淺談中等職業(yè)學(xué)校《數(shù)控加工專業(yè)》教學(xué)方法

高承明

摘 要 眾所周知，隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并已成為社會的生產(chǎn)支柱，因此，數(shù)控專業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)前最為緊缺的專業(yè)，多年來，許多中等學(xué)校都相繼開設(shè)了數(shù)控專業(yè)，以滿足與適應(yīng)市場對人才的需求。本文就中等職業(yè)教育數(shù)控專業(yè)的教學(xué)模式方法和教學(xué)模式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 中等職業(yè)教育 數(shù)控專業(yè) 教學(xué)

在經(jīng)濟(jì)高速增長的良好環(huán)境下，國內(nèi)大量企業(yè)對數(shù)控類各級專業(yè)人才非常急需。因此，近年來各職業(yè)學(xué)校均開設(shè)了《數(shù)控加工專業(yè)》。這是一門理論性、技術(shù)性和實踐性很強(qiáng)的新興專業(yè)，主要包括數(shù)控車加工、數(shù)控銑加工、加工中心以及數(shù)控線切割加工等，其培養(yǎng)目標(biāo)是為機(jī)械加工行業(yè)培養(yǎng)具有較高素質(zhì)的數(shù)控專業(yè)人才。中職學(xué)校對該專業(yè)的具體要求是：使學(xué)生了解數(shù)控加工技術(shù)的基本理論知識，具備正確編制數(shù)控加工程序的能力和應(yīng)用數(shù)控加工機(jī)床熟練加工機(jī)械零件的技能；掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控線切割機(jī)床的工作原理、構(gòu)成和主要用途；在能力培養(yǎng)方面，使學(xué)生掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床的編程方法和操作技能，初步掌握加工中心的編程方法和自動編程技術(shù)。中職學(xué)校的數(shù)控專業(yè)教師能否切實運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法，必將直接影響到能否培養(yǎng)出合格的數(shù)控專業(yè)勞動者，進(jìn)而影響到我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。為此，本人結(jié)合這幾年的數(shù)控教學(xué)實踐淺談自己的一些感悟。

一、教學(xué)組織與教學(xué)過程

數(shù)控加工技術(shù)包含編程方法和操作技能兩大內(nèi)容，所以，要求教師既能講授教材中的基本理論、基本原理及程序編制的方法，又能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的操作。設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)及教材的選定必須緊扣“中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)方案”對該課程的基本要求，其次還要考慮設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)及教材之間的相互配套，有鑒于此，在以上幾個方面我們要按照數(shù)控系統(tǒng)配置來組織教學(xué)。在教學(xué)過程中，我們始終貫穿編程和操作這條主線，整個教學(xué)過程也分為兩個模塊進(jìn)行。

1、課堂教學(xué)

主要介紹基本概念、數(shù)控編程基礎(chǔ)知識及數(shù)控加工基本原理，為學(xué)生學(xué)好數(shù)控加工技術(shù)打好理論基礎(chǔ)。數(shù)控專業(yè)是一門工程實踐很強(qiáng)的學(xué)科，課程中的內(nèi)容較多都要涉及至各種機(jī)械的結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)的傳動，教師除了安排學(xué)生進(jìn)行參觀實習(xí)外，在課堂教學(xué)中，如果還是依靠以前的“一支粉筆，一個黑板”的教學(xué)手段，一方面由于繪制大量復(fù)雜的結(jié)構(gòu)圖形浪費(fèi)教學(xué)時間；另一方面對目前中等職業(yè)教育學(xué)校的學(xué)生生源的素質(zhì)，僅用一個平面的圖形來講授工程的問題，使抽象的問題無法形象化，也無法達(dá)到良好的教學(xué)效果。今天，隨著計算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)控專業(yè)的課堂教學(xué)應(yīng)進(jìn)入數(shù)字化時代。因此，課堂教學(xué)可以本本配套采用以下兩種教學(xué)方式。

（1）充分發(fā)揮多媒體優(yōu)勢，靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)

