數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)改革探討①

郝興安

摘 要：數(shù)控加工技術(shù)是高校機(jī)械工程訓(xùn)練中一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，具有理論性強(qiáng)、知識(shí)抽象的特點(diǎn)，數(shù)控編程及機(jī)床使用又對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作能力要求很高。該文分析了數(shù)控加工教學(xué)中存在的問題，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了優(yōu)化，使理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合，提高數(shù)控加工技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程訓(xùn)練 ?數(shù)控加工技術(shù) ?教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0100-01

機(jī)械工程訓(xùn)練是高等工科教育重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，它是理工科許多專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)中的一門實(shí)踐性課程，目的是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。數(shù)控加工技術(shù)是一門理論與實(shí)踐都很強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容涉及數(shù)控車、數(shù)控銑床、加工中心、線切割、激光加工等先進(jìn)制造技術(shù)，包含機(jī)械、電氣、液壓、計(jì)算機(jī)、信息處理、零件加工工藝等基礎(chǔ)知識(shí)。在工程訓(xùn)練中心學(xué)習(xí)的主要群體是大學(xué)低年級(jí)的學(xué)生，學(xué)生從未接觸過機(jī)械設(shè)備，還沒學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，每種數(shù)控機(jī)床安排的實(shí)習(xí)時(shí)間有限;傳統(tǒng)的單向灌輸教學(xué)方法，以講授、示范操作為主，造成學(xué)生對(duì)基本概念掌握不清楚，缺少學(xué)習(xí)興趣和積極性，因此有必要對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革。

1 教學(xué)改革的內(nèi)容

1.1 面向?qū)I(yè)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容

數(shù)控加工技術(shù)課程由兩部分組成：數(shù)控理論和數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)。在數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)之前，先學(xué)習(xí)數(shù)控理論，包括數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)、數(shù)控加工工藝及編程方法、CAM和數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)即實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要以學(xué)生動(dòng)手為主。例如：對(duì)于機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，側(cè)重講解零件加工工藝、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、機(jī)床維護(hù)、機(jī)床工作原理等機(jī)械方面的相關(guān)知識(shí);同時(shí)利用圖紙和CAM軟件，鍛煉學(xué)生的看圖、識(shí)圖、制圖的能力。對(duì)于電氣/計(jì)算機(jī)/信息類專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容包括：數(shù)控機(jī)床自動(dòng)控制原理、數(shù)控裝置和PLC的工作原理、數(shù)控機(jī)床的電氣裝置維修等。通過因“需”施教，降低學(xué)習(xí)難度，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣。

1.2 利用現(xiàn)代教育技術(shù)和教學(xué)手段加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教學(xué)

（1）利用多媒體促進(jìn)基礎(chǔ)理論教學(xué)。數(shù)控加工實(shí)習(xí)涉及項(xiàng)目多，機(jī)床工作原理、零件加工程序編制、機(jī)床操作等差異較大，學(xué)生短期內(nèi)難以掌握。在數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用錄像、圖片、視頻等方法，演示數(shù)控機(jī)床的加工場(chǎng)面、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工方法，使抽象、深?yuàn)W的原理簡(jiǎn)單化、直觀化，有助于學(xué)生更好地加深對(duì)基本概念、原理的體驗(yàn)、理解和掌握，更好地激發(fā)學(xué)生興趣。

（2）利用CAD/CAM軟件提高學(xué)生編程能力。在零件加工程序編制教學(xué)環(huán)節(jié)，教師先講解程序指令的含義和基本編程方法，讓學(xué)生對(duì)編程基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解。然后，由教師指導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合實(shí)習(xí)項(xiàng)目任務(wù)，使用CAD/CAM軟件完成零件的建模，確定加工方式、刀具規(guī)格、切削用量等加工工藝參數(shù)，并對(duì)加工軌跡進(jìn)行的模擬加工;軌跡無誤后自動(dòng)生成程序代碼。學(xué)生在應(yīng)用CAD/CAM軟件進(jìn)行數(shù)控編程的過程，將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工等知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，并在計(jì)算機(jī)上變得生動(dòng)、形象起來。

（3）利用數(shù)控加工仿真軟件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和數(shù)控理論的教學(xué)效果。通過仿真軟件，學(xué)生可以檢查自己通過課堂學(xué)習(xí)所掌握的知識(shí)是否能夠應(yīng)用于數(shù)控實(shí)際操作，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的編程能力，縮短實(shí)際操作時(shí)熟悉機(jī)床的時(shí)間，減少誤操作地發(fā)生。

