數(shù)控加工工藝與編程教學(xué)改革研究

黃艷 張樹林 林祖正 農(nóng)勝隆

摘 要：本文針對鹿山學(xué)院應(yīng)用型本科“數(shù)控加工工藝與編程”這門課程的教學(xué)要求和存在的問題，結(jié)合筆者在實際教學(xué)過程中積累的教學(xué)經(jīng)驗，從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面提出了教學(xué)方法改革的意見。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝與編程;理論教學(xué);實踐教學(xué);改革

0 引言

《數(shù)控加工工藝與編程》是鹿山學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程，也是機(jī)械工程專業(yè)的主干課程。該課程安排在大三的第二學(xué)期，課程重點講授數(shù)控加工基礎(chǔ)、數(shù)控編程基礎(chǔ)、數(shù)控車削工藝與編程、數(shù)控銑床和加工中心工藝與編程[1]，其中有4個學(xué)時的實驗。大四的第一學(xué)期安排有6周的集中綜合實訓(xùn)。通過歷屆的教學(xué)，筆者體會到：學(xué)生對理論知識的掌握不牢固，無法達(dá)到課程預(yù)期的效果和要求，筆者對此提出了該課程的相關(guān)教學(xué)改革。

1 理論教學(xué)改革

本門課程包含兩大模塊理論課程和實踐課程。只有鞏固了理論知識才能更好地完成實踐課程的學(xué)習(xí)。因此，我們對本課程的理論教學(xué)部分提出了以下兩點的改革意見。

1.1 刺激學(xué)習(xí)法 ?改掉傳統(tǒng)的教學(xué)模式——向師生互動、學(xué)生參與實踐、自主探究轉(zhuǎn)變。在講授新內(nèi)容之前，先給學(xué)生一些實際生產(chǎn)中的某些典型零件的成品或者工藝品，首先引起學(xué)生的注意，提起學(xué)生的興趣，告訴學(xué)生學(xué)完了本門課程這些產(chǎn)品自己就可以編程加工出來，進(jìn)而刺激學(xué)生想要學(xué)習(xí)的欲望，最后再切入到理論的學(xué)習(xí)中。授課內(nèi)容中講授的例子盡量選擇學(xué)生感興趣的典型零件作為案例，從簡單到復(fù)雜，注重教師少講、且講重點，學(xué)生多練習(xí)，每講完一個新內(nèi)容設(shè)置一些隨堂小考或者課堂練習(xí)，讓學(xué)生積極主動參與，為學(xué)生提供更多獨立思考的時間與空間。

1.2 模擬教學(xué)法[2] 采用龍宇仿真軟件、CIMCOEDIT數(shù)控程序編輯仿真軟件等相關(guān)軟件進(jìn)行模擬操作練習(xí)的教學(xué)，在虛擬仿真系統(tǒng)中讓同學(xué)們首先對工件進(jìn)行工藝分析，編寫程序并修改調(diào)試，最后完成零件的加工及檢驗，這樣就可以讓學(xué)生自己判定自己編制的工藝過程與加工程序是否合理、正確，進(jìn)而更好地理解零件加工的生產(chǎn)工藝過程。模擬操作的練習(xí)可以作為隨堂小考或者課堂練習(xí)來進(jìn)行。這樣不僅提高了教學(xué)質(zhì)量，也為后續(xù)的實訓(xùn)教學(xué)奠定了基礎(chǔ)，可以最大限度地發(fā)現(xiàn)實際操作中的錯誤，從而避免如撞刀等安全事故發(fā)生。