在課堂教學(xué)過程中，既可以結(jié)合教材的教學(xué)光盤及一些培訓(xùn)軟件，同時又可自制一些與生產(chǎn)實際緊密相聯(lián)的教學(xué)課件，利用多媒體視頻教學(xué)手段，采取講解、演示、討論等多種方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣和積極性，化抽象為具體、化枯燥乏味為生動直觀，從而達(dá)到既給學(xué)生詳細(xì)講授該課程基本的理論知識，又培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)零件圖確定被加工件的加工工藝過程和編制加工程序的能力。如：在學(xué)習(xí)刀具半徑補(bǔ)償指令G41（G42）時，首先給學(xué)生詳細(xì)講解刀具半徑補(bǔ)償指令的概念和作用；然后，讓他們分別觀察在同一個零件輪廓的程序中，有無刀補(bǔ)指令刀具的運(yùn)動軌跡，這一知識的教學(xué)，既有講解，又有多媒體課件動畫演示，再加上對實際零件的加工。學(xué)生自己通過對比后，對刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍畹睦斫饩透鼮樯羁塘恕?/p>

（2）恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，充分發(fā)揮其課堂教學(xué)中的作用

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是結(jié)合機(jī)床廠家加工制造經(jīng)驗與學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練為一體所開發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真系統(tǒng)軟件，可以滿足大批量學(xué)生教學(xué)需求。數(shù)控加工設(shè)備價格昂貴、占地大，而數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件可以在微機(jī)平臺上運(yùn)行，解決了培訓(xùn)時學(xué)員多，機(jī)床設(shè)備少的問題、并為學(xué)校節(jié)省了大量設(shè)備購置經(jīng)費(fèi)。它可以對數(shù)控裝置進(jìn)行仿真操作，實踐課程教學(xué)的目的主要是對原理的驗證。學(xué)生可利用此軟件進(jìn)行仿真操作，同樣會起到真實設(shè)備的教學(xué)效果。常規(guī)的原理課程的講解一般分兩部分，一部分在教室講解原理，另一部分在實驗室講解實際操作，這樣必然增加了課時，也使教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)。用軟件教學(xué)可以將兩部分內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，也為學(xué)生的課前預(yù)習(xí)提供了條件。此系統(tǒng)還可以依據(jù)不同的客戶要求進(jìn)行設(shè)計，尤其適于初學(xué)者的入門學(xué)習(xí)。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實物操作訓(xùn)練的目的，并且安全可靠。通過動態(tài)的仿真操作使教學(xué)過程易教易學(xué)、教學(xué)效果顯著提高。當(dāng)然，教師應(yīng)十分重視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的在教學(xué)中的應(yīng)用方法，擺正數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置，既不能完全依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用，也不能在教學(xué)中教師唱獨(dú)角戲采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，應(yīng)該科學(xué)地、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。

2、實驗與實訓(xùn)操作教學(xué)

實訓(xùn)教學(xué)的目的是讓學(xué)生熟悉和掌握實際編程和操作，這也是該課程的重點，因為學(xué)生就業(yè)后其工作能力如何就體現(xiàn)在實際操作方面。實驗和實訓(xùn)授課地點安排在計算機(jī)機(jī)房和數(shù)控實訓(xùn)中心，在討論不同類型的機(jī)床編程和操作時，安排不同的實訓(xùn)操作內(nèi)容。

數(shù)控車床和數(shù)控銑床的編程操作是在計算機(jī)機(jī)房完成的，我們采用的是HNC-21T和HNC-21M數(shù)控培訓(xùn)軟件。每次上機(jī)前，理論教學(xué)教師和實訓(xùn)教師共同商討，確定好相應(yīng)課題后，給學(xué)生指定要加工的零件圖，要求學(xué)生按照零件圖當(dāng)場完成程序編制和程序校驗，使教學(xué)內(nèi)容具體化。在編程過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生邊做、邊學(xué)、邊問，大部分同學(xué)都能按時完成教學(xué)內(nèi)容。完成了程序編制和程序校驗，說明所編程序無誤，隨即保存。數(shù)控實訓(xùn)中心控制機(jī)床的計算機(jī)可以共享該程序，學(xué)生在進(jìn)行車、銑面板操作和加工練習(xí)時，可以調(diào)用自己編的程序來加工。

