數(shù)控教學(xué)模式的創(chuàng)新與應(yīng)用

楊紅霞

【摘 要】數(shù)控技術(shù)是一門綜合性多學(xué)科的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它是多門技術(shù)課程的基礎(chǔ)，同時它又是一門實踐性很強、技術(shù)更新很快的課程，因此，要大力改善教學(xué)條件和教材建設(shè)，抓好師資隊伍建設(shè)、教學(xué)基本建設(shè)，將理論教學(xué)質(zhì)量和實驗、實訓(xùn)、實習(xí)教學(xué)相結(jié)合，從教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)入手，注重學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，為我國的制造業(yè)發(fā)展培養(yǎng)大批優(yōu)秀數(shù)控人才。本文主要對數(shù)控教學(xué)模式的創(chuàng)新與應(yīng)用進行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控教學(xué)；面臨問題；模式創(chuàng)新；應(yīng)用

一、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)面臨的問題

1、重理論教學(xué)輕實踐教學(xué)

重理論輕實踐是大部分學(xué)校的培養(yǎng)計劃，因為在教學(xué)過程中，既不能將數(shù)控機床搬進教室教學(xué)，也不能一直在生產(chǎn)現(xiàn)場進行教學(xué)，因此教學(xué)大綱和教學(xué)模式還是以理論教學(xué)為主。學(xué)生僅憑幾張圖片，很難理解抽象的教學(xué)內(nèi)容，尤其是一些較難、較深的機械結(jié)構(gòu)和伺服控制系統(tǒng)等，學(xué)生理解較為困難，這也造成了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。通過調(diào)查顯示，一些以理論課程為主開設(shè)的專業(yè)技能的學(xué)生，通過較少的校外實習(xí)及課程，學(xué)生動手操作能力與學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)、企業(yè)的實際要求仍有很大差距。雖然學(xué)校也認(rèn)識到技能培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力的重要性，但實踐性教學(xué)的效果與學(xué)生期望值也存在一定的距離。而企業(yè)的反饋表明：用人單位對專業(yè)技能的畢業(yè)生要求是不僅要有一定的理論知識基礎(chǔ)，更要有較強的實踐創(chuàng)新能力。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用教學(xué)過程也存在同樣的問題，以大量的理論課為主，少量的實踐課程為輔，甚至部分實驗課以參觀認(rèn)識代替了實踐操作，教師過多介紹較難較深的理論，并且知識量過大，影響學(xué)生全面理解數(shù)控技術(shù)的知識和內(nèi)容。

2、實踐教學(xué)內(nèi)容形式單一

在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實踐中，教學(xué)往往缺乏系統(tǒng)性，傳統(tǒng)的實踐教學(xué)內(nèi)容形式較為單一。雖然教學(xué)計劃經(jīng)過嚴(yán)密的論證和調(diào)查，但客觀條件的制約也是導(dǎo)致實踐教學(xué)形式單一的重要原因。數(shù)控技術(shù)課程對教學(xué)實踐環(huán)境要求較高，大部分學(xué)校在現(xiàn)有的條件下很難實現(xiàn)。首先，實踐中無法將機床拆分開進行破壞性教學(xué)，因此學(xué)生無法很好地掌握數(shù)控機床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，也無法讓學(xué)生隨心所欲地操作機床，所以，學(xué)生對數(shù)控機床工作過程中可能出現(xiàn)的故障、問題、事故等沒有直觀、感性的認(rèn)識；再者，學(xué)校缺乏將階段性的實踐成果串聯(lián)起來，在綜合運用中，即使是每門功課都做得好的學(xué)生也無從下手。

3、教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新

目前國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)突飛猛進，設(shè)備更新迅速快，數(shù)控技術(shù)發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式需要改革創(chuàng)新，而我們現(xiàn)階段的教育在這方面反應(yīng)遲鈍，跟不上時代的步伐。教育的目標(biāo)明確在技術(shù)應(yīng)用型人才上，這意味著要求我們的教育要緊跟時代發(fā)展，打破現(xiàn)有的傳統(tǒng)式教育，加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。例如在互換性與測量技術(shù)課程中，實驗課時較少，實驗內(nèi)容多為一些傳統(tǒng)的測量技術(shù)，而企業(yè)廣泛采用的三坐標(biāo)測量儀等技術(shù)設(shè)備，教師沒有時間或者沒有能力為學(xué)生傳授，這也是造成了學(xué)生走向社會后實踐操作能力很低。

二、數(shù)控教學(xué)模式的創(chuàng)新與應(yīng)用

1、認(rèn)識實習(xí)

新生入校的第一學(xué)期，組織學(xué)生觀看數(shù)控加工錄像資料，請專家教授進行數(shù)控加工技術(shù)講座，組織學(xué)生參觀學(xué)校實驗室的數(shù)控教學(xué)設(shè)備，在校外工廠參觀先進的數(shù)控加工設(shè)備及數(shù)控加工過程，使學(xué)生對數(shù)控技術(shù)有一個感性認(rèn)識，提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。

2、金工實習(xí)

