课程编码：06051002
课程类别：职业必修课程
学 时：100学时
适用专业：2011级数控技术专业
开课单位：机电系数控技术教研室
（1）课程设置概述
1）课程性质
本课程是数控技术专业职业技能必修课程，重点介绍典型机械零件的数控铣床和加工中心机床切削加工工艺、编程知识及机床操作技能，掌握典型零件的数控铣削加工。课程以“项目为导向，任务驱动”的模式进行。每一学习项目主要讲授典型零件的结构工艺性和数控加工方法的选择，数控加工工艺规程的编制，数控加工过程中的完整工艺分析，精确数值计算，数控刀具的类型及特点，切削用量的选择，刀具失效形式，零件的装夹与定位方法，加工工序、工步及走刀路线的确定，数控铣床、加工中心编程，各种常用的编程指令与操作规程等基本知识，以典型零件工艺编制、程序编制、零件加工、零件检测4个任务驱动教学进程，以达到知识和技能的训练目的。
前行课程：“计算机辅助造型”“计算机辅助编程与加工”“机械设计基础”“机械设计实训”“机械零件切削加工”“机械零件数控车削加工”“数控机床”等课程。
后续课程：“特种加工技术”“模具设计与制造”“数控机床故障诊断与维护”等课程。
2）课程基本理念
①基于真实产品设计课程的理念。
以宏钢数控机床有限公司、长安汽车有限责任公司、中国航天设计研究院、川南机械厂生产的机械零件、模具产品为载体设计学习项目和任务单元。
②基于学生可持续发展观设计课程的理念。
课程内容以职业岗位所需的知识、技能、素质方面的要求为主线，融入数控铣床操作工中、高级工职业资格标准，同时充分考虑学生的职业发展能力。既关注职业资格标准和职业岗位的现时要求，又注重未来职业岗位的发展要求，密切关注科技发展动态，并及时转化为课程内容。
③基于学生职业素质教育的原则。
通过工作过程系统化的课程体系实现知识的合理排序，通过“学生主体、教师辅助”教学模式，实现学生职业能力的循环提升，通过行动导向的教学实施，实现专业理论知识、岗位职业技能、航天职业素质的有机结合，使学生成长为既具有完整的工作过程知识，又具备健全人格素质的专业高技能职业人才。
3）课程设计思路
①以能力为本位、校企合作开发课程。
通过到行业典型企业进行调研，深入了解职业岗位所应具备的知识、技能、素质，在此基础上，与企业专家共同研讨确定课程目标。
学院围绕数控技术专业，充分利用社会资源，建设了机械加工实训基地，宏钢数控机床有限公司、重庆长安汽车有限责任公司等企业，为校企合作提供了广阔的平台。合作开发课程是校企合作内容之一，包括共同确定课程目标、共同确定课程内容、共同确定知识排序、共同确定学习载体、共同确定教学进度和安排生产性实训日程，同时共同商定师资配备，以便兼顾生产和教学需要。由于两个公司的大力支持，其生产的机械零件、汽车产品、批量外协件为课程提供了丰富的载体，随着企业发展，对外加工订单增加，教学载体也将不断更新。因而使得本课程具有职业性、实践性、开放性、动态性的特点。校企合作开发课程，如图6.6所示。
图6.6 课程设计思路
②以工作过程为导向，以职业素质培养为主线设计编排课程。
以接受工作任务、零件工艺性分析、制订加工工艺、编制加工程序、工装准备、零件加工、质量检验、机床维护、工装定置管理等完整工作过程序化课程内容，按行动导向进行课程教学设计。
根据企业数控加工实际工作过程，遵循学生认知规律和职业成长规律，构建了“三段三环一线串”课程模式（见图6.7）。即：在第一阶段中进行理论与实践一体化教学，学生从中学会“做对”，包括正确制订工艺、正确编程、正确操作机床加工出合格零件、正确检验工件。在第二阶段中安排专周基础实训，学生在“做对”的基础上学会“做快”，提高工效。在第三阶段中安排生产性实训，注重技巧、策略与创新，学会以最佳的工艺手段、最快的速度把工作“做好”。在每一阶段中，又嵌入“演示示范”“仿真操作”“实际操作”三个教学环节。以典型工艺为背景、以典型零件为载体创设学习情境，在三个递进阶段、多个学习情境的循环强化，将职业素质贯穿其中，每一阶段、每一环节注重学生素质教育的培养，逐步提升学生职业岗位能力和职业素质。
图6.7 “三段三环一线串”课程模式
