施进行有效的整合或重构优化，以职业能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体，构建综合一体化的课程体系，即所谓的“三以一化”课程体系，具体可从以下几方面考虑。
一、灵活设计第一课，抛砖引玉定项目
《数控车床编程与操作》从课程的专业角度评价出发，的确存在着些许枯燥的成分，但专业技能课程的潜在价值或影响力在于，通过教师的“导演”，可以让“演员们”自由发挥，找到各自的角色定位，获得某种意义的成就感。考虑到中职生学习知识结构的参差不齐，考虑到中职生明显的职业倾向性学习兴趣，能否上好专业技能课的第一讲至关重要，我们要做什么呢？就是精心准备，设计组织好第一堂课，引导或激发学生主动拿起手中的钥匙，开启求知的大门。有一环节我曾这样设计：有专家分析过，绝大多数人的好奇心理主要是由视觉触发的。实施入门教学时，我一改以往空洞抽象地介绍“数控车床的主要加工对象”这一知识点，而是将历届（或前期同进度班级）数控加工专业学生的优秀车削作品的实物或图片资料展出，在学生欲望被点燃的瞬间，我再展出一些有创意的数控车零件（有的取自网络资源，有的取自假期师资培训或企业实践时的记录），旨在吸引学生的眼球，抓住最佳听课时机。
接着，便可将课堂活动的主导权转交给学生，适当引导学生，依据图片或实物对号入座，可自由选择讨论的方式（教师适时给出一定的参考意见），最后选派代表总结。在这个教学活动期间，教师不要对学生的思维横加干涉，无论学生给出的答案正确与否，教师都要给予充分的肯定（不是肯定他的答案，而是肯定他积极思考的态度，肯定他主动发言的勇气），因为学生的求知欲是瞬间效应或是其他，教师的评价尤为重要。学生在这样轻松、愉悦的心境中，无意识地主动完成了项目教学中的第一个任务——了解数控车床的加工对象和特点。绝大多数学生已经“习惯”了传统的教师单向授课模式，已经“习惯”了被动接受指示，这种新颖的能充当课堂主人的教学设计，会激起学生内心的动荡，激起学生极力想证明自己的欲望，这不正是职业教育的宗旨体现吗？
二、巧妙提炼项目或任务，发掘学生个体实践能力差异
学生已迫不及待地开启了“数控迷宫”的大门，那么，他是会勇往直前探个究竟，还是会在待在门口止步不前或徘徊不定呢？靠什么来帮助他做选择呢？靠屋内有足够吸引他的“东西”，靠老师的巧妙引导。数控车床编程与操作是一门系统性较强的复合型课程，为了更好地适应现代企业的用工需求，学生不能只是对车削编程指令的简单“搬用”，必须学会综合运用所学的专业基础知识和专业技能等来解决实践问题。因此，先前的那种“纯粹”的粗放型理实一体化教学课程设置或教学设计已显现了它的弊端，我们现在的课程体系改革，就要强调真实项目或真实典型工作任务（来源于企业生产实际的工作任务）的确立，只有在真实的学习情境中，当学生积极地完成具体任务（或项目），努力地思考其中的实践性问题时，这些知识才可能在学生的认知结构中与工作任务建立有机联系［2］。
典型工作任务的提取虽然离不开企业专家（一线技术骨干、班组长、车间主任为主）的深度参与，但企业专家对学校的课程设置理念，对学生的知识结构等方面均不了解，所以，真正要以学生的职业能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体，就必须依赖我们的“一体化教师”或“双师型”教师去理解、提炼、精心组织和安排这些任务，将它们针对性地转化为学生乐意接受的方式，让学生在整个项目（而非某个单一工作任务中）的学习过程中，学会质疑，学会思考，学会合作，让学生积极主动起来，让一体化教学“活”起来。
“三以一化”课程体系的设立宗旨就是为了彻底打破传统教学的唯结果论，为了找到有效的理实切入口或结合点。因此，本着遵循学生个体差异的原则，教师不能在给学生布置完项目或任务后，就完全交由学生“自由”发挥，而是必须多加关注学生在整个项目或任务学习过程中的点滴变化，坚持多元化价标准，使评价成为激发不同层次学生学好课程的催化剂，使中职生燃起自信心和勇气，提升自身的综合职业素养。
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关键词： 数控铣床；编程；技术应用；实例分析
Key words： CNC milling machine；programming；technology application；example analysis
中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）17-0242-02
0 引言
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的，二者机构类似，其加工工艺也基本相同。数控铣床弥补了普通铣床在人工操作和效率等方面的不足与缺陷，它实现了各种数字操控程序的集成，极大地提高了数控铣床的编程效率，使得编程更为简单便捷。数控编程主要由手工编程和自动编程组成，前者依靠对零件的图样分析和程序编写以及数据计算等，最终完成编程过程。此方法主要适用于工艺简单的加工。而后者主要依靠自动化方式完成加工，适用于那些复杂的零件和计算相对繁复的加工，它代表了数控铣床加工未来的发展趋势。
1 数控铣床的发展状况
随着我国数控铣床技术的不断发展完善，铣床行业已初具规模，并形成了现代化产业群，不仅有量的发展，还有质的提高。目前，我国的铣床行业已基本占领了国内的低端机床市场，同时在高档数控系统中也取得一定成绩。但总体看来，我国铣床行业的基础较为薄弱，尤其是硬件条件相对较差，与国外相比仍有较大的差距。
