數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)探討

楊國峰

摘 要：在數(shù)控技術(shù)中，其包含的內(nèi)容比價(jià)復(fù)雜，同時(shí)在在教學(xué)中較為抽象、復(fù)雜，從實(shí)用和操作的角度看，其教學(xué)實(shí)施也具有非常鮮明的特點(diǎn)。基于此，文章對數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行分析，提出提高數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)水平的措施，以期能夠提供一個(gè)借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù)；課程教學(xué)；措施

1.對數(shù)控加工技術(shù)課程的認(rèn)識

1.1數(shù)控加工技術(shù)的內(nèi)涵

數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法，它與傳統(tǒng)加工技術(shù)本質(zhì)的區(qū)別就是數(shù)控加工由程序控制，用數(shù)字信息控制零件和刀具位移。數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、企業(yè)用工成本的增加，使得普通機(jī)械加工逐漸被數(shù)控機(jī)械加工所代替，使現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)生了根本變化。

1.2數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)的缺陷

1.2.1沒有立足于實(shí)際制定培養(yǎng)目標(biāo)。數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該滿足當(dāng)?shù)氐胤浇?jīng)濟(jì)發(fā)展對技能型人才的需要，牢固掌握專業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)理論知識，同時(shí)形成較強(qiáng)的實(shí)踐能力，以嫻熟的操作和嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作態(tài)度為最基本的要求，培養(yǎng)符合企業(yè)基層和一線數(shù)控加工技術(shù)工作的高素質(zhì)人才。但是在實(shí)際的操作中，一些學(xué)校并沒有根據(jù)實(shí)際提出培養(yǎng)目標(biāo)，而是根據(jù)自己的期許提出一些空泛、無實(shí)際意義的目標(biāo)，導(dǎo)致在制定教學(xué)計(jì)劃、開設(shè)教學(xué)課程時(shí)會(huì)被這些目標(biāo)所誤導(dǎo)。此外，由于學(xué)校師資力量較薄弱，加上設(shè)備以及資金缺乏，在實(shí)踐課的課時(shí)開設(shè)方面較少，使得理論知識不能夠很好的與實(shí)踐相結(jié)合，從而造成學(xué)生實(shí)踐操作技能較差的情況。

1.2.2“重理論輕實(shí)踐”的教學(xué)模式。受到傳統(tǒng)教育模式的影響，數(shù)控加工技術(shù)的教學(xué)模式一直以來都是“重理論輕實(shí)踐”，以致教育出來的學(xué)生雖然有很深厚的理論知識基礎(chǔ)，但是一旦到了實(shí)際操作中就會(huì)問題百出。要么基本功不夠扎實(shí)，無法進(jìn)行最簡單的操作；要么只能做出簡單、單一的零件，無法舉一反三，沒有創(chuàng)新意識；要么對于操作中出現(xiàn)的緊急情況沒有能力處理。這些都是學(xué)?！爸乩碚撦p實(shí)踐”教學(xué)模式體現(xiàn)出來的弊端。

