《智能數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革探討

程改蘭　馮金廣

【摘 要】《智能數(shù)控技術(shù)》課程是機(jī)械類各專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。幾年來通過優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)方法，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)手段及教學(xué)方法的改革進(jìn)行了探索與實(shí)踐，提高了教學(xué)質(zhì)量，較好地完成了教學(xué)任務(wù)。同時(shí)，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，以更好適應(yīng)新時(shí)期時(shí)對(duì)機(jī)械類人才的需求。

【關(guān)鍵詞】智能數(shù)控技術(shù)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

近年來，先進(jìn)智能數(shù)控技術(shù)在我國(guó)制造業(yè)開始得到廣泛使用。專家預(yù)言：“21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是智能數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)”。對(duì)于職業(yè)院校而言，《智能數(shù)控技術(shù)》課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是課堂講授加上演示性的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭呀?jīng)不符合智能數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)的需要，并且與高等教育改革的目標(biāo)相悖。因此，我們職業(yè)院校對(duì)本課程的理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新已成為重要而迫切的任務(wù)。下面介紹一下我校在《智能數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革所做的一些嘗試和探索。

1.開展理論教學(xué)改革，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

1.1重組教學(xué)模塊

打破現(xiàn)有教材的章節(jié)劃分結(jié)構(gòu)，把教學(xué)內(nèi)容重新組合成4個(gè)模塊數(shù)控加工編程模塊；數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)模塊；計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)裝置模塊。

1.2刪改教學(xué)內(nèi)容

刪減數(shù)控原理中高級(jí)插補(bǔ)闡述和公式推導(dǎo)計(jì)算過程，只要求掌握基本理論和公式；刪減數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)裝置中關(guān)于各種傳感器的原理及計(jì)算方法的介紹和推導(dǎo)，重點(diǎn)介紹傳感器在數(shù)控機(jī)床上的作用和使用情況。

1.3做好與相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容的銜接與重組

如智能數(shù)控技術(shù)內(nèi)容要和機(jī)械CAD/CAM內(nèi)容緊密結(jié)合，一個(gè)是造型，一個(gè)是加工，相輔相成。機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)電控制系統(tǒng)和傳感器技術(shù)等內(nèi)容也要結(jié)合智能數(shù)控技術(shù)部分進(jìn)行內(nèi)容擴(kuò)充和修訂。

2.完善教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段

教學(xué)中應(yīng)實(shí)施啟發(fā)式、討論式、研究式的教學(xué)方法，重視學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性?！吨悄軘?shù)控技術(shù)》課程理論抽象而實(shí)踐性又很強(qiáng)。再加上隨著教學(xué)的改革，課程的教學(xué)課時(shí)已經(jīng)縮減，采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)。因此必須改善教學(xué)方法和手段，使教學(xué)方法多樣化，并加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，才能改善教學(xué)效果。

2.1充分利用多媒體進(jìn)行教學(xué)

當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn)是：知識(shí)新、反應(yīng)快、理論性強(qiáng)，但實(shí)踐性較差。對(duì)于缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生，讓他們想象切削加工過程、加工工藝步驟以及最終的形狀，是有相當(dāng)大的難度。多媒體教學(xué)能夠提供形象生動(dòng)的圖文資料，將圖形、文字、聲音、動(dòng)畫集為一體，多媒體課件化靜為動(dòng)、變難為易，充分形象地表達(dá)課堂教學(xué)的內(nèi)容，可以大大提高課程的生動(dòng)性，極大地刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率。因此加強(qiáng)多媒體課件的建設(shè)成為理論教學(xué)的首要任務(wù)。

2.2以仿真軟件作為多媒體教學(xué)的補(bǔ)充

教學(xué)用的多媒體課件一般只反映原理及動(dòng)作過程，而要進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程狀態(tài)變化和零件機(jī)械加工過程的理解，可借助于一些常用的數(shù)控仿真軟件。這些軟件使用起來非常簡(jiǎn)單，而且還能全方位顯示機(jī)床結(jié)構(gòu)、加工過程等等，比較形象直觀，這對(duì)多媒體教學(xué)是有益補(bǔ)充，而且由于仿真是動(dòng)畫形式的，更容易激發(fā)學(xué)生的興趣。

2.3加強(qiáng)互動(dòng)式課堂教學(xué)

課堂是教學(xué)的主陣地。課堂互動(dòng)是指在課堂教學(xué)中，教師和學(xué)生之間雙向的教學(xué)信息交流，良好的課堂互動(dòng)是增強(qiáng)教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵措施之一。它利于直觀檢驗(yàn)教學(xué)效果，及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握程度，以便開展針對(duì)性教學(xué)。同時(shí)還能啟發(fā)學(xué)生思考和消除學(xué)生聽課疲勞，調(diào)節(jié)課堂環(huán)境氣氛。課堂互動(dòng)式教學(xué)普遍被認(rèn)為是一種教學(xué)效果很好的形式之一。