1.3 安全第一，規(guī)范操作

在數(shù)控機(jī)床實(shí)操課，學(xué)生容易因編程的疏忽或操作失誤，造成刀具或機(jī)床損壞，甚至造成人身傷害。所以在操作機(jī)床前，應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的安全教育以及基本操作訓(xùn)練。教師必須先講解本次課中進(jìn)行機(jī)床操作的注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)安全操作規(guī)程。為確保教學(xué)安全，學(xué)生每?jī)扇艘唤M結(jié)成“互保對(duì)子”，同時(shí)按照機(jī)床的操作流程制定出標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)范。

1.4 采用多種教學(xué)法

1.4.1 教師示范操作和學(xué)生講授相結(jié)合

在進(jìn)行機(jī)床基本操作訓(xùn)練時(shí)，采取四步教學(xué)法，教師先進(jìn)行示范操作，操作過程中應(yīng)說明機(jī)床上的開關(guān)、手柄、按鈕的名稱及用途，邊講解邊示范;同時(shí)注意根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的知識(shí)特點(diǎn)，對(duì)照實(shí)物講解機(jī)床的結(jié)構(gòu)、原理、維護(hù)、保養(yǎng)和故障排除等知識(shí)。通過教師示范、學(xué)生互教、實(shí)際操作，可以使學(xué)生的實(shí)際操作技能得到很大的提高。

1.4.2 利用項(xiàng)目教學(xué)法提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

在數(shù)控機(jī)床實(shí)操課能力提高階段，采用項(xiàng)目教學(xué)法;根據(jù)機(jī)床數(shù)量，把全班學(xué)生劃分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，每組同學(xué)共同討論相互協(xié)作完成一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)。項(xiàng)目任務(wù)可以學(xué)生自己擬定，也由學(xué)生從教師提供的備選任務(wù)中選擇;學(xué)生通過相互討論、歸納分析、共同學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作完成工作任務(wù)。最后由教師根據(jù)學(xué)生獨(dú)立操作完成的工件，從設(shè)計(jì)水平、構(gòu)思及造型等方面給出該工種的成績(jī)，并指出存在的問題。

1.5 促進(jìn)自主學(xué)習(xí)

數(shù)控加工技術(shù)課程內(nèi)容多，學(xué)生參加實(shí)訓(xùn)的課時(shí)有限，教師的教學(xué)重點(diǎn)只能放在基本的應(yīng)知應(yīng)會(huì)的部分，教學(xué)效果不好。為此，依照教學(xué)大綱要求并結(jié)合我校的實(shí)際情況，編寫了《金工實(shí)習(xí)教材》和《金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》兩種教材?！督鸸?shí)習(xí)教材》將先進(jìn)加工方法與傳統(tǒng)加工方法的結(jié)合，反映現(xiàn)代科技新成就，每章后都有思考題，思考題的題目難易結(jié)合、覆蓋面廣，便于學(xué)生自學(xué)和鞏固所學(xué)知識(shí)?！督鸸?shí)習(xí)指導(dǎo)書》的內(nèi)容涵蓋：機(jī)床的操作方法和實(shí)習(xí)報(bào)告。通過閱讀指導(dǎo)書，學(xué)生可以按標(biāo)準(zhǔn)流程完成機(jī)床的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)操技能的考察。教學(xué)中，要求學(xué)生每次課前必須根據(jù)教材先預(yù)習(xí)，上課過程中教師要對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行抽問，對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行督促檢查。采用課前預(yù)習(xí)的方式，可縮短教師在課堂上講解理論的時(shí)間，把更多的課堂時(shí)間留給學(xué)生操作。

1.6 與職業(yè)技能鑒定相結(jié)合

發(fā)揮高校師資力量雄厚和數(shù)控機(jī)床種類齊全的優(yōu)勢(shì)，與國(guó)家職業(yè)技能鑒定機(jī)構(gòu)合作，開展數(shù)控機(jī)床職業(yè)技能資格培訓(xùn)，將課堂教學(xué)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。學(xué)生在完成實(shí)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，可通過參加數(shù)控車床或加工中心操作工技能鑒定考試獲得相應(yīng)的職業(yè)資格證書。通過數(shù)控加工技術(shù)實(shí)習(xí)與職業(yè)技能鑒定培養(yǎng)相結(jié)合，提高了學(xué)生理論知識(shí)水平和綜合技能，提高學(xué)生的就業(yè)優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力，拓寬學(xué)生的就業(yè)范圍。

2 結(jié)語

通過對(duì)數(shù)控加工技術(shù)實(shí)習(xí)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改進(jìn)，能夠加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，縮短學(xué)校教育與企業(yè)需要的距離，為學(xué)生將來的學(xué)習(xí)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉軍.CAD/CAM軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].教育教學(xué)論壇，2014（14）.

[2] 王寧波.高職院校中《數(shù)控機(jī)床》課程改革的幾點(diǎn)建議[J].職業(yè)教育，2010（10）.

[3] 張紅英.數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用[J].交通職業(yè)教育，2006（3）.endprint