《数控编程与加工》精品课程申报材料

邵阳职业技术学院精品课程建设项目项目申报与建设规划书课程名称： 数控编程与加工 课程类别： 理论课（含实践） 申报系部： 机电工程系 项目负责人： 李建平 通讯地址： 邵阳职业技术学院机电系 邮 编： 联系电话： 电子邮箱： 二OO九年四月第一部份 项目建设基础一 课程建现状根据国家对数控技术人才短缺和制造业对数控技术人才的需求，2003年学院开办了中专数控专业，本专业的应用范围为数控加工工艺与数控加工程序的编制；数控设备的操作及维护；数控设备的安装调试及维修；CAD/CAM软件应用等几个方面，数控编程与加工作为本专业必修课讲授，并配置了一台数控车床、一台数控线切割机床和一台数控电火花机床，并成立了数控教研室， 2004年学院成功申办了大专数控技术应用专业，2005年招收了第一届数控技术专业大专学生，到目前为此先后共投资了50多万元建成了数控实训中心，设备增加到数控车床3台、数控铣床2台，线切割机床1台，电火花机床1台，购买了数控仿真软件、CAXA制造工程师2006、MasterCAM等数控软件。 2008年指导学生参加湖南省春季职业院校数控技能竞赛，并获三等奖（见附件1）。在此基础上，课题组对该课程大胆地进行了改革与创新，坚持以培养学生动手能力、操作能力、创新能力为根本，对课程体系、教学内容、教学手段、实践教学、考核方式、师资培养与培训等方面做了大量的实际工作，取得了较好的教学效果，让学生真正能学到一技之长。1 课程建设措施1.1学院高度重视精品课程的建设成立了由院长彭解华同志担任组长的精品课程建设领导小组,成立了由学院教务处、科研学报部以及系部组成的精品课程建设管理机构，具体组织与实施精品课程建设项目；制定了邵阳职业技术学院精品课程管理办法,制定了与重点建设专业配套的院级精品建设规划。同时机电工程系聘请专家对机电系各专业的建设工作进行宏观管理和指导，对课程建设提供必要的帮助与技术支持。1.2 学院为精品课程建设设立的专项经费，精品课程建设经费为4000元，同时系部支持200元。2课程目标课程性质：数控编程与加工课程是数控技术专业必修的专业技能课程，是机电一体化、模具技术等专业的专业必修课，具有较强的理论性和实践性。本课程以“数控编程加工”应用为目的，用项目和任务进行新知识的引入，以“必需”、“够用”为原则，注重知识、技能传授与职业岗位实践项目紧密结合，让学生学有所用、学以致用，数控机床编程与加工理论教学和实践技能实训内容按照“项目导向、任务驱动”形式进行规划和设计。通过教学，使学生在掌握数控机床编程的基础理论的基础上，熟练掌握典型系统数控机床的操作技术。本课程的主要任务是介绍数控加工编程的基本知识，着重讲解数控程序的编制及数控程序的上机调试过程，让学生充分熟悉数控车床、数控铣床的有关操作，并具备加工中心机床和线切割机床操作、编程的一般知识。学习本课程之前应当具有机械制图，公差配合的预备知识。 知识和技能目标：获得本专业必需的数控铣床、数控车床、加工中心和数控线切割机床的加工工艺知识，编程知识，能编写出较杂零件的加工程序，能掌握数控仿真系统的操作方法，并能在数控机床上加工出合格的零件。能力目标：强调技术教育与人文教育相融合，将学生的能力分为职业能力与通用能力，通用能力主要有沟通能力、自我发展能力、学习能力、与他人合作能力、勇于创新和敬业乐业的工作作风等方面。本课程职业能力为达到中级数控机床职业资格证标准。情感目标：具有健康体魄，健全人格，良好的心理素质及健康高尚的审美情趣和能力。具有良好的交流与沟通能力，有较好的团队意识和协作精神。