數(shù)控加工基礎(chǔ)課程探討

韓 雪

（遼寧工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械系數(shù)控教研室，遼寧 鐵嶺 112400）

數(shù)控加工基礎(chǔ)是一門綜合性的基礎(chǔ)學(xué)科，它涵蓋了數(shù)控機(jī)床基本知識(shí)，編程基本知識(shí)，操作與維護(hù)基本知識(shí)等數(shù)控加工技術(shù)方面的所有理論基礎(chǔ)知識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí)可以了解數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)，能閱讀和編制簡(jiǎn)單的加工程序，并初步掌握常用數(shù)控機(jī)床的操作與維護(hù)。本課程的教學(xué)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，但是從目前的情況來(lái)看，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控加工基礎(chǔ)課程的過程中普遍存在一定的障礙，學(xué)習(xí)效果不是很理想，如何提高數(shù)控加工基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量成為數(shù)控加工基礎(chǔ)課程教師亟待解決的一個(gè)問題。

1 當(dāng)前數(shù)控加工基礎(chǔ)課程教學(xué)面臨的問題

1.1 教師方面的原因

（1）老教師需要時(shí)間適應(yīng)。數(shù)控技術(shù)是一門相對(duì)年輕的、新興的學(xué)科，同時(shí)也是一門難于掌握和講授的實(shí)用型科目。該學(xué)科進(jìn)入我國(guó)技工院校教學(xué)的時(shí)間較短，技工院校培養(yǎng)的是有一定理論知識(shí)的技術(shù)應(yīng)用型人才，在這樣一個(gè)新的課題下，需要廣大數(shù)控加工基礎(chǔ)老師在教學(xué)中有一定的時(shí)間來(lái)適應(yīng)。

（2）新教師需要時(shí)間積累經(jīng)驗(yàn)。我校數(shù)控專業(yè)起步較晚，合并擴(kuò)大之后學(xué)生人數(shù)直線上漲，出現(xiàn)了師資緊張的局面。為了充實(shí)教師隊(duì)伍，我校最新引進(jìn)了許多應(yīng)屆的畢業(yè)生，他們大多教學(xué)方法、教學(xué)技巧青澀、生疏。新教師進(jìn)入我校后就立即充實(shí)到教學(xué)崗位，承擔(dān)了大量教學(xué)任務(wù)，盡管他們精力充沛，但在教學(xué)過程中，由于自身教學(xué)能力，專業(yè)知識(shí)，教學(xué)方法以及適應(yīng)能力等原因，往往導(dǎo)致教學(xué)效果不是很好。究其原因共有兩點(diǎn)：其一，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握不準(zhǔn)。數(shù)控加工基礎(chǔ)課程涉及到的知識(shí)面相當(dāng)廣，新教師在教學(xué)過程中往往會(huì)掌握不好哪些內(nèi)容該詳細(xì)講，哪些內(nèi)容該粗略講。全部都講又因?yàn)樯婕懊鎻V而感到力不從心。這些都需要新教師經(jīng)過一定時(shí)間的累積才能掌握。其二，教學(xué)方法選擇不當(dāng)和教學(xué)技巧不熟。新教師由于沒有經(jīng)驗(yàn)，往往采用“填鴨式”灌輸教育，不知道怎么啟發(fā)學(xué)生，不知道怎么提高學(xué)生的接受能力，也不知道怎么激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，常常是學(xué)生對(duì)老師的興趣大于對(duì)老師所教的內(nèi)容的興趣。而各種教學(xué)方法、教學(xué)技巧的靈活運(yùn)用也是需要時(shí)間慢慢學(xué)習(xí)的。

1.2 教材本身的原因

數(shù)控加工基礎(chǔ)是一門專業(yè)性較強(qiáng)的學(xué)科，很多知識(shí)都是日常生活中用不到的，教材內(nèi)容往往只是理論知識(shí)的講授，學(xué)生聞所未聞，見所未見，猶如聽天書一般，常常是剛剛開了個(gè)頭學(xué)生就已哈欠連天，再過一會(huì)就鼾聲一片。這樣的教材學(xué)生聽著沒興趣，老師講起來(lái)沒精神。最后往往使學(xué)生認(rèn)為教材艱澀難懂，與實(shí)踐沒有聯(lián)系而放棄學(xué)習(xí)，只是為了考試過關(guān)才在期末死記硬背。這樣為了成績(jī)而學(xué)習(xí)，考試過后能留下什么呢？學(xué)生需要活潑有趣、靈活生動(dòng)的教材，需要教材中多一些可以增加感性認(rèn)識(shí)的圖片，需要有跟實(shí)際關(guān)聯(lián)的舉例。