學(xué)生金工實習(xí)的過程中，設(shè)置數(shù)控機床操作和自動編程等兩個數(shù)控技術(shù)的實習(xí)項目。在數(shù)控機床操作項目中利用教學(xué)型數(shù)控機床所含有的簡易自動編程軟件，讓學(xué)生自己設(shè)計加工圖案，然后自動生成加工程序，再在蠟塊或有機玻璃上雕刻出所設(shè)計的圖像，這樣極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在自動編程項目中要求學(xué)生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實體造型，然后根據(jù)教師提示完成加工工藝設(shè)置，生成數(shù)控加工刀具路徑，最后生成數(shù)控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數(shù)控機床上，加工出零件來。

3、數(shù)控工藝技能培訓(xùn)

數(shù)控高級人才的培養(yǎng)，必須十分注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，我們在課余時間，充分利用學(xué)校現(xiàn)有的資源，對學(xué)有余力且對其感興趣的學(xué)生進行120學(xué)時的數(shù)控加工工藝培訓(xùn)，培訓(xùn)分為數(shù)控工藝分析、自動編程軟件（CAXA制造工程師）的應(yīng)用、數(shù)控機床操作等三個方面。數(shù)控工藝培訓(xùn)要求學(xué)生通過培訓(xùn)具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準(zhǔn)的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計能力。自動編程軟件的應(yīng)用要求學(xué)生通過培訓(xùn)，掌握功能齊全的實用型自動編程軟件，如MasterCAM，Cimatron，Delcam，CAXA等自動編程軟件，利用這些軟件編制較為復(fù)雜的零件或模具加工程序，同時具有駕馭目前國內(nèi)市場上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG（Unigraphics）等CAD/CAM軟件的能力。數(shù)控機床操作培訓(xùn)要求學(xué)生熟練掌握數(shù)控機床的各種基本操作，掌握加工程序的輸入與加工程序調(diào)試，掌握自動編程后的程序傳輸方法，掌握在線加工方法?？傊?，通過數(shù)控培訓(xùn)增強了學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。數(shù)控技能培訓(xùn)將數(shù)控技術(shù)理論與實踐有機結(jié)合，鞏固理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

4、數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計

為加強學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實踐能力，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)在學(xué)習(xí)了數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用與數(shù)控加工工藝等課程后，安排數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控編程課程設(shè)計，要求學(xué)生從零件圖的識圖開始，通過數(shù)控加工工藝分析和設(shè)計，選擇刀具、卡具（包括專用卡具的設(shè)計），然后編寫數(shù)控加工程序，并對其進行調(diào)試，最后操作數(shù)控機床，加工出要求的零件來。課程設(shè)計兩周時間，要求每個學(xué)生零件圖都不相同。課程設(shè)計開設(shè)后收到了良好的效果，達到了預(yù)期的目的。

5、數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新實驗

重視創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，大力發(fā)掘資源，調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，根據(jù)不同年級的特點，分層次開展開放性數(shù)控創(chuàng)新實踐活動，要求學(xué)生根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備狀況及自身的理論知識與教師一起設(shè)計創(chuàng)新實驗，并在實驗的基礎(chǔ)上逐步完善設(shè)計內(nèi)容。數(shù)控創(chuàng)新實踐活動基本上圍繞三個方面進行，一是圍繞產(chǎn)品建模、系統(tǒng)仿真、NC代碼生成、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅慵臄?shù)控加工進行；二是圍繞數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建、普通機床的數(shù)控化改造、專用機床控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計等內(nèi)容進行，三是圍繞數(shù)控機床的故障分析與數(shù)控機床的維護維修等內(nèi)容開展。通過創(chuàng)新實驗的設(shè)計，培養(yǎng)和強化學(xué)生綜合運用知識的能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

6、生產(chǎn)實習(xí)

我們始終將生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)視為強化教學(xué)效果、實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的最有效手段。對高層次數(shù)控人才培養(yǎng)來說，生產(chǎn)實習(xí)基地一般選擇在數(shù)控機床制造廠。要十分重視實習(xí)基地的建設(shè)，對已建成完善的實習(xí)教學(xué)基地，實現(xiàn)制度化的管理。為學(xué)生的實踐能力的提高搭建一個更好的平臺。學(xué)生在實習(xí)基地實習(xí)內(nèi)容一般分為兩大部分，一是在數(shù)控機床組裝車間了解數(shù)控機床的裝配調(diào)試，包括電器部分裝配調(diào)試和機械部分裝配調(diào)試。二是在零部件制造車間掌握數(shù)控機床主要零部件的制造工藝過程，了解數(shù)控制造廠的工藝設(shè)計規(guī)程，掌握典型零件的數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序的編制。三是跟隨數(shù)控機床維修人員進行售后服務(wù)，掌握數(shù)控機床維護維修的基本方法。通過生產(chǎn)實習(xí)，使學(xué)生進一步掌握數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)原理，更加了解數(shù)控加工工藝分析的方法和數(shù)控加工程序編制。更加強化學(xué)生的工程意識、工程實踐能力和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。

結(jié)束語

總之，理論與實際要緊密結(jié)合，突出技能培養(yǎng)，用多樣化的教學(xué)手段來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，從而既為以后搞好班級的數(shù)控教學(xué)提供經(jīng)驗，又可以進一步提高學(xué)生對學(xué)好理論知識的認(rèn)識。通過以上做法，我們的數(shù)控教學(xué)效果得到提高，學(xué)生也真正地學(xué)到了專業(yè)技能。

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