4）课程特色
机械零件数控铣削加工是数控技术专业技能核心课程，具有以下特色：
•课程设计思路职业化。按照数控技术专业职业岗位、典型工作任务所需职业能力及其工作过程设计，并融入职业资格考核标准。
•课程基本理念系统化。课程设计理念基于“双系统、双能力”的系统化课程体系，既培养学生系统的基础知识学习能力，又培养学生系统的动手能力。
•课程内容设计项目化。课程内容以典型零件为载体，以项目为导向，任务驱动开展，将知识和技能安排在项目子任务中学习。
（2）课程目标
本课程通过7个学习项目的学习与体验，使学生掌握数控铣削加工机床的加工工艺和数控编程知识，具有数控铣削加工工艺设计和程序编制以及调试能力，并能够操作至少一种系统的数控铣床，完成中等复杂零件数控铣削加工，培养学生实事求是的学习态度、科学的思维方法、创新能力以及良好的协作精神，为后续其他职业技能课程的学习及从事数控机床操作、数控编程等相关工作打下坚实基础。学生通过训练能达到中、高级数控铣床操作工技术水平以及数控铣削工艺员、数控程序员水平。具体包括知识目标、素质目标和技能目标。
1）知识目标
①熟知相关学术术语。
②熟悉各类数控铣床结构、组成、功能、特点。
③掌握数控铣削加工常用刀具、夹具和量具知识。
④掌握数控铣削加工工艺与编程知识。
⑤熟悉各种典型零件的检测方法。
⑥熟悉机床保养和维护。
2）技能目标
①会分析零件图。
②会编制工艺方案、刀具卡等工艺文件。
③会计算数控加工工艺数据和几何数据。
④会编制加工程序。
⑤会仿真软件，会试切加工来检验数控程序。
⑥会编写数控加工程序卡，并存档。
⑦会机床基本操作，加工合格零件。
⑧会检测加工零件。
⑨会数控加工的经济性和产品质量分析。
3）素质目标
①团结协作——能与组内成员友好合作。
②爱岗敬业——能按时出勤、认真听课、积极发言。
③吃苦耐劳——能认真做好课前准备、按时完成实训任务。
④创新能力——有独特见解。
⑤航天素质——严、慎、细、实的工作作风。
（3）课程教学内容
本课程是数控技术专业的职业技能核心课程，以训练学生数控铣床编程技能为目标，将数控加工工艺的设计、手工编程、数控仿真软件操作和数控铣床加工操作的方法和规范等知识嵌入到7个学习项目中。内容包括：数控铣削工艺基础、数控铣床编程基础、平面轮廓零件加工、型腔零件加工、孔系零件加工、曲面零件加工、配合零件加工、数控铣床（加工中心）操作工中级典型零件加工、数控铣床（加工中心）操作工高级典型零件加工等知识和技能。
本课程以“项目导向、任务驱动”的教学模式组织教学内容，以典型零件为载体，以任务导入，进行零件结构和工艺性分析，在此基础上进行工艺、编程知识讲解，刀具、夹具和量具等知识的学习，重在突出数控铣削加工的工作过程，将铣床编程的基础知识、指令讲解，在基于工作过程中进行，零件加工工作任务的完成，相关的工艺、编程等知识也学到了。突出了知识的应用性和系统性。同时，将技能鉴定考核标准纳入课程的学习，融入航天职业素质，培养学生职业岗位能力和可持续发展能力。
通过7个项目的学习和训练，学生不仅能够掌握数控铣削的编程知识，还能拟定工艺方案、编制数控加工程序以及加工、检测零件和质量分析评价，达到中、高级数控铣床操作工中、高级水平。本课程具体内容如表6.32所示。
表6.32 课程内容
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（4）实施建议
1）组织实施建议
科学设计学习性工作任务，教学环节每个学习项目中的学习性工作任务都按照：以典型零件加工为项目展开，项目导入→相关知识学习→每个项目中包含了以零件实施为主题的4个子任务，即零件工艺编制、零件程序编制、零件仿真加工、零件的加工操作与检测，依据工作过程的顺序进行详细讲解，以学生为主体，教师为引导。通过对凸台平面、孔系、型腔、曲面等特征要素的零件加工过程的学习，形成工作任务难度、综合度逐步增加，教师的工作量逐步减少，学生的独立程度逐步上升，学生通过若干个相互关联项目的学习，逐步形成企业数控铣削岗位所必须具备的职业岗位能力，学习性工作任务教学组织如表6.33所示。
2）考核评价建议