具有较强的获取知识的能力，有较好的自学能力，有不断获取新的知识的能力。3课程内容和课程结构31内容体系结构：数控编程与操作这门课程选用的教材是高职高专机械类“十一五”规划精品课程建设教材数控编程与加工操作，该书由中南大学出版社出版。该教材的特点是采用“项目导向、任务驱动”教学法，以项目为纽带，以任务为载体，将有关工艺知识、编程知识和程序调试、机床操作技能有机结合，并借助于数控仿真系统组织教学，具有较好的示范性和推广性。本课程是数控技术专业学生必修的专业技能课。课程包括课堂教学与上机仿真操作实践教学两大部分，课堂教学四个模块主要介绍：模块一：数控铣床编程与加工操作，介绍数控铣床的加工工艺知识，编程与操作；模块二：铣削加工中心编程与加工操作，介绍加工中心的加工工艺知识，编程与操作；模块三：数控车床编程与加工操作，介绍数控铣床的加工工艺知识，编程与操作；模块四：数控线切割机床编程与加工操作，介绍数控数控线切割机床的加工工艺知识、编程与操作。本课程的结构见下图专业就业岗位岗位能力需求通用能力业能力课程模块课程模块1课程模块2课程模块3课程模块n各课程模块的项目3.2教学的内容设计思想：教学内容包括四个大模块共二十二个小项目。本课程教学模块内容如下表：课程模块项目编号工程项目课时分配理论实践模块一 数控铣床编程与加工操作1数控铣床的的坐标系22数控加工仿真软件（铣床）的使用63平面铣削34轮廓铣削35型腔铣削46孔加工27规则曲面的铣削加工68综合铣削加工实例69数控铣床加工操作2模块二铣削加工中心编程与加工操作1铣削加工中心编程与加工62数控加工仿真软件（加工中心）的使用6模块三 数控车床编程与加工操作1数控车床的坐标系22数控加工仿真软件的（车床）的使用63外圆柱/圆锥零件加工84外圆弧面的加工85螺纹加工36孔加工37规则公式曲线车削加工68综合车削加工实例69车削中心编程与加工210数控车削加工操作2模块四 数控线切割机床编程与加工操作1数控线切割机床编程与加工操作64 课程教学方法与手段本课程按项目划分教学单元，教学方法的重点是采用“项目导向、任务驱动”的教学方式，借助于多媒体技术和数控仿真技术来组织教学。多种教学方法与教学手段灵活使用的形式（1） 工程项目教学法：本课程理论部分教学在多媒体教室由教师进行演示，学生再利用电脑进行仿真操作，以课题项目教学贯穿始终，以任务驱动的方式进行组织教学，采用“给出课题任务加工工艺分析编程仿真加工数控机床实训零件产品总结提升”的方式，通过这种方式将理论和实践有机结合起来，理论讲后马上动手上机进行仿真加工，再进行数控床实训操作，避免了理论、实践脱离的传统课堂情况，培养学生解决实际问题的能力，再通过归纳小结和总结提升实现学生知识结构的升华，实现“教学做”合一。（2） 仿真验证法在教学中，针对每一个教学项目都采用了数控仿真软件进行仿真加工，学生通过仿真软件对所编写的程序进行仿真加工，验证程序的正确性，如果程序出错了可以及时进行修改，同时可以加深对所学的编程指令的理解。 （3）分组讨论法：在加工方案的确定，加工工艺的制订，零件的编程等方面可以让学生进行分组讨论，通过讨论学生可以别人或其它小组中获得不同的知识，能让学生思考多方面的意见，增强思维的灵活性，使学生更加能够理解他人，提高学生交流思想，看法和协作的能力。（4）启发式教学法：比如在编制数控车削零件的加工程序时，1）先提出要解决的问题，例如，零件轮廓加工时的编程方案。2）找出与问题相关的因素，例如，零件轮廓加工时要用到哪些加工指令，3）应用已学的知识解决问题，例如，找到相应的加工指令后，再用相应的指令编写出零件加工程序。