數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)研究

摘 要 如今許多高等院校都開(kāi)設(shè)有數(shù)控技術(shù)類(lèi)課程，在進(jìn)行課程教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技能以適應(yīng)機(jī)械制造行業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)人才的需求。在教學(xué)過(guò)程中，充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際的啟發(fā)式教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并結(jié)合仿真軟件操作和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)生真正掌握這門(mén)技能。

關(guān)鍵詞 數(shù)控技術(shù) 教學(xué) 技能

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，數(shù)控機(jī)床已逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域的主流設(shè)備，為適應(yīng)社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)人才的需求，許多高校都開(kāi)設(shè)有與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的課程。該課程是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的課程，通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握典型零件的加工工藝分析及加工程序的編寫(xiě)，學(xué)會(huì)數(shù)控機(jī)床的基本操作。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，側(cè)重學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中勤思考多練習(xí)，通過(guò)教師講解的例子能夠舉一反三。

1 充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

將多媒體應(yīng)用于數(shù)控教學(xué)，一方面可以使原本枯燥無(wú)味的課堂，因多媒體的作用，變得生動(dòng)、易懂、明了，另一方面彌補(bǔ)學(xué)校教學(xué)設(shè)施和教學(xué)成本有限的不足，使本應(yīng)在生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)可以在教室完成，化抽象為具體。通過(guò)多媒體教學(xué)，不但起到事半功倍的效果，而且有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和分析、解決問(wèn)題的能力，大大提高了教學(xué)效率和質(zhì)量。例如在講授數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)章節(jié)中的滾珠絲桿螺母副的循環(huán)方式時(shí)，比較好的方法是能夠讓學(xué)生進(jìn)行滾珠絲杠螺母副的拆裝，但由于受到學(xué)校教學(xué)條件的局限而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。若在教學(xué)時(shí)教師只借助圖片用語(yǔ)言描述整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，學(xué)生難以理解，但通過(guò)多媒體向?qū)W生展示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)畫(huà)，學(xué)生很容易形成感性認(rèn)識(shí)，教師只需進(jìn)行簡(jiǎn)單講解，學(xué)生就很容易了解整個(gè)運(yùn)動(dòng)副的傳動(dòng)方式了。在講授加工中心的換刀方式時(shí)，也可以通過(guò)視頻演示的方式讓學(xué)生觀看換刀過(guò)程。此外，在講授編程指令時(shí)，特別是循環(huán)加工指令，學(xué)生很難想象出走刀軌跡，通過(guò)多媒體可以將整個(gè)走刀過(guò)程呈現(xiàn)在學(xué)生面前，加深學(xué)生對(duì)指令的理解和掌握。

2 采用理論聯(lián)系實(shí)際的啟發(fā)式教學(xué)

大學(xué)課堂除了向?qū)W生講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，更重要的一點(diǎn)是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，因此，啟發(fā)式教學(xué)顯得尤其重要。在課堂教學(xué)中，采用啟發(fā)式教學(xué)方式可以使學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，自覺(jué)地獲得知識(shí)，學(xué)會(huì)自己思考問(wèn)題解決問(wèn)題。因此，教師應(yīng)在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)，并讓他們自己去思考去探索，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

在講授刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)挠嘘P(guān)內(nèi)容時(shí)，對(duì)于正補(bǔ)償、負(fù)補(bǔ)償指令及編程格式這些最基本的內(nèi)容學(xué)生一般都能夠很快理解，但是在零件加工中學(xué)生并不知道如何利用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償解決實(shí)際問(wèn)題。在講授這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以從一個(gè)鉆頭鉆孔的例子出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考如果鉆頭磨損變短了，加工的孔深度會(huì)變淺，如果能讓鉆頭在給定坐標(biāo)值的位置向下多運(yùn)動(dòng)一段距離那么加工的孔就可以滿(mǎn)足要求了，然后再結(jié)合具體的尺寸讓學(xué)生思考如何根據(jù)程序中的指令設(shè)定補(bǔ)償存儲(chǔ)器中的補(bǔ)償值。通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單易懂的例子再繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考，在加工中心中每把刀的長(zhǎng)度都不一樣，那么在對(duì)刀時(shí)我們是否可以使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，然后通過(guò)一系列提示引導(dǎo)學(xué)生自己思考解決問(wèn)題的方法。通過(guò)講授這兩個(gè)典型的應(yīng)用，學(xué)生能夠很好地掌握長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)膬?nèi)涵，而不是僅僅停留在理解概念表面的含義。

