數控技術課程教學方法改革與探索

◇黃山學院機電工程學院 董 旗 汪洪峰 劉勝榮

隨著我國大力發展智能制造裝備技術，高檔數控機床得到了迅猛發展。國家對數控機床領域高端人才的需求越來越迫切，數控技術課程在機械類專業課程中的重要性也日益突出。本文結合數控技術課程教學過程中，在教學內容、教學方式、考核模式等方面存在不足，對課程教學改革與探索進行了深入探討，旨在提升數控技術課程教學效果和質量，為培養數控技術高端人才夯實基礎。

數控技術與國計民生行業息息相關，已成為一個國家生產制造業的基石，其發展體現了一個國家的綜合國力[1,2]。我國綜合國力位居世界前列，為實現制造業大國向制造業強國轉變，智能制造裝備技術得到了迅猛的發展。

我國加快推進制造業高質量發展，傳統產業改造升級提速[3]。企業對簡易編程和操作人員的需求逐漸減少，而高檔數控機床加工與編程、設備維護、系統集成等方面高端人才出現短缺[4]。數控技術相關行業領域就業前景廣闊，數控技術課程不但引領機械類專業學生理論與實踐結合較強的必修課程，也在專業課程教學體系中與其他課程聯系較為廣泛，如圖1所示。通過數控技術課程的學習，使學生熟練掌握數控技術課程內容，同時夯實相關專業課程知識。

圖1 數控技術與相關課程聯系

1 課程教學方法存在的不足

（1）教學內容單一乏味。課程講授缺乏多樣性和趣味性。數控技術包括數控加工程序編制、CNC裝置及軌跡控制原理、數控機床的伺服系統與機械結構、數控機床的故障診斷等章節。但受到課時數和教學設施的限制，教師會選擇性的講授數控加工程序編制的章節，課程內容枯燥乏味。由于學生在接觸數控程序編制知識時，對課程整體沒有直觀的認識，內心有畏難情緒，存在死記硬背知識點的現象，學習積極性不高。

（2）課程脫離生產實際。教師實際操作技能薄弱，課程知識脫離工程生產實際。有些教師基本沒有企業生產實際相關經驗，對企業生產一線現狀沒有足夠的認識和了解。甚至部分教師不能熟練掌握機床的基本操作，課堂上時常會出現紙上談兵的情況。教師在課程講授過程中，會采用以典型例題進行講解，隨后學生練習與典型例題類似題目的形式，但當練習編制工程實際產品程序時，學生卻無從下手。學生所具備的專業理論知識和實踐操作能力，無法滿足工程實際生產對人才培養的需求。

（3）課程內容陳舊。理論知識陳舊，不能滿足現代社會對人才的技能要求。課程仍以手工編程作為編程的主要內容來講授，很少涉及自動編程相關知識點；同時受到教材內容的限制，課程重點講解數控機床、數控銑床等內容，而關于加工中心的講授缺很少，但加工中心應用越來越廣泛。教師教和學生的學，與社會發展、工程實際應用有不同程度的滯后性。由于學生編制的程序質量參差不齊、數控車床數量不足等條件限制，且考慮到學生人身安全，學生在校期間很少有機會進行數控機床操作。學生課程知識操作技能掌握不扎實，在畢業找工作時，常常出現眼高手低的情況。

（4）考核評價體系不完善。課程考核缺乏完善的機制，難以調動學生的學習積極性。數控技術課程以考察為主，導致了部分學生對待本課程的重視度不夠，課堂紀律不理想。同時，以期末大作業等作為期末主要考核形式，甚至會出現學生之間作業內容雷同的情況，無法對學習效果做出公正的評判，課程考核缺乏合理的評價標準。致使學生日常的學習積極性不高、參與度不強，部分學生希望期末突擊復習來取得高分數，極大的損害了課程教學質量。