2.提高數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的措施

2.1利用實(shí)踐教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生操作技能提高

加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，對于數(shù)控加工專業(yè)學(xué)生綜合能力提高十分重要。學(xué)校不僅要加強(qiáng)數(shù)控專業(yè)實(shí)訓(xùn)車間的專業(yè)建設(shè)，更要為學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)初衷基礎(chǔ)，讓學(xué)生了解數(shù)控加工工藝等技術(shù)。第一，學(xué)校要加強(qiáng)校企聯(lián)合密切度和數(shù)控加工專業(yè)人才的訂單式培養(yǎng)。一個(gè)具有先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)，可以為學(xué)校人才培養(yǎng)提供一個(gè)再真實(shí)不過的初衷基礎(chǔ)。學(xué)?？梢酝ㄟ^與企業(yè)的合作，以就業(yè)為導(dǎo)向?qū)W(xué)生進(jìn)行有目的的培養(yǎng)，讓學(xué)生在企業(yè)中以學(xué)徒身份學(xué)習(xí)真實(shí)的職業(yè)操作技術(shù)。校企共同培養(yǎng)出的數(shù)控加工人才對于社會(huì)來講更具有實(shí)用性，也會(huì)提高學(xué)生的社會(huì)競爭能力。如我校早在2007年就與天通吉成機(jī)器制造有限公司開展冠名班合作培養(yǎng)模式；第二，學(xué)校可以加強(qiáng)仿真教學(xué)系統(tǒng)的利用。當(dāng)前，許多職校已經(jīng)開始將仿真教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控加工專業(yè)人才的培養(yǎng)。只需要一臺計(jì)算機(jī)，學(xué)生就可以在模擬環(huán)境下進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的編程與操作。這樣，學(xué)生不僅在校內(nèi)獲得了更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，學(xué)校也節(jié)約了大量的實(shí)訓(xùn)耗材、減少數(shù)控機(jī)床由于操作不熟練造成人為因素的損壞。在講授《數(shù)控機(jī)床編程與操作》理論課時(shí)可在數(shù)控仿真軟件模擬環(huán)境中熟悉數(shù)控機(jī)床面板和學(xué)習(xí)數(shù)控常用編程指令，在學(xué)習(xí)零件切削技術(shù)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)中的三維動(dòng)畫了解具體的零件切削過程。通過這樣的教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)初級引導(dǎo)，是具有較高的效率。第三，有條件學(xué)校要開設(shè)CAD/CAM機(jī)房、建設(shè)數(shù)字化教學(xué)工廠。數(shù)控加工人才不僅要具有技術(shù)能力，還要有一定的編程能力。手工編程能力的培養(yǎng)與發(fā)展是基礎(chǔ)，但更需要學(xué)生掌握CAD/CAM軟件的自動(dòng)編程方法，這是當(dāng)今社會(huì)對數(shù)控加工人才的基本要求。學(xué)校建立一個(gè)CAD/CAM機(jī)房，會(huì)為學(xué)生鋪設(shè)更為寬廣的就業(yè)之路。

2.2合理、有效地利用多媒體技術(shù)

2.2.1利用“氈尖筆”功能，在零件圖上突出顯示加工路線

充分利用PPT的“指針選項(xiàng)”功能。在PPT軟件放映模式下，右擊鼠標(biāo)可以打開快捷菜單，選擇“指針選項(xiàng)”，在這個(gè)“指針選項(xiàng)”里，包括：“圓珠筆”“氈尖筆”“熒光筆”。筆者在講授《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程時(shí)，其中分析零件加工路線時(shí)，給出一條指令，講這條指令時(shí)，會(huì)對應(yīng)地在零件圖上用“氈尖筆”畫出指令的走刀路線。這樣學(xué)生會(huì)很清楚每條程序指令所切削加工的是零件圖上的哪部分。

2.2.2利用數(shù)控仿真軟件，糾正學(xué)生常見的編程錯(cuò)誤，杜絕學(xué)生抄襲作業(yè)的現(xiàn)象

仿真軟件是很好的實(shí)體加工模擬軟件。在教學(xué)中，要求學(xué)生編好程序后先用仿真軟件模擬成功后，才到機(jī)床上試切并加工，這樣可以有效避免學(xué)生由于操作不熟練造成的機(jī)床和人身事故。運(yùn)用數(shù)控仿真軟件來進(jìn)行課堂練習(xí)，這種方法有兩大好處。

（1）《數(shù)控機(jī)床編程與操作》這門課的很多作業(yè)都是編程題，學(xué)生把編寫的程序?qū)懺谧鳂I(yè)本上，教師批改作業(yè)相當(dāng)辛苦，而學(xué)生對一些細(xì)節(jié)問題卻并不太在意，比如在小數(shù)點(diǎn)編程時(shí)，經(jīng)常有學(xué)生漏掉小數(shù)點(diǎn)。

對于數(shù)字的輸入，有些系統(tǒng)可省略小數(shù)點(diǎn)，有些系統(tǒng)則可通過系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定是否可以省略小數(shù)點(diǎn)，大部分系統(tǒng)小數(shù)點(diǎn)不可省略。所以，在進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，不管哪種系統(tǒng)，為了保證程序的正確性，最好不要省略小數(shù)點(diǎn)的輸入。