而在国外，一些发达国家如德国、美国、日本等一些发达国家已经基本掌握了中高档数据铣床技术，如海德汉、西门子、五菱机电等，数据铣床技术应用范围较广，且发展程度较高，主要表现在：一是控制技术和纳米插补技术已从初级阶段逐步迈向更高的应用阶段。纳米插补技术的应用，极大地提高了零件表面的光滑度；二是机器人被越来越广泛地应用于生产中，它们不仅从事传统的搬运、喷漆等工作，还开始从事更高层次的技术性工作，如机床的切削、数据测量以及机器维护等；三是实现了数据的智能化推广和应用，对整个车间的生产活动进行全程监控，以便及时了解机器的运行情况，及时保养和维修，有效减少了安全事故的发生。
2 数控铣床编程的一般步骤
2.1 对零件进行图纸分析 在对数据铣床进行编程前，技术人员要先根据设计图纸对零件进行分析。本文以型腔零件为例，首先，技术人员要保证图纸的精确度和准确度，根据零件的设计要求进行图纸测绘，再根据图纸要求和零件数据设计模具。在加工型腔零件时，技术人员必须先了解零件的使用特点，保证加工的顺利进行。再选择合适的加工工具设计塑件的模型，做好加工前的准备
工作。
2.2 零件加工路线的选择和工艺参数的确定 零件的加工路线即进给路线、切到点和换刀点等，它决定着零件加工工序的先后，影响着零件加工的质量。而工艺参数则主要包括切削深度、切削速度、进给速度以及主轴转速等，它关系到零件加工的成败问题。因此，零件加工路线和工艺参数的选择就显得尤为重要。
2.3 数值计算 大多数的数控铣床控制系统都具备刀补功能。所以，在计算加工数据时，技术人员通过计算相邻集合元素切点的坐标，便可求得起点坐标、终点坐标和圆心坐标。
2.4 编写程序并输入数据完成该编程 根据几何元素的切点坐标和加工参数以及加工辅助动作，我们依据数控铣床的系统使用规则，便可得到坐标的指令代码以及程序段格式，逐段完成零件程序编写，最后将其输入CNC装置的存储器，完成编程。
3 实例分析
3.1 我们以型腔零件为例 性型腔零件主要由凹槽、平面和岛屿构成。因此，根据型腔类零件的特点，我们一般选择手动方式进行编程，由于型腔零件没有曲面，通常选择简单的模具塑料插座。由于加工工件的选择直接影响着零件加工的质量。因此在零件加工时，技术人员首先要分析加工零件的类型和特点，对塑件进行详细的测绘和分析，一般采用二维软AutoCAD进行测绘，以方便绘图。另外，加工人员还要借助Pro/E定义刀具的加工路径，完成三维操作和塑件设计等加工工作。在进行图纸测绘是，必须做好数据记录，保证数据前后的一致性。最后，利用Master CAM软件完成仿真加工工作，利用所得数据进行编程。
3.2 再以平面类零件的加工为例分析 数控铣床主要适用于平面类零件的加工和制造。而这种典型的加工主要适用于各种盖板、凸轮以及飞机框、肋的加工。而那些较为简单的零件加工则应选择手工编程方式。第一步，要确定零件的具体加工路线，按照先后次序进行加工，先进行粗略加工，后逐步提高工件精度。第二步，要根据具体需要安排刀具的切入切出加工路线，避免因交界处的重复切削和法线方向切削而出现切削痕迹。第三步，加工制造人员要选择合适的刀具，这一步对于零件加工来说尤为重要。因为不同的加工模具对刀具的要求有着很大的差异，因此在设计时要分别选择不重磨硬质合金端铣刀和立铣刀。另外还需要采用试切法进行对刀，完成这一步骤。第四步是确定零件的切削用量。第五步是进行编程。
3.3 在对零件加工过程中出现的问题进行分析 在对曲线轮廓进行切削时很容易出现切过头的情况，因此切入点的选择就显得尤为重要。因退刀和进刀的位置差异，很容易导致少切的出现，这就需要我们严格控制，尽量不出现切痕，一旦出现此类情况要尽快采取相应措施消除切痕。而如果加工时忽视了加工程序，将会严重影响到零件的加工精度，导致资源的极大浪费。
4 总结
随着我国制造业的蓬勃发展，作为高端科技制造行业代表之一的数控铣床技术被越来越广泛的应用于各个领域，如电机制造、航天技术、汽车制造、模具加工等。随着我国数控铣床加工技术的不断提高，各行业对高效率数控铣床加工技术的要求也越来越高。我国作为数控铣床的需求大国，为了进一步提升我国的铣床加工加工技术水平，提高其科技含量，就必须加大其科技研发力度，积极应用最新科技成果。本文就数控铣床进行了介绍，并采用实例分析的方法，对其编程过程进行了分析和研究。
参考文献：
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[2]王军.数控加工编程时容易出现的问题[J].机械制造，2006（6）.
[3]霍苏萍，解金榜.数控车床加工中刀尖半径补偿的应用[J].机械工程与自动，2005（05）.
[4]沈建峰.数控铣床螺纹铣削的编程与加工[J].中国高新技术企业，2010（03）.
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一、教学设计理念
传统教学大多侧重于理论教学，忽视了实际应用，导致学生没有实际动手能力，完全纸上谈兵，无益于以后的实际应用。面对传统教学的弊端，如何才能唤起学生自主学习的欲望，激发学生的学习兴趣，提高实践应用能力，是做好教学设计、提高课程教学质量的关键。
二、采用信息化教学手段的优势
笔者在PLC技术的教学实践中发现，采用信息化教学手段有很多优势能激发学生的学习动力，培养学生的实践和创新能力，可以取得良好的教学效果。主要表现在以下方面。
第一，呈现手段生动直观。信息化教学能够将抽象的教学内容如PLC的工作原理、软元件与电气继电器的功能区别等，用信息技术手段生动直观地表现出来，完成知识的轻松建构。
第二，学材丰富。通过多媒体教学课件、网络资源、仿真教学软件、数字影像技术、教学资源库等多种形式提供更加丰富的教学资源，学生可以从多个渠道获取丰富的学习资源。