通过启发式教学，学生清楚要应用哪些知识解决哪些问题，如果不能时，马上就能得到老师的指导。（5）案例教学法：通过一个特例来组织教学，例如， 综合铣削加工实例1）工艺分析，刀具和工艺参数的选择（填写工序卡，刀具卡）2）选择加工机床，确定装夹方案3）介绍相关指令，编写加工程序4）仿真加工验证程序5）在实际机床中加工出产品通过案例教学法，使学生在实例的解决方案中积累经验，综合应用所学指令编写加工程序，并加工出产品。（6）加大校企结合的力度：通过与企业建立实训基地，为学生提供实训环境，在实践中掌握实际工厂中的零件数控加工方法。（7）课后积极辅导学生：每个学生都有自己不同的想法，通过与学生的沟通和交流，积极回答学生的提问，有针对性地进行教学。（8）织组多种形式的竞赛：每年都组织数控编程加工竞赛，通过形式多样，丰富多彩的学生竞赛活动，促进了学生主动学习本课程有关知识，加深了学生对知识的理解和掌握，提高了学生的学习兴趣。（9）教学内容将全部上网：通过建立精品课程网站,将本课程的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考资料、教学录像等内容全部上网，并向学生免费开放，通过网络化的教学方式（网络课件、网上答疑、网上提交作业、视频点播），学生可以在课外自主学习提高。5 课程团队5.1 有一支高素质“双师型”教师队伍通过选派中青年骨干教师参加省教育厅和劳动厅举办的数控技术岗位资格培训，获得了相关岗位的高级资格证书和考评员证书；从企业引进有一定职称专业技术人才，经过培训，充实教师队伍；数控技术专业教研室的教师队伍是一个中青教师结合的专业团队。本课程授课教师（含实训）8人。本课程师资（含实训）情况一览表姓 名年龄性别职 称学 历毕业学校双师类型吴解奇47男副教授本科湖南农业大学车床考评员李建平37男讲师在读硕士湖南农业大学数控车考评员制图员考评员何方军34男讲师本科湖南师范大学数控铣考评员高丽洁30女讲师在读硕士天津工程师范学院制图员考评员黄志刚35男助讲本科湘潭大学夏卫锋44男实验师本科邵阳学院数控车考评员王智明30男助理实验师本科邵阳学院高峰30男助理实验师本科邵阳学院其中副教授1人，讲师3人，助教1人，实验师1人，助理实验师2人，硕士2人（在读），其余为本科。双师素质教师4人。教学队伍整体结构：学历结构：负责本课程的教师共有8人，其中硕士2人，本科4人。 职称结构：高级职称1人，中级职称4人，助理级3人。年龄结构：35岁以上教师4人，25岁至35岁教师4人。5.2 课程负责人，主讲教师本课程负责人李建平，讲师，机电系数控教研室主任，数控车床高级工和数控车床考评员,课程负人从事专业教学和实训工作12年，具有较强的实践能力和教育教学经验。是校内数控实训基地建设项目的主要参加人员。目前正主持院级课题：数控实习实训内容与教学方法的研究与实践。 课程负责人老师近三年内主持院级课题1项。近三年公开发表论文5篇，参编2本教材，表1 讲授的主要课程 课程名称 课程类别 周学时 届数 学生总人数 AUCAD 专业课 46届 600PRO/E 专业课 63届 300数控编程与加工 专业课 65届1000CAM专业课 45届1000表2 实践性教学 课程名称 课程类别 周数/届 届数 学生总人数 数控编程操作实训 专业课 251000PRO/E考证培训 专业课 22500AUTOCAD考证培训专业课 24500发表的的论文 序号 作者 论文标题 发表期刊 时间 1李建平 基于ProE