在應(yīng)用小數(shù)點(diǎn)編程時(shí)，數(shù)字后面可以寫“.0”，如X50.0，也可以直接寫“.”如X50.。若忽略了小數(shù)點(diǎn)，則指令值將變?yōu)樵瓉淼?/1000，此時(shí)若加工，會(huì)造成事故。

而學(xué)生寫在作業(yè)本上的程序指令，卻經(jīng)常漏掉小數(shù)點(diǎn)，這樣一旦養(yǎng)成這樣不好的書寫習(xí)慣，如果在不可以省略小數(shù)點(diǎn)的系統(tǒng)的機(jī)床上實(shí)操，忘了輸入，后果相當(dāng)嚴(yán)重。

如果用數(shù)控仿真軟件來做作業(yè)，就如同在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制面板上操作，用MDI鍵盤輸入數(shù)值一樣，學(xué)生就不容易漏掉小數(shù)點(diǎn)。這有利于學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，為其將來成為一名合格的編程員打下良好的基礎(chǔ)。

（2）對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)這門課并不是特別容易，手工編程題目需要認(rèn)真去計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)，并制定加工路線，進(jìn)行程序編制。編程作業(yè)如果是寫在作業(yè)本上的書面作業(yè)，容易出現(xiàn)抄襲的情況，這樣完全達(dá)不到做編程作業(yè)的目的，而且有些學(xué)生字跡不夠工整，抄得一塌糊涂。這樣做作業(yè)，沒有太大意義。筆者申請使用機(jī)房，用數(shù)控仿真軟件做作業(yè)，每人一臺電腦，每個(gè)學(xué)生自己獨(dú)自完成一次作業(yè)，這樣可以有效防止學(xué)生利用局域網(wǎng)復(fù)制別人的作業(yè)。雖然有些學(xué)生不能完全編寫出一個(gè)零件的加工程序，但總能編寫幾行，長此以往，積少成多，也能編寫一些簡單的程序，這樣才能通過完成作業(yè)達(dá)到鞏固所學(xué)知識的效果。

2.3運(yùn)用模塊化教學(xué)的方式

知識模塊的專業(yè)理論知識應(yīng)體現(xiàn)以“實(shí)用”為目的，以“必需、夠用”為限度，注重實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)的配套，突出專業(yè)針對性，真正使學(xué)生掌握職業(yè)崗位必需的專業(yè)基礎(chǔ)知識。專業(yè)技術(shù)課應(yīng)根據(jù)職業(yè)崗位群的能力要求設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力；同時(shí)為拓寬學(xué)生人文素質(zhì)，如我校高級工班已開設(shè)歷史與地理、哲學(xué)等選修課等，了解高新技術(shù)發(fā)展的趨勢，可設(shè)置少量的選修課程。專業(yè)技術(shù)課的教學(xué)內(nèi)容本質(zhì)上不屬于理論形態(tài)，而側(cè)重于本專業(yè)相關(guān)工種操作實(shí)踐所掌握的技能課，具有應(yīng)用性和實(shí)施性。因此，我校在模塊教學(xué)中，以數(shù)控車工專業(yè)為例：按數(shù)控車工專業(yè)理實(shí)一體化項(xiàng)目教學(xué)主干課程分四個(gè)教學(xué)模塊：鉗工技術(shù)、車工技術(shù)、數(shù)控車工編程與操作、CAD/CAM軟件，每個(gè)教學(xué)模塊下設(shè)項(xiàng)目、單元、任務(wù)，每個(gè)任務(wù)內(nèi)包括任務(wù)目標(biāo)、工作任務(wù)、相關(guān)理論、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)分析、制定計(jì)劃、檢測與評價(jià)等環(huán)節(jié)，充分體現(xiàn)“教、學(xué)、做、評”理實(shí)一體化教學(xué)模式。通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)，讓學(xué)生完成任務(wù)分析、零件加工、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)等生產(chǎn)流程，從中掌握各門專業(yè)課程相關(guān)理論、加工工藝以及典型零件的加工操作，實(shí)現(xiàn)一般職業(yè)能力培養(yǎng)和為專業(yè)課服務(wù)的雙重功能。在加強(qiáng)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)模塊的知識教學(xué)，主要包括以下幾個(gè)方面的措施：