第三，师生角色转换。学生学习变“被动”为“自主”采用信息化教学手段后，能够实现由“教师一言堂”到“以学生为主体”的教学方式的根本改变，教师是引导者与支持者，师生共同探讨获取知识。
第四，提高学生自主解决问题和创新的能力。通过QQ群、校园网、手机智能化功能、数字化实训室等创客教育空间，学生在学习过程中可以相互交流、分享学习经验。
三、教学案例解析
以下笔者将以“《用PLC控制的多种液体自动混合装置》教学单元的信息化教学设计”为案例阐述信息化教学手段在PLC技术教学中的应用。
1.教材学情分析
教学对象为二年级机电技术应用专业的W生，具备以下三个特征：即将步入顶岗实习阶段，需要我们营造一个与工作环境相贴近的学习环境；自我学习和自我监督能力差，需要老师引领和指导；面对枯燥乏味的工业设计时对抽象的程序编制缺乏兴趣，视为庞大障碍。
2.教学策略及信息化手段应用分析
（1）教学策略。首先，团队协作和良好的6S32作习惯的养成将会贯穿整个课堂。其次，采用双线并行的、以能力为本位的项目教学法来设计训练项目，训练学生可迁移的综合能力。结合项目任务报告书，监督和检查学生的学习效果。老师带领学生在课堂上完成两种液体自动混合控制的端口安排、主体程序、电路连接和调试等内容的项目A，之后安排学生参照项目A做出加入正常停止和急停设计的项目B，锻炼学生从项目A中的学习，来完成项目B的能力。知识和能力得到了迁移。用具体的工作来训练了一般的能力。再次，运用“资讯-计划-决策-实施-检查-评估”六步法，充分体现以学生为主体的教学。最后，通过“四阶梯”的知识要点引导，即详细的控制要求分析、顺序控制中功能图的互动设计、步进程序的分段给出和程序修改训练，让学生轻松逾越障碍。
（2）教学方法及信息化手段应用分析。以上运用了兴趣引导法来引出课题，用小组学习法使得团队协作一起完成教学任务，用探究式学习法来使得学生完成控制要求的分析和归纳、控制端口的列出、控制要求改变后的分析和研究，用以能力为本位的双线并行的项目式教学法设计项目A、B，训练学生可迁移的综合能力。
而视频、图片、多媒体教学课件、编程软件等多种信息化教学手段的使用，有效地利用信息化技术辅助了教学。特别是通过运用仿真教学软件进行PLC步进指令程序的编制、调试和改进，使得课堂教学突出了重点，也让学生先在仿真环境下模拟调试，减少了后续调试设备的故障率。并且学生通过校园网机电技术应用专业教学资源库平台进行资料下载、学员交流、学习效果评价，查找相关知识和讨论编程思路，协作式地突破课堂的难点――步进功能图的设计以及编程思路的构成，最后还能够信息化地评价学习效果。
在过去未进行这四种教学方法和信息化教学手段相结合的情况下，该内容需要4个课时（180分钟）才能讲授和训练完毕，现在可缩短为3个课时（135分钟）完成，理论与实践一体化教学，信息化教学资源形象直观，且“趁热打铁”利于学生及时地掌握和消化知识。
3.教学过程中信息化技术的运用
笔者在教学中八个地方采用了信息化技术辅助教学。
第一，课题引入部分采用情境导入法，通过播放可口可乐公司产品生产的视频和混料罐图片，回忆生产线参观过程。
第二，是通过微课视频观看用PLC控制的多种液体自动混合装置（实验室模拟装置）的运行过程，并由各学生小组根据视频讨论和归纳出控制要求。
第三，各小组根据控制要求，列出I/O分配图和画出硬件接线图，教师通过多媒体教学课件引导学生按“PLC程序设计员”岗位技能标准设计步进功能图。
第四，教师利用多媒体广播软件和PLC的编程软件进行程序输入演示。
第五，各小组利用PLC的编程软件和教学资源库平台中的仿真教学软件进行编程、调试和模拟运行的训练。
第六，教师通过现场录播软件进行现场演示接线和线路测试的广播，并引导学生在教学资源库平台中查找硬件接线的微课视频以备接线过程中反复参考。
第七，教师在教学资源库平台中设置评价表，供学生小组对学习任务进行自评、互评等效果评价，并通过效果评价和小组总结了解学生学习的反馈。
第八，在课外教师通过微信群和QQ群对学生进行答疑解惑，提高了学生学习兴趣，也拉近了师生关系。
四、教学反思
以上教学单元的信息化教学设计与实施是以“先进的信息化教育技术手段”优化了教学过程。整个课堂实践将多媒体技术、网络技术、编程软件技术等现代教育技术手段融入教学过程中，使得抽象的问题直观化、复杂的问题简单化、动态过程可视化，有效地解决了教学中的重难点，提高了学生的学习兴趣。五、小结
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1.1 多媒体技术应用和解决问题
多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息，在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中，运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合，可以更有效地传递教学信息，达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动，从而更直观的了解学习内容，增强了学生学习兴趣，在数控教学中使用多媒体，可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机，电脑网络教室等教学媒体。
1.2 数控仿真系统应用
