“教学做”一体化在数控机床加工教学中的应用

1 “教学做”一体化在数控机床加工教学中的实施基础
数控机床加工是实践性很强的课程，实施“教学做”一体化教学，对教学设备和师资的要求较高：既要有档次高的数控车床、数控铣床和加工中心等教学设备，又要有和数控机床相连接的计算机，计算机内还需装有自动编程等绘图及自动加工软件；教师既要有熟练操作机床的能力，又要具备熟练绘图和自动编程能力，更要有处理各种可能出现故障的能力。学校实训楼一楼有先进的生产型的数控车床30余台、数控铣床10台、数控加工中心8台，五轴加工中心一台，智能制造单元3组。30台高配置的计算机组成的一体化多媒体设备和这些数控机床构成了数据线连接的自动加工网络。10位教师先后到德国、发达地区高端制造企业长时间的培训学习，具备了以上几方面一体化教学的要求。通过近两年的数控车、数控铣和数控加工中心“教学做”一体化尝试，取得了较好的教学效果。
2 “教学做”一体化实施过程中多用项目教学法
在实施数控机床加工“教学做”一体化教学的过程中，应以“项目教学法”为主。“项目教学法”是将学习内容分解成一个又一个项目，以项目为中心组织教学，以完成项目的过程设计教学的全过程。这种教学方法是根据学生所从事的工作类型和工作的实际内容，自主安排和设计的，具有以下特点。数控铣床加工相对独立项目指的是学生，必要知识链接和收集、方案设计、项目实施和完成的效果评估，都是学生自己，通过项目的实施，学生理解和掌握的知识在整个生产过程中每一个环节及技术要求。

图1 立式和卧式数控铣床坐标轴方向
例如：在学习数控铣床坐标和坐标轴方向这个项目的时候，要结合右手笛卡尔坐标系知识、立式数控铣床组成及运动特点、卧式数控铣床组成及运动特点、运动的相对性、ISO标准关于数控铣床的坐标轴规定等知识。如图1所示，立式和卧式数控铣床坐标轴方向。学生通过此项目的实施，自觉总结出了数控机床坐标系的四原则：1）永远假定工件静止，刀具相对于工件运动。2）平行于主轴的轴心线规定为Z轴。
3）坐标轴的正方向为刀具远离工件的方向。4）用笛卡尔右手坐标系判断X轴、Y轴的位置和正方向。
3 “教学做”一体化在数控机床加工教学中的实施效果
期末和阶段考核中，理论知识考核成绩占25%，专业操作技术考核占25%，项目完成情况占50%，增加考核的时间，细化并拉长考核的过程。一体化教学实施中，理论知识学习解答放在课前，利用微信群讨论传播；示范操作教学环节，教师精心设计体现操作要点的实例，力求少占用学生的课堂时间，制成视频，微信发到群里让学生课余时间可随时观看；学生主要精力分组完成教师安排的实训项目，对完成的效果进行自评和组与组互评。教师巡回指导，对学生动手操作多鼓励少批评，学生兴趣浓、热情高涨，深深体会到领悟理论知识、体验操作技巧、享受劳动成果的乐趣。到阶段性小结环节，学生自己对所学知识和技术总结和反馈，学生集体反思回顾，理论水平显著提高，为接下来的内容实现“教学做”一体化提供可借鉴的经验和智慧。
在数控机床加工教学中进行“教学做”一体化尝试，打破传统的章节为主的教学框架，通过项目教学法、案例教学法，整合了课程相关资源，提高了学习兴趣，增加了学习乐趣，实现了理论和实践教学的有机结合。学校近两年连续在省级市级数控车、数控铣技能大赛中取得壹等奖的好成绩。教学相长，促进教师不断充电，理论知识和动手操作两者融会贯通是教师的不二选择，把每部分的新知识融合到每一个项目中去。
教师在教学时边讲理论，边指导学生操作，实践再深化理论，有效提高了师生的动手能力和技术技能，促进了师生自身素质和专业水平的提升。“教学做”一体化成了数控机床加工这些专业课程教学必不可少的教学方法。