數控加工技術課程教學改革探討①

郝興安

摘 要：數控加工技術是高校機械工程訓練中一門實踐性很強的課程，具有理論性強、知識抽象的特點，數控編程及機床使用又對學生的實踐操作能力要求很高。該文分析了數控加工教學中存在的問題，對教學內容和教學方法進行了優化，使理論教學與實訓教學相結合，提高數控加工技術課程的教學質量。

關鍵詞：機械工程訓練 ?數控加工技術 ?教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0100-01

機械工程訓練是高等工科教育重要的實踐環節之一，它是理工科許多專業的技術基礎課。數控加工技術是機械工程訓練實習中的一門實踐性課程，目的是培養學生的工程實踐能力和創新能力。數控加工技術是一門理論與實踐都很強的課程，課程內容涉及數控車、數控銑床、加工中心、線切割、激光加工等先進制造技術，包含機械、電氣、液壓、計算機、信息處理、零件加工工藝等基礎知識。在工程訓練中心學習的主要群體是大學低年級的學生，學生從未接觸過機械設備，還沒學習專業基礎知識，每種數控機床安排的實習時間有限;傳統的單向灌輸教學方法，以講授、示范操作為主，造成學生對基本概念掌握不清楚，缺少學習興趣和積極性，因此有必要對該課程進行教學改革。

1 教學改革的內容

1.1 面向專業設置教學內容

數控加工技術課程由兩部分組成：數控理論和數控機床操作實訓。在數控機床操作實訓之前，先學習數控理論，包括數控機床的基本知識、數控加工工藝及編程方法、CAM和數控仿真軟件的應用。數控機床操作實訓即實踐教學環節，主要以學生動手為主。例如：對于機械類專業的學生，側重講解零件加工工藝、數控機床結構、機床維護、機床工作原理等機械方面的相關知識;同時利用圖紙和CAM軟件，鍛煉學生的看圖、識圖、制圖的能力。對于電氣/計算機/信息類專業的學生，教學內容包括：數控機床自動控制原理、數控裝置和PLC的工作原理、數控機床的電氣裝置維修等。通過因“需”施教，降低學習難度，鍛煉學生綜合運用所學知識的能力，同時增強學習專業知識的興趣。

1.2 利用現代教育技術和教學手段加強基礎理論教學

（1）利用多媒體促進基礎理論教學。數控加工實習涉及項目多，機床工作原理、零件加工程序編制、機床操作等差異較大，學生短期內難以掌握。在數控技術基礎知識教學環節，充分利用錄像、圖片、視頻等方法，演示數控機床的加工場面、工作原理、結構特點和加工方法，使抽象、深奧的原理簡單化、直觀化，有助于學生更好地加深對基本概念、原理的體驗、理解和掌握，更好地激發學生興趣。

（2）利用CAD/CAM軟件提高學生編程能力。在零件加工程序編制教學環節，教師先講解程序指令的含義和基本編程方法，讓學生對編程基礎知識有一定的了解。然后，由教師指導學生，結合實習項目任務，使用CAD/CAM軟件完成零件的建模，確定加工方式、刀具規格、切削用量等加工工藝參數，并對加工軌跡進行的模擬加工;軌跡無誤后自動生成程序代碼。學生在應用CAD/CAM軟件進行數控編程的過程，將數控編程、制造工藝、刀具、數控機床、數控加工等知識有機地結合起來，使學生所學的知識融會貫通，并在計算機上變得生動、形象起來。

（3）利用數控加工仿真軟件，提高學生的學習興趣和數控理論的教學效果。通過仿真軟件，學生可以檢查自己通過課堂學習所掌握的知識是否能夠應用于數控實際操作，激發學生對數控技術的學習興趣，提高學生的編程能力，縮短實際操作時熟悉機床的時間，減少誤操作地發生。

1.3 安全第一，規范操作

在數控機床實操課，學生容易因編程的疏忽或操作失誤，造成刀具或機床損壞，甚至造成人身傷害。所以在操作機床前，應對學生進行必要的安全教育以及基本操作訓練。教師必須先講解本次課中進行機床操作的注意事項，強調安全操作規程。為確保教學安全，學生每兩人一組結成“互保對子”，同時按照機床的操作流程制定出標準的操作規范。

1.4 采用多種教學法

1.4.1 教師示范操作和學生講授相結合

在進行機床基本操作訓練時，采取四步教學法，教師先進行示范操作，操作過程中應說明機床上的開關、手柄、按鈕的名稱及用途，邊講解邊示范;同時注意根據不同專業學生的知識特點，對照實物講解機床的結構、原理、維護、保養和故障排除等知識。通過教師示范、學生互教、實際操作，可以使學生的實際操作技能得到很大的提高。

1.4.2 利用項目教學法提高學生的創新能力

在數控機床實操課能力提高階段，采用項目教學法;根據機床數量，把全班學生劃分成若干個學習小組，每組同學共同討論相互協作完成一個項目任務。項目任務可以學生自己擬定，也由學生從教師提供的備選任務中選擇;學生通過相互討論、歸納分析、共同學習、團結協作完成工作任務。最后由教師根據學生獨立操作完成的工件，從設計水平、構思及造型等方面給出該工種的成績，并指出存在的問題。

1.5 促進自主學習

數控加工技術課程內容多，學生參加實訓的課時有限，教師的教學重點只能放在基本的應知應會的部分，教學效果不好。為此，依照教學大綱要求并結合我校的實際情況，編寫了《金工實習教材》和《金工實習指導書》兩種教材。《金工實習教材》將先進加工方法與傳統加工方法的結合，反映現代科技新成就，每章后都有思考題，思考題的題目難易結合、覆蓋面廣，便于學生自學和鞏固所學知識。《金工實習指導書》的內容涵蓋：機床的操作方法和實習報告。通過閱讀指導書，學生可以按標準流程完成機床的操作，實現對學生實操技能的考察。教學中，要求學生每次課前必須根據教材先預習，上課過程中教師要對學生預習的內容進行抽問，對學生預習情況進行督促檢查。采用課前預習的方式，可縮短教師在課堂上講解理論的時間，把更多的課堂時間留給學生操作。

1.6 與職業技能鑒定相結合

發揮高校師資力量雄厚和數控機床種類齊全的優勢，與國家職業技能鑒定機構合作，開展數控機床職業技能資格培訓，將課堂教學與工程實踐緊密結合。學生在完成實習任務的同時，可通過參加數控車床或加工中心操作工技能鑒定考試獲得相應的職業資格證書。通過數控加工技術實習與職業技能鑒定培養相結合，提高了學生理論知識水平和綜合技能，提高學生的就業優勢和競爭力，拓寬學生的就業范圍。

2 結語

通過對數控加工技術實習課程的教學內容、教學方法的改進，能夠加深學生對知識的理解和應用，鍛煉學生綜合運用知識的能力，培養學生的動手能力，縮短學校教育與企業需要的距離，為學生將來的學習和就業打下良好的基礎。

參考文獻

[1] 劉軍.CAD/CAM軟件在數控教學中的應用探討[J].教育教學論壇，2014（14）.

[2] 王寧波.高職院校中《數控機床》課程改革的幾點建議[J].職業教育，2010（10）.

[3] 張紅英.數控仿真系統在數控機床教學實踐中的應用[J].交通職業教育，2006（3）.endprint