（1）数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛，我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》，因为本专业学生数量多，编程水平有限，往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程，占用了实操时间，效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备，造成安全事故，使实训工作量增大、加工效率低，实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课，要想达到理想的教学和实践效果，使用数控仿真作为辅助教学方法手段，能解决一次性在实训中心的学生多，工作量大、效率低，并且学生初学操作易出错的问题。
（2）数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平，仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果，利用它进行学习和实训，且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会，并观察仿真加工后的工件，迅速掌握数控机床的操作过程，仿真过程逼真；同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时，程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的，我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工，真实仿真模拟零件加工，即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题，有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能，学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件，在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。
（3）数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。
2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果
2.1 通过项目教学，提高学生学习的兴趣和主观能动性
随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降，所以学习基础差和学习习惯不好，这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来，我系教师经过不断的教学改革，使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学，改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲，而且增加了感知深度，培养起了学习兴趣，进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能，才能达到岗位能力要求，找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设，渗透能力训练，将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法，在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力，使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学，即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力，也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。
2.2 加强理实一体化教学，提高学生的自学能力
数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果，为发挥教师在教学中的引导作用，在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法，改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力，发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题，而在数控编程理实一体化教学中，可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题，加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。
2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统，增大数控编程教学中知识的信息、容量，具有省时、省力的优势
在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动，传统的教学因学时短复笼统，总结的知识不全面，学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现，在投影上播放，即加强了训练密度，提高效率，又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题，便于为基础差的学生课下复习本次课程知识，进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容，达到本课程的教学目的和要求。
