《數控技術》課程教學改革探究

毛慧珍

摘要：數控技術課程是一門綜合性、實踐性很強的課程。本文以應用型人才培養(yǎng)為目標，圍繞數控技術的課程目標改革、理論教學改革、實驗教學改革和教學效果評價改革進行了探究，構建了“數控工藝一數控編程一數控原理—數控系統(tǒng)—機床結構”的課程內容模塊，在教學實踐過程中取得了較好的效果。

Abstract： The CNC technology is a highly comprehensiv and practical course. Taking the cultivation of applied talents as the goal， this text do the research on the reform of course target， theoretical lessons， experimental lessons， and teaching process evaluation， and construct the course contents modules including CNC process， CNC programming， CNC principle， CNC system、machine tool structure. The course reform have been achieved a better results in teaching practice.

關鍵詞：數控技術;教學改革;應用型人才

Key words： CNC technology;teaching reform;applied talents

中圖分類號：TG659-4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）22-0229-02

0? 引言

在學校教與學的活動中，課程學習是學生獲得知識、能力、提高素質的重要過程，具有不可替代的重要性和基礎性。課程教學的水平、質量直接影響畢業(yè)學生的質量，也是衡量學校辦學水平和教學質量的重要標志。“數控技術”是一門理論性與實踐性并重的課程，是機械類和近機類本科專業(yè)必修的主干專業(yè)課之一，是各高校重點進行教學建設和教學改革的課程。

本文以紅河學院為例，闡述了該校在數控應用型人才培養(yǎng)方面所做的一些改革措施，供大家分享、借鑒。

1? 《數控技術》課程教學現狀分析

數控技術的教學內容主要分為以下幾大模塊：①數控加工程序的編制;②計算機數控裝置;③進給伺服驅動系統(tǒng);④機床運動系統(tǒng)與典型部件;⑤典型數控機床;⑥數控技術的發(fā)展趨勢。

1.1 理論教學現狀分析

在當前很多高校進行數控技術的教學過程中，主要存在以下問題：①在數控加工程序編制部分，教學過程注重編程指令格式及應用的講解，而忽視了零件數控加工工藝的分析，但在實際編程中數控編程指令是依附于數控加工工藝的，離開了數控加工工藝數控編程指令也就失去了其意義，這也是很多同學掌握了編程指令的格式及功能卻仍然編寫不出來好的零件加工程序的原因所在;②在很多數控技術的教材中都詳細闡述了計算機數控裝置的軟硬件結構、插補和刀補的原理、數控機床的伺服系統(tǒng)、位置檢測裝置、主運動系統(tǒng)及典型功能部件等內容。這樣的教材編寫安排強調和重視了學科體系的系統(tǒng)性和完整性，強調了基礎的重要性。但同時也把數控技術割裂開來。學生即使每一部分內容都學得很好，但是對數控技術難以形成一個整體的概念，難以把其和數控技術聯系起來。另一方面，其中部分教學內容具有較強的理論深度，或在其他課程中已講解，比如變頻器的電路圖、位置檢測裝置的信號處理與傳輸等內容，教師講起來費勁，學生學起來也覺得枯燥乏味。對于這些內容需要圍繞數控機床結合教學實際及學生需求以應用為目標重新精選、整合;③隨著計算機技術、微電子技術、傳感器技術的高速發(fā)展，數控技術及其裝備（數控系統(tǒng)、數控機床）也正在發(fā)生根本性技術更新，并且發(fā)展迅速。因此，有必要查閱文獻，搜集資料，增加先進的數控技術及設備等方面的內容。

1.2 實驗教學現狀分析

學校目前所設置的實驗教學主要分為兩大模塊，第一大模塊是基于宇龍數控仿真軟件的數控車床及銑床的仿真操作教學，并讓學生編寫典型零件的車削及銑削加工程序進行仿真加工;第二大模塊是在數控實驗室實際操作數控車床及銑床進行典型零件的車削及銑削加工。所設置的實驗教學過于側重數控機床的操作。重點培養(yǎng)掌握數控機床操作、編程與維護能力，能夠從事數控機床操作、數控加工工藝和數控加工程序編制的應用型高級技術專門人才。而經過調研了解到企業(yè)真正需求的是精通數控加工工藝、數控自動編程、數控機床設計、維修等工程專業(yè)素質。因此，我們需要對現有的實驗教學模塊做出調整，縮減數控機床操作方面的教學課時，增加數控自動編程、復雜零件數控加工工藝、進給伺服驅動系統(tǒng)等實驗教學及數控機床結構現場教學等方面的內容。