教師在教學(xué)中應(yīng)盡可能聯(lián)系實(shí)際，講解知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，使學(xué)生能夠切身感受到所學(xué)知識(shí)的重要性，而且通過(guò)實(shí)例可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。教學(xué)時(shí)采用啟發(fā)式教學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時(shí)，也能讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)的自信心。

3 充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性

要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，首先必須培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。上好第一次課是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵，第一次課的首要任務(wù)就是要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在剛開(kāi)始上課時(shí)，先給學(xué)生播放幾段數(shù)控加工視頻，包括常用典型零件加工和復(fù)雜曲面加工等，尤其是目前世界領(lǐng)先的數(shù)控加工中心。通過(guò)觀看視頻，一方面使學(xué)生了解數(shù)控加工的過(guò)程，令一方面也可以激發(fā)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。

看完加工視頻后，教師與學(xué)生以討論的方式談?wù)効催^(guò)數(shù)控機(jī)床加工零件后的感受，并讓學(xué)生結(jié)合金工實(shí)習(xí)時(shí)操作普通機(jī)床的體會(huì)，比較數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床加工的區(qū)別。接著，讓學(xué)生談?wù)勗诮鸸?shí)習(xí)時(shí)覺(jué)得最難加工的零件或表面及其感覺(jué)困難的原因。當(dāng)有學(xué)生提到車(chē)削加工球面或圓弧時(shí)，可以通過(guò)數(shù)控仿真軟件，向?qū)W生演示如果利用數(shù)控機(jī)床加工由多段過(guò)渡圓弧組成的表面，并且告訴學(xué)生如果學(xué)習(xí)了數(shù)控編程，通過(guò)多行指令就可以加工帶有圓弧的表面，比使用普通機(jī)床加工要簡(jiǎn)單方便許多，而且加工的圓弧可以達(dá)到很高的精度要求。并且讓學(xué)生了解到，通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，剛才使用仿真軟件加工的零件程序都是大家能夠編寫(xiě)完成的。采用這種方式進(jìn)行教學(xué)，比單純向?qū)W生講解這門(mén)課程的重要性效果要好，而且還可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

4 利用數(shù)控仿真軟件訓(xùn)練學(xué)生編程能力

學(xué)生在初學(xué)數(shù)控編程時(shí)，編寫(xiě)的程序都會(huì)存在一些問(wèn)題，若直接到機(jī)床上驗(yàn)證，可能會(huì)出現(xiàn)事故，若程序不經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，僅僅只是通過(guò)教師指出程序中問(wèn)題所在，那么學(xué)習(xí)的效果就不好。借助數(shù)控仿真軟件，一方面可以讓學(xué)生對(duì)自己編寫(xiě)的程序的正確與否進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)于存在問(wèn)題的程序，通過(guò)單步運(yùn)行的方式，觀察每一步的走刀路線，在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生自己思考出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)程序段進(jìn)行修改；另一方面通過(guò)仿真可以模擬加工出工件，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)到加工過(guò)程，而且完成一個(gè)程序的編寫(xiě)，加工出所要求的零件也可以讓學(xué)生產(chǎn)生成就感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。

課程中所有編程作業(yè)，均要求學(xué)生在仿真軟件上模擬加工，只有這樣才能真正達(dá)到訓(xùn)練的目的。通過(guò)模擬加工，找出程序中出現(xiàn)的問(wèn)題，并給予解決，才能真正掌握數(shù)控編程的方法。此外，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力也有很好的促進(jìn)作用。

5 通過(guò)數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)掌握機(jī)床操作

數(shù)控技術(shù)作為一門(mén)技術(shù)應(yīng)用類(lèi)課程，教師在教學(xué)時(shí)必須聯(lián)系實(shí)際加工向?qū)W生講授知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，通過(guò)理論教學(xué)、上機(jī)仿真模擬教學(xué)和實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合的方式，使用啟發(fā)式的教學(xué)方法，在教學(xué)過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考解決實(shí)際問(wèn)題的能力，才能夠讓學(xué)生真正掌握這門(mén)技能。