2.4 科学合理安排教学内容，提高学生的就业能力
（下转第188页）
（上接第181页）
在数控编程课教学过程中，我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用，学生能很快熟练掌握、并灵活应用；等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法，数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识，并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈，提高学生的学习意识和自觉性。
每一次课程安排一次训练课题，比使用理实一体的教学方法实现教学内容，使每次项目都有一个考核，具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点，掌握全面编程知识，通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心；通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学，有针对性地讲解共性问题和个别问题，做到有的放矢。
2.6 提高教学效率，节约教学成本
使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中，即可解决授课班级多，又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时，为了每位同学有足够的仿真实践机会，只需通配置大量计算机终端，可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识，又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法，为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习，这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时，节约工件材料和刀具的消耗，节约了教学成本，提高了教学质量。
2.7 提高教师的教学质量和教学效果
传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识，学生只是听课，但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时，试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花，因编程针对个人的差别性，比如：每个学生掌握知识的程度不同，有的同学会使用固定循环编程，有的同学会使用用子程序编程，造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后，教学变得更加生动、具体、形象，提高了学生的学习兴趣，教学效果明显得到提高，并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度，对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核，每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状，在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化，及时发现数控编程和工艺是否存在问题，真正达到了课程考核的效果，提高了教学质量。
3 结束语
我院在2008年开始示范院校课程建设，在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统，并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段，使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后，既提高学生的自学能力和学习兴趣，又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看，多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。
参考文献：
[1]曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.
[2]王晓楠，王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.
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一、采用项目教学法代替传统教学方法
根据数控加工与编程技术的教学特点，可将其教学内容进行项目细化。针对典型的加工方式和使用的数控机床的不同，将所有数控加工过程进行项目划分。比如:数控铣床加工与编程，数控车床加工与编程，数控加工中心加工与编程等。每个项目都有对应的项目任务，项目重难点以及项目预期的结果等，让学生在学习的过程中知道每一种数控加工方式不同的重难点。项目教学法的另一优点是:让学生清楚的掌握每一个数控机床所使用的编程技术的具体方法，这些方法的使用和企业是一一对应的，学生在学校里学到的数控编程方法可以直接与企业接轨，为企业直接培养出应用技术型人才。尤其在进行了项目化教学后，对于数控机床中的不同机床所使用的交叉重点知识，学生会一目了然，避免了学生在传统教学中，对于所使用的数控编程技术不清楚到底是用在数控车床编程技术中还是数控铣床编程技术中。