數(shù)控車和數(shù)控銑加工練習(xí)在數(shù)控實訓(xùn)車間進(jìn)行，在給學(xué)生介紹清楚機(jī)床的各種基本操作方法后，數(shù)控實訓(xùn)中心為學(xué)生準(zhǔn)備好被加工零件的毛坯，其加工程序是學(xué)生本人通過上述方式在計算機(jī)機(jī)房編制和校驗無誤的程序，學(xué)生自己按零件圖的加工要求進(jìn)行加工。通過這種理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)方法，不僅大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且增強(qiáng)了該課程的應(yīng)用性和實用性，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，同時也提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果。

加工中心的加工練習(xí)是通過數(shù)控仿真加工教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行的。該系統(tǒng)可以在計算機(jī)上建立起一種虛擬現(xiàn)實技術(shù)、具有三維真實感的數(shù)控加工環(huán)境和多元化的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生可以在此環(huán)境下學(xué)習(xí)和掌握從工藝分析、加工準(zhǔn)備、毛坯裝夾、對刀、編程到加工的全過程的操作技能。

二、強(qiáng)化技能實訓(xùn)

所謂實訓(xùn)，就是在學(xué)校能控的狀態(tài)下，按照人才培養(yǎng)的規(guī)格要求，對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練的教學(xué)活動。它集實驗中“學(xué)生能控”和實習(xí)中“技術(shù)應(yīng)用”于一體，突出了工程技術(shù)應(yīng)用性，形成了中等職業(yè)技術(shù)教育中最為閃光的特色。實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)具有五個特點：（1）模擬的職業(yè)環(huán)境，體驗職業(yè)氛圍；（2）實訓(xùn)項目具有功能應(yīng)用性和工藝規(guī)范性；（3）技能操作訓(xùn)練集中，便于掌握技能；（4）構(gòu)思創(chuàng)新型的實訓(xùn)項目，提高實訓(xùn)的科技含量。（5）學(xué)校也可組織實施“小制作、小發(fā)明、小創(chuàng)造、小論文”的課程活動，撥出經(jīng)費(fèi)、提供設(shè)備，安排一定的時間與空間，鼓勵學(xué)生自由選題、自由組合，進(jìn)行創(chuàng)造活動。

現(xiàn)在在中等職業(yè)學(xué)校推行的一體化教學(xué)，一些學(xué)校已經(jīng)開始實施，這樣的教學(xué)模式針對課題，將課堂所需知識較好的融合在一起，通過多媒體等好的教學(xué)方法和教學(xué)手段，很好的把理論與實習(xí)結(jié)合起來，通過完成課題，學(xué)生就能掌握相關(guān)的理論知識與操作技能，更好的促進(jìn)了數(shù)控乃至職業(yè)教育中的教與學(xué)。

三、開辟第二課堂

學(xué)校加強(qiáng)同企業(yè)的合作，把學(xué)生放到企業(yè)中去，利用企業(yè)工作現(xiàn)場和最新的生產(chǎn)技術(shù)，在職業(yè)崗位上對學(xué)生進(jìn)行實際訓(xùn)練，從而開辟了培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的第二個課堂。學(xué)生在企業(yè)接觸到生產(chǎn)實踐或工程項目，熟悉了現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝，并掌握如何運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，充實了實際操作經(jīng)驗，使教育、訓(xùn)練、應(yīng)用三者有機(jī)結(jié)合。學(xué)生一畢業(yè)就能上崗工作，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競爭力。在培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的同時，還應(yīng)在各種場合，利用一切有效的手段，對學(xué)生進(jìn)行人文精神和科學(xué)素養(yǎng)熏陶，培養(yǎng)他們的社會責(zé)任心、職業(yè)道德、誠信品質(zhì)以及團(tuán)隊精神，從而達(dá)到素質(zhì)培養(yǎng)與企業(yè)一線人才要求對接。

（作者單位：重慶市工業(yè)高級技工學(xué)校）