wildfire2.0的盘形凸轮参数化设计方法机械工程与自动化200912李建平基于GST928TA系统的复杂外形零件粗精车削编程加工技巧机床与液压200933李建平基于MasterCAM9.1的华中数控车削指令后处理的应用机械工程师200934李建平经济型数控车床中循环加工编程技巧装备制造技术200945李建平先进制造技术与我国现代机械制造业机械管理开发20095主、参编的教材 序号 教材名 编者出版社 出版日期 备注 1数控编程与加工操作 李建平中南大学出版社 20088参编2数控机床编程操作与加工李建平北京理工大学出版社20078副主编 3机械制造基础高丽洁中南大学出版社20088参编主持或参与的教学、科研项目 序号 项目名称 姓名批准文件 作用 备注 1数控实习实训内容与教学方法的研究与实践李建平院级主持 正在进行2基于VERICUT的数控仿真机床技术与研究李建平省教育厅主持正在进行3数控机床编程与加工实践能力的培养夏卫锋院级主持正在进行 本教学主讲教师如下：主讲教师：吴解奇，邵阳职业技术学院机械专业带头人，副教授。 车工考评员主讲教师：何方军，讲师。毕业于湖南师范大学，毕业后在邵阳职业技术学院从事教学工作。数控铣床高级工，考评员。主讲教师：高丽洁，毕业于天津职业技术师范大学，机械专业， 毕业后在邵阳职业技术学院从事教学工作，讲师。数控铣床高级工5.3 课程团队建设近几年来我系培养青年教师的主要措施有：（1）大力鼓励青年教师进行学历进修，攻读在职研究生，提高他们的专业理论水平；（2）定期举办公开课，定期开展教学经验交流活动；（3）开展同行之间的交流沟通；（4）定期组织青年教师参加社会技术培训，如：考评员，双师培训；近几年数控技术专业青年教师培养情况表年度受训教师培训项目时间地点机构20032004李建平数控车床高级工二个月湖南师范大学 何方军2006李建平数控车床考评员七天湖南工业职院夏卫锋高丽洁数控铣床高级工一个月2008年何方军数控铣床考评员七天湖南铁道职院6 课程资源1.1 课程教材教材建设是精品课程建设的重要组成部分，精品课程必须选用高质量、高层次、不同特色的教材，我们选用了由中南大学出版社出版的“十一五”规划教材数控编程与加工操作，该教材以“项目导向，任务驱动”为主要形式，将职业岗位典型实践应用于教学中，以必需、够用为原则，注重知识、技能与职业岗位实践相结合，让学生学有所用、学以致用，具有很强的实践性和应用性，在教学中再根据需要，对相关教学内容和习题作出必要的补充，实践教学教材采用了自编的数控机床操作实训指导书。1.2 课程教学资源我们将开展网上资源库的建设工作。我们准备将教学计划、教学大纲、期刊资料、教材、电子教案、学习指导、习题库、实验指导等资料，全部放在精品课程网站上，让学生可以随时在网上进行学习。并向学生推荐配套的学习指导及习题解答丛书；还向学生推荐大量的网上免费资源、数控加工专题网站等。1.3 实践性教学环境机电工程系有一批设备先进、功能完善、规模配套的校内外实践教学基地，每个实验实训室都配有专门的实验教师进行操作指导及设备维护和日常管理，对本专业实践环节的教学起到了有力的保障作用。（1） 校内实训基地院内实训室一览表编号实验室名称承担项目1数控电加工实训室数控线切割加工,数控电火花加工实训2数控车床实训室数控车床工艺、编程、操作实训3数控铣床实训室数控铣床工艺、编程、操作实训（2）校外实训基地我系陆续将与邵阳纺机有限责任公司，湖南汉龙水电设备有限公司、维克液压有限责任公司为合作伙伴，建立数控技术专业校外实训基地。