2.3.1基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊。目前，在數(shù)控專業(yè)的實(shí)習(xí)教學(xué)中存在著這樣一種誤區(qū)，認(rèn)為隨著機(jī)床數(shù)字控制化程度的不斷提高，傳統(tǒng)的車、鉗、銑、刨、磨的金工實(shí)習(xí)的教學(xué)要求可以隨之降低，導(dǎo)致傳統(tǒng)金工中一些最基本的訓(xùn)練課題的強(qiáng)度與訓(xùn)練時(shí)間被壓縮。這種忽視金工實(shí)習(xí)而過分重視數(shù)控編程與理論是不科學(xué)的，尤其隨著自動(dòng)編程運(yùn)用，還是需要普通機(jī)床各工種操作為基礎(chǔ)，因此在實(shí)訓(xùn)計(jì)劃安排中要給予充分的重視。

2.3.2模擬實(shí)訓(xùn)模塊。讓學(xué)生掌握數(shù)控車、銑、加工中心的基本編程和基本操作，初步掌握數(shù)控加工工藝。模擬實(shí)訓(xùn)適應(yīng)現(xiàn)代化的規(guī)模培訓(xùn)，為現(xiàn)代實(shí)習(xí)培訓(xùn)節(jié)約了大量的設(shè)備經(jīng)費(fèi)，學(xué)生在沒有實(shí)際數(shù)控機(jī)床的條件下，在計(jì)算機(jī)上“真刀實(shí)槍”模擬演練，在一定程度上緩解了設(shè)備經(jīng)費(fèi)緊張的狀況，同時(shí)也提高了數(shù)控實(shí)習(xí)的效率。

2.3.3操作實(shí)訓(xùn)模塊。在實(shí)訓(xùn)中，教師邊講解邊演示，能更多地吸引學(xué)生的注意力，而且這種直觀的感性認(rèn)識，可以大大提高授課的效果，同時(shí)這種演示也可以促使學(xué)生完成由理論知識向?qū)嶋H動(dòng)手能力的轉(zhuǎn)化。

2.3.4頂崗實(shí)習(xí)。為了達(dá)到畢業(yè)的學(xué)生能適應(yīng)企業(yè)崗位的需求，更好的與企業(yè)“零距離”對接，在教學(xué)安排、下企業(yè)時(shí)間安排上可根據(jù)各校情況靈活安排。以本校為例，在師資安排上：學(xué)校通過聘請企業(yè)一線高級技工、車間技術(shù)人員和工程師階段性地來校授課或?yàn)閷W(xué)生作結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品實(shí)際工藝內(nèi)容、崗位技術(shù)要求和職業(yè)素養(yǎng)專題講座；在下企業(yè)見習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)時(shí)間安排上，進(jìn)入高級工階段學(xué)習(xí)的數(shù)控專業(yè)學(xué)生中，從第三學(xué)年開始，每學(xué)期至少安排6周時(shí)間下企業(yè)進(jìn)行見習(xí)，使學(xué)生邊做邊學(xué)邊聽邊總結(jié)，從而獲得更大的收獲，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4設(shè)計(jì)個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容

針對不同個(gè)性化的學(xué)習(xí)要求，以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為目標(biāo)，打破原有學(xué)科體系的框架。改變按單一學(xué)科系統(tǒng)安排教學(xué)內(nèi)容的方式，結(jié)合職業(yè)崗位的知識、能力要求，按照國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)職業(yè)技能鑒定規(guī)范，圍繞職業(yè)能力的形成，分解知識、能力要點(diǎn)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容整合在與職業(yè)真實(shí)工作任務(wù)相貼近的學(xué)習(xí)模塊和綜合項(xiàng)目中。通過設(shè)計(jì)與企業(yè)實(shí)際相關(guān)的案例和任務(wù)，讓學(xué)生以自己的認(rèn)知方式來理解和建構(gòu)知識，并在此過程中使學(xué)生解決問題和發(fā)現(xiàn)知識匯聚在一起，使學(xué)生在實(shí)踐應(yīng)用的過程中實(shí)現(xiàn)知識的轉(zhuǎn)化和創(chuàng)造。