2.4激發(fā)興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)

由于教師大多數(shù)擁有堅(jiān)實(shí)的科研開發(fā)能力和知識(shí)背景，對(duì)于當(dāng)前的新技術(shù)、新進(jìn)展了然于胸，因此，在課堂教學(xué)中能夠理論聯(lián)系實(shí)際，善于捕捉當(dāng)前市場(chǎng)主流的技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的對(duì)智能數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可以幫助成立學(xué)習(xí)興趣小組，利用課余時(shí)間相互交流學(xué)習(xí)心得體會(huì)，或針對(duì)某一系統(tǒng)探討方案設(shè)計(jì)或故障診斷，甚至可以參與到實(shí)際的科研項(xiàng)目中來或到企業(yè)實(shí)地考察以及邀請(qǐng)數(shù)控專家舉行學(xué)術(shù)講座，介紹數(shù)控行業(yè)目前的發(fā)展?fàn)顩r、最新的技術(shù)、最新產(chǎn)品和市場(chǎng)對(duì)數(shù)控人才的需求等內(nèi)容，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情，實(shí)現(xiàn)變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.5改革考核方式

考試是評(píng)判學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)質(zhì)量的手段，結(jié)合教育的特色，課程全面改革“期束一張卷”的傳統(tǒng)考核方法，實(shí)行以知識(shí)，能力為中心的開放式、全程化考核，以綜合應(yīng)用技能考核為主線，建立理論，實(shí)踐和應(yīng)用相結(jié)合的考核體系。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng)

3.1調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，推行多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)，刪減理論驗(yàn)證和性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試創(chuàng)新及開放性實(shí)驗(yàn)。

3.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用及創(chuàng)新能力

為了充分發(fā)揮大學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造創(chuàng)新能力，提高綜合素質(zhì)非常重要，要求學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新綜合訓(xùn)練。即在掌握編程的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生進(jìn)行綜合零部件的設(shè)計(jì)、編程和制作。具體地說就是零件設(shè)計(jì)—制圖—工藝設(shè)計(jì)、分析—數(shù)學(xué)處理—編程—加工一個(gè)完整過程。通過以上過程，激發(fā)了同學(xué)們的靈感和創(chuàng)造欲望。在實(shí)踐過程中既要重視數(shù)控編程的訓(xùn)練又要加強(qiáng)加工過程的練習(xí)。數(shù)控編程的訓(xùn)練分為手工編程和計(jì)算機(jī)編程。手工編程是熟悉數(shù)控機(jī)床加工的一條重要途徑，并且手工編程作為基本方法，使學(xué)生熟練運(yùn)用數(shù)控工藝方法，積累編程經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，增加自動(dòng)編程軟件的學(xué)習(xí)。在實(shí)際應(yīng)用中由于手工編程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且很多零件通過手工編程無(wú)法編制出加工程序，實(shí)際生產(chǎn)中都要求使用自動(dòng)編程軟件。強(qiáng)調(diào)自動(dòng)編程及應(yīng)用技術(shù)，使學(xué)生熟悉及掌握自動(dòng)編程軟件，以培訓(xùn)的方式完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生知識(shí)層次。而加工過程的練習(xí)重點(diǎn)放在加工前數(shù)控機(jī)床的調(diào)整上，使學(xué)生掌握刀具的裝夾及找正方法，刀具參數(shù)的取得及輸入方法，工件坐標(biāo)系的建立方法等，而不是讓學(xué)生在已調(diào)整好的機(jī)床上進(jìn)行單純的零件加工。

4.結(jié)語(yǔ)

教學(xué)活動(dòng)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既然是指施教者（教師）按照一定的教學(xué)原則通過恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到對(duì)受教者（學(xué)生）進(jìn)行傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力、發(fā)展智力、陶冶情操的教育活動(dòng)。其最終目的是讓學(xué)生成為能夠獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的有用人才，需要培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，這是一個(gè)長(zhǎng)期而又復(fù)雜的過程。隨著社會(huì)的進(jìn)步以及新技術(shù)的涌現(xiàn)，教學(xué)過程也應(yīng)該一直不斷改革和探索。希望我們的教學(xué)改革能為培養(yǎng)出滿足新時(shí)期需求的機(jī)械類人才的做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)，同時(shí)也希望通過以上幾點(diǎn)淺見能夠?qū)Ρ鹃T課程的以后教學(xué)工作起一點(diǎn)點(diǎn)借鑒作用。

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