校外实训基地一览表序号校外实训基地(名称)实训项目经费预算1邵阳纺机有限责任公司加工中心编程操作01万元2湖南汉龙水电设备有限公司数控铣床的编程操作01万元3维克液压有限责任公司数控车床的编程操作01万元7 课程考核7.1考核方法考虑到本课程对理论与实践操作能力都有较高要求，特制订如下考核办法：本课程的总评总成绩由2部分构成：(1)理论知识考试：占70%，采用闭卷形式进行，考试时间120分钟；(2)仿真操作考试：占30%，根据学生平时上机仿真操作情况考核。7.2职业资格技能考证要求学生能获得中级数控机床资业资格证。8 课程效果近年来，专业教师积极改革教学内容，取得了较好的课堂和实践教学效果。本课程采用任务驱动方式教学，学生学习目的明确，学习兴趣明显提高，最终考核结果中优良率达90%，职业资格获证率85%，考核采用职业资格认证、仿真和实训项目操作、期末笔试等形式，考核结果表明85%的学生全部掌握课程所涵盖的技能。经过本课程的学习，本专业学生的职业能力有明显的提升，三名学生在“2008年湖南省职业院校数控技能竞赛”中获得三等奖。二、优势与特色1 建设了一支双师型师资队伍师资队伍建设特色。通过选派部分中青年骨干教师参加技能培训，在较短的时间内实现动手能力较大提高，达到相应专业的岗位任职资格，并获得相关岗位高级任职资格证书和考评员证书；能担任实践教学工作。鼓励中青年教师报考在职研究生，以提高整体学识水平。2 开展项目导向、任务驱动、多层次实训的特色教学方法 以基本理论仿真实训实操训练考证训练顶岗实习（产品加工）的思路设计并实施一体化教学实践，开展项目导向、任务驱动、多层次实训的特色教学方法，通过产学、仿真与工程实践、课内与课外、多媒体技术与网络技术、课程学习与技能比武“五结合”师生互动的教学手段，真正做到开放型教学。3 突出技术应用能力训练与职业素质培养通过学历教育和职业技能鉴定相结合，本课程结束后通过对学生实施考证强化训练，进一步提高操作技能，为学生获得职业资格证书提供可靠的保障。三、存在的差距1实训室规模、设备数量有限我校数控技术应用专业办学时间不长，硬件条件有待进一步完善。实训场地的建设有待进一步加快，但用于实训的数控机床在数量上还是不够,需要进一步进扩充。2师资队伍水平还需进一步提高数控技术应用发展较快，教师队伍建设也有待进一步加强，本专业还缺乏技师型教师。3教学内容有待进一步补充和优化要将数控加工新技术新工艺不断的扩充到教学内容中来，要根据专业特点，对教学内容进行动态优化，要将企业中实际生产工艺应用到教学中来，以企业中实际加工的零件作为课题补充教学内容中来，以适应企业对人才的需要4 对不同层次的学生的教学方法还需进一步研究如何解决学生入学基础层次的差异、做到因材施教，还需要进一步研究、探讨；5校企结合、订单培养的人才培养模式有待进一步完善。第二部份 项目建设规划一、建设目标围绕数控编程与加工课程教学目标，构建模块化的课程体系内容，改进和完善、并推广项目导向、任务驱动式教学方法，打造一支结构合理、高素质的双师型师资队伍的课程教学团队，加强校企合作，建设符合工厂实际工作环境的课程实习实训基地，建立资源完备、功能完善的课程教学资源网站。用三年时间将本课程建设成为院级精品课程，成为市级数控编程与加工课程教学指导中心、资源中心、课程教学实习实训中心，起到精品与示范作用。1、课程目标通过企业调研，及时了解数控编程与加工课程的发展动态及企业对数控编程与加工人员所具备的知识、能力、素质结构等方面的要求，调整数控编程与加工课程的教学目标，使之与专业人才培养目标一致。对课程进行深入改革，以多媒体课件，数控仿真软件，实训车间为载体，综合运用项目式教学法，任务驱动教学法，案例教学法，学生通过本课程的学习和训练，能获得数控编程与加工工作的职业内容和工作环境的感性认识，进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。