2 實踐教學(xué)改革

本課程是一門綜合性和實踐性非常強的課程，實踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要，只有通過實訓(xùn)進(jìn)行實際操作，學(xué)生才能掌握工藝知識與編程技巧，掌握基本的操作技能，達(dá)到本課程的要求。在過往的實訓(xùn)課程中存在的問題：①實踐課與理論課時間上安排不合理，理論課安排在大三第二學(xué)期，實訓(xùn)課安排在大四第一學(xué)期，中間間隔一個暑假，所以到了大四實訓(xùn)的時候大部分的學(xué)生幾乎都忘記之前學(xué)過的理論知識，一切又從零開始，編程時間幾乎超過實際操作的時間，明顯達(dá)不到實訓(xùn)的預(yù)期效果;②實驗課時太少，對實踐性較強的本課程來說沒有太大的幫助，而且內(nèi)容與實訓(xùn)重復(fù);③由于學(xué)校的某些政策，本專業(yè)有部分學(xué)生大四上實訓(xùn)課的時間是在校外合作企業(yè)直接參加生產(chǎn)實踐的，這部分學(xué)生沒有參加過實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，編程和動手能力都比較差，給合作企業(yè)帶來不便與負(fù)擔(dān)。針對這一系列的問題，我們對本課程的實踐教學(xué)部分做出了以下兩個方面的改革。

2.1 修改實踐環(huán)節(jié)的時間 修訂人才培養(yǎng)方案，把實訓(xùn)課程和理論課程的時間結(jié)合起來，理論課程時間不變?nèi)栽诖笕诙W(xué)期，對實訓(xùn)課程的安排做了調(diào)整，首先取消實驗課時，把實驗課時歸到理論課時中，在大三第二個學(xué)期期末安排3周的實訓(xùn)課作為基本操作實訓(xùn)，大四第二學(xué)期再安排4周的實訓(xùn)課作為強化訓(xùn)練。這樣，不管大四的時候?qū)W生在校外企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實踐還是在校內(nèi)進(jìn)行實訓(xùn)都有了更好的基礎(chǔ)。

2.2 錯誤教學(xué)法[3] 由于數(shù)控編程的指令很多，而且代碼相似，學(xué)生在編程時候常常用錯指令，或者在書寫和輸入程序的時候經(jīng)常出錯，例如G00和G01用錯場合，G41、G42左右刀補混淆不分，程序結(jié)束語用法不清楚等。為了提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的編程能力，我們采用錯誤教學(xué)法，即教師把學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行歸納總結(jié)，以一些常見的錯誤為例子給學(xué)生講解、強調(diào)。在實訓(xùn)過程中，一旦學(xué)生程序無法運行，要及時的幫助學(xué)生找出錯誤的原因，及時糾正，同時可以選擇一些典型的錯誤就地取材作為例子給學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，加深學(xué)生的印象。

3 結(jié)語

2012級數(shù)控專業(yè)是進(jìn)行教學(xué)改革之后的第一批學(xué)生，在教材和教師都相同的前提下，對本屆學(xué)生《數(shù)控加工工藝及編程》課程的期末考試情況與往屆學(xué)生的期末考試情況進(jìn)行對比分析，具體見圖1。

圖1 ?各屆期末考試情況分析圖

從對比中可以看出，經(jīng)過教學(xué)改革以后，學(xué)生的理論知識掌握得更深刻、牢固，在實訓(xùn)過程中學(xué)生的理論知識掌握情況良好，學(xué)生的積極性和熱情比較高，動手能力得到更好的訓(xùn)練和提高。

本次的教改取得了一定的效果，但是距理想的效果還有些差距，在今后的教學(xué)中還需不斷的摸索，不斷的努力，使教學(xué)改革得到更大的成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙仲先，程俊蘭.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2]鄭才國，宋黎.數(shù)控加工工藝與編程教學(xué)改革與實踐[J].教育園地.

[3]李倩.錯誤教學(xué)法在“數(shù)控工藝與編程與操作”教學(xué)中的嘗試[J].改革與開放，2010（4）：110.

基金項目：廣西教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題成果《提高廣西獨立學(xué)院機(jī)械類專業(yè)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的研究與實踐》;廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展專項項目（2015ZXYB011，2015ZXYA004）。

作者簡介：黃艷（1982年10月），女，廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院，工程師，學(xué)士，機(jī)械工程及自動化專業(yè)。