2 課程教學方法改革與探索

（1）教學內容的多元化。在課程教學內容的多元化方面進行創新。在講授數控程序編制的基礎上，要對機床本體、數控裝置等章節進行更加深入的講授。不但能夠擴展學生的知識面，而且有利于學生對數控技術課程知識體系形成一個立體架構，而不是孤立的學習數控程序編程知識，同時，注重培養和鍛煉學生的程序識讀能力。針對某個知識點，可采用抽查的形式，讓學生進行十分鐘左右的課程知識講解，既能培養學生課前預習的習慣，又能提高學生心理素質和增強臨場表達能力。加大數控技術課程與其他課程之間的聯系，將有關專業課程內容作為擴展知識進行講解，激發學生學習興趣和熱情，也能復習相關專業知識。

采用數控機車仿真軟件（平臺），讓學生練習數控編程技能和數控加工操作，可提高學生動手能力、鞏固課程知識，為后續數控實訓及工作打下堅實基礎。將數控技術課程中間涉及到企業現場觀察、最能解決學生困惑的部分內容，直接到企業進行邊觀察邊講解學習，充分提高學生的認識能力和應用能力，保證應用型人才的培養符合企業需求。

（2）緊密結合工程實踐。加大課程教學內容與工程實踐的結合緊密度。采用虛擬現實技術、邀請企業一線技術人員作為外聘教師進行分段授課等措施。使學生對課程和數控加工生產流程有完整的認識，擺脫畏難情緒。而在例題分析、練習和布置課下作業時，應與企業生產一線產品的生產加工相關。

同時，授課教師應轉變教學思維和模式，以企業需求為目標。定期要深入企業生產一線，進行市場調研，虛心聽取生產一線的技術人員和能工巧匠對提高人才培養質量的意見和建議。隨著經濟的發展和教育教學理念的不斷更新，符合現代機械類專業應用型本科教學理念的教材卻幾乎沒有。通過不斷的收集企業、行業需求信息，將數控技術課程依據企業需求編寫相應的教材，指導學生邊學邊做，提升創新能力，并打造建設成校級和省級精品課程。

授課教師應積極與數控技術課程相關企業開展產學研相結合的教學活動，參與企業新產品的開發設計工作。一方面教師獲得社會新科技知識，提升教學專業技能，另一方面提高學生專業綜合工程實踐能力。讓教師職業能力成功轉化為學生的專業技能。

（3）內容緊跟社會經濟發展。課程內容要隨社會經濟發展而適時轉變。如講解自動編程知識時，不能僅通過文字、圖片或播放視頻介紹自動編程，更要嚴格要求學生親自進行自動編程操作，熟練掌握自動編程的基本步驟，并對比總結自動編程和手動編程的優缺點，使學生對自動編程有更加直觀的認識，從而真正掌握自動編程。在著重提高學生的數控程序編制技術的同時，也要培養學生在機床本體設計、數控系統開發等方面的能力，促使學生的各項技能得到均衡發展。

以學生就業、擇業等感興趣的話題，結合數控技術智能裝備制造業對國家航空、航天、國防、醫療等領域的重要意義，來講授數控加工機床的前沿技術。以五軸聯動數控機床加工飛機葉輪為例，介紹數控加工過程，講解數控機床構造及基本原理。同時，引導學生規劃職業發展時，要緊密結合國家經濟、科技的發展趨勢和社會轉型。

（4）考核方式階段性和合理性。增加期中測試考核，并將成績納入總成績，使考核更有階段性。布置習題作業時，教師準備大量題目供學生選擇練習，做到每位學生的題目各異，以避免抄襲。在后續的教學過程中，適當調整數控技術課程教學大綱，將數控技術作為考試科目，以提高學生對課程的重視程度。為活躍課堂氣氛，除了教師風趣幽默的語言，詳實的課件，還應增大課堂表現在平時成績中的權值。增加數控機床操作考核項，檢驗學生的數控程序編制和機床實際操作能力。

3 結語

數控技術隨著經濟和科技的發展而不斷進步，我國高檔數控機床的研制和生產發展迅猛，亟需數控技術高端人才。文章對數控技術課程教學中出現的若干問題，以及解決思路和方案進行了詳細的闡述。教師自身首先要對課程相關知識有深刻的認識，更要圍繞教學目標，精心選擇教學內容，采用一定的教學方法，提高學生的學習積極性、改善教學質量、提高教學效果，為培養高端數控技術人才夯實基礎。