2、课程内容和结构根据企业对数控编程与加工人才所具备的知识、能力、素质结构等方面的要求，依据岗位技能要求，对现有课程内容进不断补充更新和合理调整结构；收集广泛的课程资源并整理和采用；加强与同行交流合作，以数控编程与加工典型项目来承载课程教学内容，将新知识、新技术、新工艺、新标准不断纳入现有课程教学内容中，按照数控编程与加工工作的典型任务，采用项目导向、任务驱动的教学模式完成零件加工程序编制并能进行仿真加工和在真实机床加工，以项目为课程的学习单元，制订任务驱动教学法规划表。3、教学方法与手段改革进一步完善项目驱动式为主，启发式、案例式等为辅的教学方法，加大“教、学、做”合一力度，充分利用多媒体教学、现场式教学，网络教学等多种教学手段提高教学效率与质量。在教学中充分调动学生积极性，要给学生更多的自主学习与探究、合作与交流的机会；采用多样化的师生互动的形式，让学生成为课堂的真正主人。4、师资队伍建设数控编程与加工课程任课教师达到8人，有计划地安排在职教师的实践锻炼、业务进修和学历提高，培养一批思想和业务素质过硬、业务能力强、学识水平高、教学效果好、结构合理的教师团队。今后力争硕士以上学历教师占教师总数的40%以上。副高以上职称占教师总收以30%以上，中级专业技术职务达到90%，双师型教师比例达到100%，并培养技师一名。5、课程研究在完成课程教学的基础上，积极开展课程目标、课程内容、教学方法和手段等方面的研究，今年已经申报数控编程与加工省级课题1项，院级课题1项，进一步完善项目导向、任务驱动式教学，并将CAM、PRO/E、UG课程采用任务式教学。邀请企业从事报数控编程与加工的专家共同探讨课程的发展方向及教学中应该注意的问题，将数控技术新技术和新工艺引人课程内容，通过校企合作，为企业开发、加工产品。6、课程资源建设建立符合一流高职教育水平和培养方案要求的教学大纲和实践教学体系。以培养学生的自学能力、实践能力和创新能力为重点，进一步完善教学资源，到2011年全面建成和完善本课程教学网站，进一步丰富网上资源和尽快实现全部教学资源网络化。完成对各模块教学内容与习题的补充；建立一套多媒体课件库；建立一个网络考试平台，实现无纸化考试；建立一套包含职业岗位技能认证的标准和试题库。进一步加强校内外实习实训基地建设，重点建设数控实训室，争取建立校5家校外实践教学基地。课程资源建设计划表时间项目内容2009课程信息课程简介、理论教学大纲和标准、实训教学计划及考核标准。2009课程负责人2009主讲教师介绍2009教学队伍2009课程描述2009学校政策措施 200912网络教案本课程各章节内容。20104教学资源PPT课件、教学参考资料。20109试题库、考试系统考试试题、习题、答案，采用仿真自动考试系统完成试题的出题、评分。2001010教学队伍教学梯队概况、教科研情况、教学质量情况。201012实训指导书、实训项目所有实训指导书,实训项目课题。20104教学录像主讲教师现场教学录像。7课程考核继续开展项目导向、任务驱动的教学方式，邀请企业专家共同制订人才评价体系，由教师和企业共同评价，采用数控仿真操作，实训操作，笔式等多种方法对所学知识和掌握的技能进行考核，着重考察学生职业能力和职业素养。8教学效果根据数控技术的发展，不断将新知识和内容补充到教学中来，改进教学方式，学生在学习本课程后能掌握核心知识和操作技能，不断了解本行业发展动态，明确学习目的，激发学习兴趣，培养学生解决实际问题的能力，并能在技能竞赛中获奖。9课程管理对数控编程与加工课程网站进行维