2.5將數(shù)控加工工藝?yán)碚摵蛯?shí)際操作相結(jié)合，互相滲透

每當(dāng)有學(xué)生反映理論所學(xué)的有關(guān)內(nèi)容到了實(shí)習(xí)中有時(shí)感覺理論知識不夠用，筆者就會(huì)馬上抓住時(shí)機(jī)向他們講授工藝課與實(shí)習(xí)課的關(guān)系。理論課的內(nèi)容作為指導(dǎo)實(shí)際內(nèi)容具有一般性，而實(shí)習(xí)是具體的。只有牢牢地掌握某一方面的理論，才能去指導(dǎo)類似的不同的實(shí)踐。因而理論與實(shí)踐課不能脫節(jié)，即理論——實(shí)踐再理論再實(shí)踐，而每一次的理論——實(shí)踐之后的這一過程比前一次要有所深入，有所提高。

工藝課要為實(shí)訓(xùn)課服務(wù)，實(shí)訓(xùn)課要學(xué)習(xí)必要的工藝知識，這樣才能使學(xué)生牢固地掌握知識，掌握實(shí)踐方法。針對以上情況，我校采用知識技能并行、專業(yè)綜合與實(shí)踐應(yīng)用并重的專業(yè)教育特色，一體化、產(chǎn)教結(jié)合、案例教學(xué)等專業(yè)教育途徑，使所學(xué)的理論知識要主動(dòng)服務(wù)于實(shí)踐。如數(shù)控車床的操作，讓學(xué)生首先熟悉數(shù)控車床（開機(jī)、關(guān)機(jī)、操作面板上各功能鍵的使用、機(jī)床回零）等的基本操作，然后對加工所需要的知識（對刀、零件的工藝分析，零件的裝夾方案、刀具的選擇、切削用量的選擇）等理論知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，接著再運(yùn)用所學(xué)到的理論知識操作數(shù)控車床，最后分析總結(jié)加工過程出現(xiàn)的問題，并予以改進(jìn)，從而使學(xué)生的理論知識和實(shí)踐融會(huì)貫通。在教學(xué)工作中，學(xué)生先進(jìn)行實(shí)踐，再帶著問題去學(xué)習(xí)理論知識，學(xué)習(xí)理論知識的目的是解決前一實(shí)踐過程中遇到的問題和為下一實(shí)踐環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。整個(gè)教學(xué)過程是實(shí)踐——認(rèn)識——再實(shí)踐——再認(rèn)識，直至貫通，實(shí)現(xiàn)以實(shí)踐為中心的工藝課程主動(dòng)服務(wù)于數(shù)控實(shí)訓(xùn)課的新型教學(xué)模式。

學(xué)校通過注重學(xué)生專業(yè)知識與專業(yè)技能學(xué)習(xí)并行教育，實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)模式，開展工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目教學(xué)。在中級工學(xué)習(xí)階段，通過專業(yè)知識學(xué)習(xí)，技能達(dá)到“會(huì)做”；在高級工學(xué)習(xí)階段，通過專業(yè)知識的提升，促進(jìn)學(xué)生技能向“能做”發(fā)展；在技師研修階段，和企業(yè)項(xiàng)目對接，解決企業(yè)實(shí)際問題。

3.結(jié)束語

隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控加工技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容和方式與企業(yè)實(shí)際要求脫節(jié)，不能完全滿足企業(yè)需求，并且培養(yǎng)出來的學(xué)生也不能很好地解決實(shí)際工作中的問題。因此，需要進(jìn)一步的對教學(xué)方式進(jìn)行改革，從而滿足企業(yè)的人才需求。

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