獨立學院數控技術教學改革與探索

陳飛，范揚波，魏碧霞

摘要： 數控技術是理論性和實踐性緊密結合的一門課程。文章通過分析該課程的教學現狀，提出了一系列的教學改革措施；通過改進教學方法、加強實踐教學、提高師資水平，可進一步提高獨立學院學生的應用能力和實踐動手能力。

關鍵詞：數控技術；教學改革；獨立學院；實踐能力

隨著計算機技術、微電子技術、現代控制技術、傳感器及檢測技術、信息處理技術、網絡技術和制造技術等多學科領域的發展，數控技術已成為現代制造系統中不可或缺的基礎技術。數控技術在制造業中的日益普及，也極大地推動了計算機輔助設計與制造的發展，并已成為機電一體化高新制造技術的基礎和重要組成部分。

獨立學院作為應用型的本科高校，開設的數控技術課程體現了理論性和實踐性緊密結合的特點，是機械類專業學生必修的一門專業課，旨在為社會培養一批數控技術人才。合格的數控技術人才既要具備扎實的綜合知識基礎，又必須具有解決實際問題的能力。因此，如何培養高素質的應用型數控技術人才成為數控技術課程教學的目標。目前，這門課程的教學大部分還是以課堂講授為主，輔以練習和實驗，使學生鞏固所學的理論知識，并以最終的考試成績來評定學生對這門課的掌握情況。但是，這種模式存在一定的不足，它只適合傳授知識，而不利于提高學生的數控技術應用能力，不利于激發學生的主動性、積極性和創新意識，這與高等教育改革的目標相悖。因此，有必要從培養學生的實踐能力出發，對數控技術的教學做一些改革，使其更符合應用型人才的培養目標。

1 數控技術教學現狀

我院開設的數控技術課程近年來將原來的40個學時提高到48個學時，其中課堂教學42個學時，實驗教學6個學時，涵蓋了數控機床的傳動系統、數控編程、數控插補原理、進給伺服系統等。課程容量較大，分配到每一個章節的學時其實很少，對理論知識的講解也大多停留在基礎知識的講授，無法面面俱到，也很難深入講解。課堂的教學模式也比較單一，僅靠課堂的說教，學生只能掌握一些簡單的編程指令，進而完成簡單零件的程序編寫，而無法獨立進行數控加工設計。另外，受到學時及教學模式的影響，課堂很難結合實際生產案例及項目對數控的編程技術進行深入的講解和討論，導致學生僅僅停留在理論知識的掌握上，無法將其應用到實踐當中。當真正遇到實際的問題時，學生會出現無從下手的情況，不利于學生綜合能力的培養。

從學時分配情況來看，實踐環節太少，存在著“重理論輕實踐”的現象，理論與實踐存在一定的脫節現象。由于實踐才6個學時，實驗的內容比較簡單，僅僅只是完成簡單零件的車削編程和銑削編程，題目單一，選擇性太少，而且在實驗過程中偏重于教師指導，學生自己動手實踐和自主創新的機會并不多，造成一部分學生的實驗僅僅只是走馬觀花、流于形式，很難提高學生自主學習和創新實踐的能力。

2 教學改革舉措

2.1 改進教學方法

在教學內容上，教師要優化原有的教材內容，對于一些復雜的原理闡述要盡量簡化，對于已經陳舊過時的理論知識要少講甚至不講，可以適當增加數控技術新的發展趨勢，如新的加工方法及工藝等，對于與實踐操作有關的應用型的內容要重點講解，這直接關系到學生如何將理論知識進行有效應用。另外，教師在教學中要豐富教學手段，除了常用的板書和PPT以外，還要多結合動畫和視頻，將抽象的知識直觀化，使學生能更快更容易接收新的知識。教師還可利用畢業實習的機會在企業錄制一些現場加工的視頻，在上課時進行播放，講解數控加工過程，使學生對企業的生產流程有一定的了解。

由于數控技術是一門實踐性很強的課程，所以在理論教學時教師要注重多結合實際生產案例。在教學中多采用項目教學法、案例教學法、任務驅動法等教學方法，并在課堂講授時結合啟發式、探討式的方法，充分調動學生的學習興趣。需要注意的是，在選擇教學方法時一定要根據數控技術專業教學的實際要求，不可生搬硬套，要靈活選用，以達到提高教學質量的目的。在教學中注重以學生為主體，觀察學生上課的反應，并隨時做適當的調整，從而在提高學生學習積極性的同時增強師生的良好互動。