二、引进数控加工仿真教学
对于民办应用型大学而言，由于资金不足，不能提供与学生数量相适应的实训基地，所以应将数控加工仿真教学引入到数控加工与编程的教学中。数控仿真过程既可以让学生感受与实际实训操作一样的过程，还能减少实训成本。一般的数控加工仿真软件有三种:宇龙数控仿真软件、沃斯数控仿真软件以及Vericut数控仿真软件。这三种仿真软件的难度系数不同，沃斯和宇龙仿真软件主要针对阶梯轴和简单箱体类零件等简单零件的模拟仿真。而Vericut数控仿真软件主要是针对叶轮、泵类等复杂零件的模拟仿真［2］。针对数控仿真软件的难度系数不同，学生可以根据自己对于理论知识的掌握程度，自主选择学习哪一种仿真软件来进行实践操作。学校也应该加大实训环节时间的柔性，有些学生可能刚开始选择学习简单的仿真软件，在学习过程中对数控加工与编程过程产生兴趣，想继续学习复杂类零件的仿真软件，学校应给予学生更多的实践时间去学习仿真软件。数控仿真软件的屏幕显示与机床操作面板一模一样，学生可以在动态的模拟过程中体会实践操作机床的过程，并且可以确保操作过程安全可靠［3］。
三、结论
为了使应用型民办大学的学生更好地适应市场的需求，学生在数控加工与编程这门课程中的理论学习与实践过程更加符合企业的人才需求，应用型大学的数控加工与编程课程的教学改革已迫在眉睫。教学改革后的课堂教学，能够使学生对于这门课产生浓厚的兴趣，对于将来在机械专业尤其是数控方面选择就业的应用型技术人才来说无疑大有益处。
参考文献
［1］姬旭，赵寿宽．高职数控实训教学方案探索与实践．［J］科技教育:2012，8:190．
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1 《数控机床加工及编程》教学改革的必然性
传统的教学是以老师为中心，主要是以课堂授课为主，项目化教学是以学生为中心，以理论与实践相结合的方法教学。《数控机床加工及编程》是高等职业院校机电类专业的必修专业课，该课程主要是让学生掌握数控车、铣（加工中心）的加工工艺方案的确定、程序的编制、零件的仿真及零件的加工。以项目为载体，任务为导向，能够提高学生的学校兴趣、学习热情及学习主动性[1]。目前，全国很多高等职业院校对项目化教学进行了探索与研讨，但是效果不佳。我学院在吸收了各大职业院校的丰富的经验的基础上，通过多年的教学改革摸索。根据我院学生特点及学院的教学条件，总结了一套适合我院校情的项目化课程改革。
2 《数控机床加工及编程》项目化课程体系的构建
2.1 《数控机床加工及编程》项目化课程标准的制定
课程标准包含课程定位、课程目标、设计思路、课程内容与框架、课程实施建议、考核标准六个部分组成。
本课程的课程标准的制定兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，即以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。理论与实际相结合，坚持“实用型”的培养目标，强化学生的实际动手能力，掌握程序编制的方法和技巧以及数控机床的操作能力。理论教学与实践教学有机的结合起来，在理论教学中穿插实践性教学并提出实践中的问题。
2.2 《数控机床加工及编程》项目化课程教学设计
（a）整体教学设计。《数控机床加工及编程》整体教学设计是以机电类专业人才培养目标为依据选择典型载体[2]，基于工作过程重构教学内容，如表1。本学习领域课程主要针对机械制造业中的数控机床操作、数控工艺员岗位，对学生进行数控编程与加工等职业能力的培养。课程设计针对数控编程、数控工艺实施、数控机床操作岗位，以多个源于企业、经过教学改造的典型零件为载体，涵盖三种数控设备（数控车床、数控铣床/加工中心、数控线切割机床）的编程、工艺实施、机床操作，形成多个由简单到复杂的符合教学规律的学习项目，解构了原有的理论与实践课程体系，重构了体现加工工艺编制、数控程序编制、数控机床加工调整的工作过程性知识与技能体系的学习领域课程。并通过教学模式设计、教学方法设计、教学考核改革等，保证专业能力、方法能力和社会能力的培养[3-4]。
（b）单元教学设计。其中项目一数控车床编程及加工以6个源于企业、经过教学改造的典型零件为载体，学习数控车床的数控加工工艺分析与处理；数控车削加工工艺文件的编制；数控车削加工刀具和切削用量的选择；数控车床的基本知识；各种常用编程指令与操作规程；数控车削编程及加工（子程序，螺纹，固定循环，复杂零件）；数控车床的操作，如表2。
（c）教学设计方案。教学设计方案是每堂课的具体实施课程，包含每堂课学生所能达到的知识目标、能力目标及素养目标和整个项目实施的过程，包含每个任务由任务描述、任务分析、相关知识、任务实施、任务评价、课后联系。
3 总结
高等职业教育是培养高等应用型技能人才，《数控机床加工及编程》采用项目化教学，是以学生为中心，使学生能够真正的融入到任务中去，不仅提高了学生的实践动手能力，也提高了学生学习的兴趣。通过完成每个任务学习，最终加工出各种零件，在学习中重组自己的知识结构，提高了学生了综合知识的运用。我院通过这几年的项目化教学，很大程度上提高了学生的学习兴趣，让强迫学变成主动学习。
参考文献：
[1]刘江，蒋庆斌.数控机床故障诊断及维修[J].江苏技师师范学院学报，2005（12）：34-35.
[2]甄久军.基于项目化教学的《数控机床故障诊断及维修》课程改革与实践.职业技术教育，2010（08）：26-28.
