高職數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革探討

龔令根

摘 要：數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程是一門綜合性強(qiáng)、知識面廣的課程，教學(xué)困難較大。為此，數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)進(jìn)行改革非常有必要。本文提出高職數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革建議：購買數(shù)控機(jī)床光機(jī)仿真軟件、重視基礎(chǔ)講解、控制算法形象化、明確學(xué)習(xí)任務(wù)等。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 機(jī)電一體化 機(jī)床 技術(shù)應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程是許多高職院校機(jī)電一體化專業(yè)的主干課程，同時(shí)它也是數(shù)控車工等技能考核鑒定課程。在大多高職院校機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程，預(yù)先要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、PLC技術(shù)等課程。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程是一門綜合性強(qiáng)、知識面廣的課程。該課程只有60課時(shí)教學(xué)時(shí)間，對于高職學(xué)生而言，很難在如此短的時(shí)間內(nèi)掌握數(shù)控機(jī)床工作原理以及技術(shù)應(yīng)用。筆者曾經(jīng)跟許多高職院校機(jī)電一體化教師交流，他們大多都不愿意上這門課程，原因主要有以下幾個(gè)方面：

1.電氣控制類型多樣，知識面廣

隨著數(shù)控設(shè)備和技術(shù)越來越先進(jìn)，電氣控制也越來越多樣化，比如電機(jī)驅(qū)動裝置存在多種，要掌握電機(jī)工作原理相關(guān)知識，不僅需要掌握數(shù)字電路、電工等知識，還涉及單片機(jī)、微機(jī)原理等知識，這無疑大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。

2.控制算法抽象

數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程中，存在大量控制算法，這些控制算法涉及高等數(shù)學(xué)知識，這正是許多高職學(xué)生的短板，比如高職學(xué)生很難理解逐點(diǎn)比較法和DDA控制算法等。

3.課程內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)缺乏主線

數(shù)控技術(shù)教師都能把課程內(nèi)容講明白，但由于教材內(nèi)容安排缺乏主線，章節(jié)之間連貫性不強(qiáng)，只是簡單知識內(nèi)容的堆砌，如果老師按現(xiàn)行教材組織教學(xué)，學(xué)生自然難以將知識融會貫通和熟練運(yùn)用。

二、高職數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革建議

1.購買數(shù)控機(jī)床光機(jī)仿真軟件

根據(jù)學(xué)校財(cái)力以及學(xué)情，可以購買性價(jià)比最高的數(shù)控機(jī)床光機(jī)軟件。按照職業(yè)教育規(guī)律的要求，軟件教學(xué)資料中應(yīng)該包括一些典型工作流程模塊知識，比如機(jī)床拆裝實(shí)訓(xùn)、裝配檢測以及維修技能等。模塊內(nèi)容設(shè)計(jì)盡量豐富多彩，比如可以包括數(shù)控銑床光機(jī)的安裝、調(diào)試等內(nèi)容，便于學(xué)生軟件上模擬操作。總之，通過仿真軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可以節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本，同時(shí)又提供了仿真操作，打破了傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)難以進(jìn)行機(jī)床拆裝與裝配教學(xué)短板，突破了物質(zhì)限制條件，拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)空間，又能減少實(shí)踐操作面臨的安全問題。筆者對機(jī)床拆裝、裝配軟件在教學(xué)中的多年運(yùn)用后發(fā)現(xiàn)，仿真軟件的運(yùn)用能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果也比較理想。

2.重視基礎(chǔ)講解，有條件時(shí)加以拓展

許多高職院校在近幾年來都存在生源數(shù)量不斷萎縮的情況，入學(xué)的高職學(xué)生相當(dāng)一部分的基礎(chǔ)比較差，導(dǎo)致正式入學(xué)后聽不懂文化課和專業(yè)課。筆者認(rèn)為，針對高職學(xué)生基礎(chǔ)比較差的情況，課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)該以基礎(chǔ)知識為主，以夠用為原則，讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識以后，再適度拓展，傳授一些更加復(fù)雜的專業(yè)知識。

筆者以步進(jìn)電機(jī)教學(xué)內(nèi)容為例，在講解這部分知識前，先向?qū)W生傳授電磁感應(yīng)、直流線圈磁場構(gòu)建、不同相序線圈通電產(chǎn)生磁場旋轉(zhuǎn)等基礎(chǔ)知識，在此基礎(chǔ)上，拓展講解環(huán)形分配器控制脈沖對電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。

3.控制算法形象化

筆者認(rèn)為，可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)，比如運(yùn)用Flash軟件展示算法，將抽象的控制算法采用圖形的形式表示出來，而不再是數(shù)學(xué)公式的形式表達(dá)與分析，這種表達(dá)方法明顯更能讓學(xué)生接受。比如逐點(diǎn)比較法，可以在Flash軟件中建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，X軸與Y軸的點(diǎn)可變，（X，Y）代表一個(gè)脈沖當(dāng)量，算法后臺設(shè)置，學(xué)生只需要輸入不同（X，Y），就能看到逐點(diǎn)比較法的運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生很容易理解最大誤差與脈沖當(dāng)量之間的關(guān)系。

4.明確學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生有的放矢

數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用研究課程的學(xué)習(xí)任務(wù)的確定，以機(jī)床結(jié)構(gòu)有關(guān)知識為例，可以確定為：使學(xué)生了解機(jī)械零件的運(yùn)動狀態(tài)，突出要求學(xué)生掌握位置控制；了解電氣控制相關(guān)知識；先掌握步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)，然后掌握直流電動機(jī)以及交流電動機(jī)工作原理，著重要求學(xué)生掌握變頻器主電路的工作原理。

三、小結(jié)

數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課程涉及的知識面比較廣，在有限的課時(shí)條件下，要求教師選擇重點(diǎn)知識內(nèi)容進(jìn)行講解。本文特別提出要合理選擇運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，有條件購買數(shù)控機(jī)床光機(jī)仿真軟件，扎牢基礎(chǔ)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]巫修海.中高職數(shù)控加工課程教學(xué)銜接探究[J].電子測試，2015（5）.

[2]茍建峰.仿真軟件在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教育教學(xué)論壇，2015（7）.

（作者單位：江西省冶金技師學(xué)院）