1.3 學(xué)生本身的原因

本校的學(xué)生大多都是從中考、高考中下來(lái)的“不成功者”。這些學(xué)生本身往往存在文化底子薄、自制力差、缺乏毅力、好動(dòng)、貪玩等小毛病。家長(zhǎng)怕孩子學(xué)壞，并想讓孩子以后有前途，就讓孩子來(lái)這里了。很多學(xué)生不想學(xué)習(xí)，但不知道干什么好，就聽家長(zhǎng)的話來(lái)了，他們知道是來(lái)學(xué)技術(shù)的，認(rèn)為理論沒什么用，所以對(duì)理論課也不是很重視。這樣學(xué)的不用心，如果課程不好理解，最后就變成了為了考試而學(xué)習(xí)，考試過了就學(xué)完了，基本沒掌握什么知識(shí)。

2 提高數(shù)控加工基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的途徑和方法

2.1 加強(qiáng)任課教師學(xué)習(xí)

由于我院數(shù)控加工基礎(chǔ)教師都是年輕人，教學(xué)時(shí)間短，教師在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)技巧、綜合素質(zhì)方面的缺陷和差距是顯而易見的。加之地域所限，進(jìn)行知識(shí)的交流和學(xué)習(xí)也非常困難，使得教師難以適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的要求。因此，應(yīng)緊緊抓住現(xiàn)有師資的培訓(xùn)與再進(jìn)修工作，有計(jì)劃的選派一部分任課教師深入到實(shí)訓(xùn)車間參與數(shù)控技能培訓(xùn)，也可以深入工廠進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，彌補(bǔ)我們的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)中存在的缺陷。應(yīng)有計(jì)劃地支持青年教師攻讀碩士和博士研究生，以提高自身的素質(zhì)，為機(jī)械制造專業(yè)的發(fā)展和數(shù)控技術(shù)教學(xué)提供人才資源。另外教師之間還應(yīng)相互聽課，與實(shí)訓(xùn)教師定期進(jìn)行教學(xué)方法的討論與研究，總結(jié)教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)，撰寫教學(xué)研究報(bào)告，互相學(xué)習(xí)共同提高。同時(shí)可以聘請(qǐng)一些專家學(xué)者進(jìn)行科技講座或從企業(yè)聘請(qǐng)技術(shù)人員進(jìn)行輔導(dǎo)講座，使教師和學(xué)生接受新的知識(shí)和新的技術(shù)。

2.2 改進(jìn)理論教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力

在任何形式的教學(xué)方式中，課堂教學(xué)成為了不可或缺的教學(xué)活動(dòng)的一種方法。因?yàn)閿?shù)控技術(shù)是需要堅(jiān)實(shí)的理論做為基礎(chǔ)的，而要構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，課堂教學(xué)就成為了一種重要的途徑。但傳統(tǒng)的形式已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生的需要，這就需要在課堂的理論教學(xué)中引入新的理念和方法，改變傳統(tǒng)的灌輸?shù)挠^念。

（1）多媒體技術(shù)的引用。運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，可以使那些用傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法講清，或難以講清教學(xué)內(nèi)容，化難為易、化繁為簡(jiǎn)，使抽象的結(jié)構(gòu)變得直觀，使課堂教學(xué)獲得最大的效率。如初次學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的學(xué)生無(wú)法理解數(shù)控系統(tǒng)中各組成部分的含義、功能，無(wú)法理解數(shù)控裝置到底是個(gè)什么設(shè)備。很難理解檢測(cè)信號(hào)反饋的意義在哪等一系列的問題。如果只采用講述的辦法的話無(wú)法達(dá)到很好的效果。我們就可以制作多媒體課件，把系統(tǒng)的組成框圖制作成圖片，使用動(dòng)畫的方式，表示一段輸入信號(hào)從控制介質(zhì)經(jīng)數(shù)控裝置輸入到伺服系統(tǒng)，并將該信號(hào)以動(dòng)畫的特點(diǎn)說(shuō)明其被放大處理后驅(qū)動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行動(dòng)作，同時(shí)在系統(tǒng)的檢測(cè)裝置將檢測(cè)機(jī)床實(shí)際運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)信號(hào)反饋回?cái)?shù)控裝置和輸入信號(hào)進(jìn)行比較，并調(diào)整機(jī)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。經(jīng)過多媒體動(dòng)畫演示后，學(xué)生不但理解了系統(tǒng)各組成部分的功能，也了解到了有無(wú)反饋信號(hào)的區(qū)別和意義，以及機(jī)床檢測(cè)裝置對(duì)機(jī)床的重要性。通過在教學(xué)活動(dòng)中引入多媒體技術(shù)使課堂的氣氛也活躍了起來(lái)，而這從靜態(tài)的講述到動(dòng)態(tài)的演示、從書本上的框圖到屏幕上的動(dòng)畫，這一變使學(xué)生在對(duì)系統(tǒng)組成的理解深度上更深入的理解了，也讓枯燥的講述過程變成了互相的交流。