2.2 加強實踐教學

原有的6個學時實驗已經遠遠無法滿足學生提高實踐能力的要求，因此，我們進行了改革，專門開設了數控加工實訓環節，共計32個學時，讓學生能夠真正完成零件從工藝分析、編寫程序、制造加工一系列的完整過程，模擬生產的環境進行綜合型的一體化訓練。由于學生一開始對數控機床的操作并不熟練，擔心誤操作造成機床損壞、學生受傷等現象發生，我們采取了先仿真訓練，后實際加工的實踐過程。

作為數控技術實踐教學的關鍵環節，數控加工仿真系統能夠演示數控車床、數控銑床和加工中心對零件加工的全過程。目前，我們采用的是宇龍數控仿真教學系統，除了可以模擬機床完成毛坯與刀具夾緊選擇、對刀操作和程序輸入及檢驗外，還具有教師機功能，對學生的完成情況進行記錄評分甚至考試。數控仿真訓練可以做到人手一臺電腦，每一個學生都有同等的時間和機會進行獨立操作，完成零件編程、調試、仿真加工的訓練過程，大大促進了學生的學習主動性，培養了獨立編程和解決問題的能力，提高了實踐教學的效果。目前，我們安排了有針對性的典型仿真加工項目，包含軸類零件、孔及溝槽的車削加工編程、簡單與復雜零件的銑削或加工中心編程。這些項目有的是典型的教學案例，有的是來自于企業的實際零件，讓學生貼近生產實際，在學中做，在做中學，達到理論聯系實際的效果。

同時，我們也不能忽視學生對實際機床的加工訓練。經歷了仿真系統的學習，學生已經對機床的按鍵功能、對刀操作等比較熟悉，這時候再安排他們在真實的機床進行操作，既可以增強學生的信心，也可以減少一些低級的操作失誤和撞刀現象，增加機床的使用壽命。在實際機床上，學生可以學會如何進行工件及夾具裝夾、刀具安裝、對刀、尺寸檢測等。學生只有不斷地反復訓練，才能減少誤操作，保證加工質量。在這個過程，學生要學會解決在實際加工中遇到的各種意外情況，從而提高實際加工及解決問題的能力，從真正意義上提高學生的實踐動手能力。

2.3 提高師資水平

教師是教學改革的關鍵，也是改革的推進者，只有教師的素質提高了，改革中才能顯示出良好效果。為此，我們采取了一系列的措施來提高教師的總體師資水平，努力打造一批“雙師型”的教師隊伍。首先，要求專任老師不僅要完成理論課的教學，還要自身具備一定的數控機床操作水平，并且可以與實驗教師一樣獨自帶領學生完成實踐教學環節，從而保證教師理論教學的深度和廣度，避免僅僅停留在照本宣科的傳統模式上。實驗教師除了要完成學生的實踐教學任務外，也要參與到教學教師的科研當中，了解數控技術的發展趨勢及前沿技術，進一步充實自身的學術科研。其次，要給教師提供更多的培訓機會，外派到其他高校進修或培訓機構強化學習，鼓勵他們參加學術會議，加強與兄弟院校的溝通與交流，從而提高教師隊伍的實踐能力和學術水平。最后，還要制定一系列的激勵制度，鼓勵教師指導學生的學科競賽和創新創業訓練項目，在職稱評定和評優中適當加分提高教師的積極性。教師在幫助學生解決實際問題的同時也提高了自身的水平，形成“雙師型”教師培養的長效機制。

3 小結

數控技術是當代制造業的關鍵技術，也是培養學生實踐能力的重要環節。近兩年，我們對數控技術的教學進行了一系列的改革，也取得了比較明顯的效果。教學方法的改進，使課堂教學的互動氛圍增強；實踐教學的改革，全方位提高了學生的數控技術應用能力，增強了學生參加學科競賽的信心，并且多次獲得福建省工程訓練競賽和福建省機械創新設計大賽的獎項，培養了學生的實踐動手能力和團隊合作能力；師資隊伍的提高，使教師更加注重理論與實踐的有效及高效結合，為培養綜合型應用型的人才奠定了更加堅實的基礎。

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編輯/岳鳳