建立基于工作过程考核的开放式、全过程的考核体系，全面准确反映教、学两环节中的经验与问题，为提高整体教学质量奠定基础。考核方式采取阶段性考核和期末考核相结合的方式。
“机械零件数控铣削加工”课程按照百分制进行考核。根据课程的特点，在课程总成绩评定中，阶段性考核占60%，期末考核占40%。课程考核总成绩评定要合格。本课程总成绩评定：
阶段（情境）考核成绩＝态度×30%＋作业完成质量×20%＋实践活动（技能）考核成绩×50%
总成绩＝｛［（情境1×0.8＋情境2×0.9＋情境3×1＋情境4×1.3）／4］×60%＋（期末笔试考核×40%＋期末操作考核×60%）×40%｝如图6.8所示。
图6.8 考核方式及成绩构成
表6.33 教学环节设计
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3）生产性实训条件保障与建议
①实训条件保障。
目前与本课程配套的生产性实训基地配置如下设备，能保障本课程实训项目的开展。
•投影仪、计算机、仿真软件。
•发那科、西门子、华中数控系统数控车床、数控铣床、加工中心等设备。
•数量足够的工件检测工具。
•上海宇龙仿真软件70节点。
•新增6台数控铣床：配置华中数控系统。
•新增3台加工中心机床：配置华中数控系统或fanuc数控系统。
•数控铣削实训室现有华中数控系统铣床9台。
•数控机床拆装与系统维护实训台6套。
②开设的实训项目。
本课程开设的实训项目如表6.34所示。
4）课程资源开发与利用建议
本课程是重庆市市级精品课程，有相关的课程网站。与本课程相关的所有资料包括电子教材、实训教材、电子教案、电子课件、课程教学录像、课程整体设计、负责人说课录像、实训项目设计、试题习题库、考证相关资料等都可以到网上资源共享。另外，我们还建立了专业教学资源平台，专业的相关资料包括人才培养方案、教学计划等都可以上网查询，学生进校就可以查看到3年需要完成的学业课程。
（5）教材编写和使用建议
1）教材要求
本课程目前采用与精品课程配套的自编正式出版教材和实训教材。
［1］刘昭琴.机械零件数控铣削加工［M］.北京：北京理工大学出版社，2011.
［2］刘昭琴.机械零件数控铣削加工实训［M］.北京：北京理工大学出版社，2012.
2）教学参考书
［1］陈华，陈炳森.零件数控铣削加工［M］.北京：北京理工大学出版社，2011.
［2］赵正文.数控铣床／加工中心加工工艺与编程［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2010.
［3］谢晓红.数控机床编程与加工技术［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2010.
［4］钱逸秋.数控加工中心Fanuc系统编程与操作实训［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2009.
［5］周虹.数控加工工艺设计与程序编制［M］.北京：人民邮电出版社，2009.
［6］韩鸿鸾.数控铣工加工中心操作工（中级）操作技能鉴定实战详解［M］.北京：机械工业出版社，2009.
［7］吴长有，朱国军，赵婷.数控仿真软件应用实训［M］.北京：机械工业出版社，2010.
表6.34 数控铣实训项目
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3）参考网站（见表6.35）
表6.35 参考网站列表
（6）师资要求
①双师素质要求：承担专业核心课程的教师，原则上应由讲师或研究生学历以上的教师承担，同时，这些教师应具备较强的动手能力，具备相应设备操作能力。
②较强的教学功底：实施项目教学、任务驱动教学的教师，应具备课程总体设计和单元设计能力，会熟练应用基于工作过程的“六步骤教学方法”。
③实施专业课程教学的教师，原则上应由具有专业工程实践能力和有经验的专兼教师承担。
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