（2）活躍課堂氣氛、變通講述方法。沉悶的氣氛影響人的思維能力，一成不變的講授方式阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而數(shù)控技術(shù)本身是一門較為枯燥的學(xué)科，沒有有意思的理論知識(shí)進(jìn)行講解，也沒有古人的經(jīng)典故事可供引用。所以要真正的活躍課堂的氣氛，就必須變通講述方法。如刀具的補(bǔ)償概念是數(shù)控編程技術(shù)中一個(gè)非常重要的概念，而學(xué)生對(duì)于刀具補(bǔ)償概念的理解往往停留在表面上，好像知道了，但是應(yīng)用時(shí)就往往出問題。歸根結(jié)底還是對(duì)刀具補(bǔ)償概念的理解深度上不夠。在講述刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)我們可以利用生活中的例子做比喻讓學(xué)生不但記住指令而且能夠理解。在銑削加工中如果需要多把刀具進(jìn)行加工時(shí)，由于刀具長(zhǎng)度方向的不一致，所以需要選擇一個(gè)基準(zhǔn)，而其它非基準(zhǔn)刀具和基準(zhǔn)刀具在長(zhǎng)度方向的差值就是該把刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值。

（3）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用及創(chuàng)新能力。數(shù)控加工基礎(chǔ)課程涉及到工藝、編程的部分可以通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)交叉進(jìn)行，使學(xué)生對(duì)已有知識(shí)做到融會(huì)貫通，全面掌握，真正讓學(xué)生成為主體。如在講述數(shù)控編程時(shí)，我們?cè)谔峁┙o學(xué)生圖紙的同時(shí)也提供一個(gè)已加工的工件，效果就比較好了。對(duì)于初學(xué)編程的學(xué)生，就可以將零件的圖紙和零件結(jié)合起來(lái)，可以了解到程序運(yùn)行的結(jié)果就是這個(gè)工件了。這樣既省了很多時(shí)間對(duì)零件的特點(diǎn)進(jìn)行講述，又把被動(dòng)的講述變成讓學(xué)生主動(dòng)的思考。使學(xué)生學(xué)會(huì)能夠根據(jù)工件的實(shí)際特點(diǎn)確定加工方式，能根據(jù)工件的最后幾何形狀主動(dòng)思考編程過程中存在的問題，并提出問題進(jìn)行解決。編程結(jié)束后，在對(duì)數(shù)控機(jī)床操作應(yīng)用部分進(jìn)行講解時(shí)，我們可以引入數(shù)控加工仿真軟件，改變黑板上開機(jī)床的死板局面，使課堂教學(xué)變得更加生動(dòng)、更加具體，而且由于仿真軟件不存在安全問題，學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，通過與仿真場(chǎng)景的交互，來(lái)體驗(yàn)一種接近于真實(shí)場(chǎng)景的感覺。因此，采取這種方法能進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)際操作技能。接下來(lái)學(xué)生到實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行練習(xí)時(shí)，我們采用實(shí)訓(xùn)與生產(chǎn)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。我們?cè)趯?duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)完全按照生產(chǎn)產(chǎn)品的觀念進(jìn)行，讓學(xué)生在實(shí)際的生產(chǎn)過程中體會(huì)機(jī)械加工的嚴(yán)謹(jǐn)和一絲不茍，使學(xué)生通過和生產(chǎn)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)得到真正的提高。與此同時(shí)，學(xué)生看到了自己加工的工件成為合格的產(chǎn)品能夠出售，這就有了價(jià)值觀念，他在對(duì)待數(shù)控技術(shù)的態(tài)度上也就發(fā)生了必然的變化。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)控加工基礎(chǔ)是一門多學(xué)科綜合性的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它涉及到多門基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)課程，同時(shí)它又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)、技術(shù)更新很快的課程，因此，從教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，注重學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，為我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展培養(yǎng)大批優(yōu)秀數(shù)控人才。

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