2? 課程教學改革措施

紅河學院作為應用型本科院校，其人才培養(yǎng)模式不能像高職高專一樣，重操作，輕理論，學生只知其然，而不知其所以然，就業(yè)前景缺乏可持續(xù)性和創(chuàng)新性，也不能像普通本科院校一樣，教學偏重于理論方面，而應該理論與操作并重，在大專業(yè)人才培養(yǎng)目標下，培養(yǎng)出既懂數控操作，又懂理論且有一定創(chuàng)新能力的高素質數控應用型人才[1][2]。因此，基于應用型本科人才培養(yǎng)在教育理念、培養(yǎng)目標理論上的定位，結合目前的教學實際，在以下方面進行改革：

2.1 課程目標改革

根據對企業(yè)崗位及用人需求的調研分析，結合學校培養(yǎng)應用型人才的目標及學生的實際情況，重新明確數控技術課程培養(yǎng)目標及課程標準。

根據數控技術的教學內容和學生的學習階段，以應用型人才的應用技能為培養(yǎng)目標，把應用技能依據難易程度劃分為三個級別（見表1），即：基礎技能、專業(yè)技能和綜合技能。圍繞此“三級階梯”式的應用技能培養(yǎng)目標設置相對應的理論教學內容和實訓教學內容。

2.2 理論教學改革

主要體現在以下三方面：

第一，對數控加工編程部分，精選傳統(tǒng)內容，注重基本概念、基本原理、編程技術、原理在數控機床中的應用的講解，強化數控加工工藝的分析和編程指令的應用。

第二，打破原有章節(jié)界限，突出數控技術的綜合性，體現了計算機技術、微電子技術和傳感器技術及機械技術的融合，建立整合性課程。如“數控技術”一課包含了工程控制理論和電機控制、數控原理、伺服系統(tǒng)、傳感器原理，通過和相關課程教師交流，避免講述相同內容，圍繞數控機床和數控加工控制，理論緊密聯系實際，將相關內容整合。

第三，刪除陳舊的教學內容，擴展新技術應用的內容，使學生及時了解專業(yè)前沿動態(tài)和應用“熱點”，注重課程教學的實用性和前瞻性，合理更新教學內容，改變教學滯后的狀況。

2.3 實驗教學改革

縮減數控機床操作的實驗教學課時，依據應用技能的培養(yǎng)目標，將實驗教學內容設置為數控機床的操作、數控自動編程及加工綜合實驗、數控系統(tǒng)的插補原理實驗、數控機床伺服驅動實驗等模塊，設計相對應的教學內容及案例。在數控機床的操作和數控自動編程及加工綜合實驗等模塊的實驗教學過程中，教學手段以數控加工仿真軟件為主要工具，展示數控機床加工及程序運行過程，做到理論與實踐相結合，使學生能比較直觀形象地理解理論課堂教學內容。數控系統(tǒng)的插補原理實驗在斯沃數控插補仿真軟件上進行，數控機床伺服驅動實驗等模塊的實驗教學則在虛擬仿真實驗教學平臺上進行虛擬實驗。

數控編程及加工綜合實驗模塊按照從簡單到復雜的教學過程，分別設計較簡單的典型零件、中等復雜的典型零件、較復雜且典型的工業(yè)產品的教學案例，逐步鍛煉并提高學生的數控編程及加工能力，并為以后指導學生參加數控加工技能大賽積累經驗和做準備。

2.4 教學效果評價改革

在教學效果評價上采用理論和實驗分別考核，過程性評價與總結性評價相結合等形式，適當擴大學生自主設計工作任務和實踐等所占比重，通過理論和實踐相結合，著力培養(yǎng)學生熟練掌握數控技術的各項能力，以及培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力等綜合能力。

3? 結語

通過本次課程教學改革探索構建了“數控工藝一數控編程一數控原理—數控系統(tǒng)—機床結構”的課程內容模塊，在教學實踐過程中也取得了較好的效果：

①以數控加工工藝分析為切入點，引導學生學習數控編程，打破了以前教學中為了數控編程而學習數控編程的教學模式，讓學生掌握數控編程的本質及方法，使數控程序不再僅僅是代碼，使學生學習起來不再枯燥;

②不完全依賴教材，對數控系統(tǒng)控制原理、進給伺服驅動系統(tǒng)、位置檢測裝置、數控機床本體結構等部分教學內容圍繞數控技術和數控機床這兩條主線，以“必須、夠用、應用”為原則進行整合，讓學生從應用的角度出發(fā)掌握數控技術，使學生學習起來變得更容易，也更加符合“應用型人才”的培養(yǎng)目標;

③針對不同學習階段的培養(yǎng)目標及應獲得的技能設計相對應的理論與實踐教學內容，從基礎到專業(yè)，從簡單到復雜，循序漸進，逐漸提高學生的實踐應用能力，教學內容也更加符合企業(yè)對應用型人才的需求。

參考文獻：

[1]隋秀梅，劉宏偉，李國會.數控技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實踐[J].教育與職業(yè)，2010（29）：118-119.

[2]鐘健，陳德華.論高技能數控人才的培養(yǎng)——以廣西機電職業(yè)技術學院為例[J].廣西教育，2009（2）：123-124.

[3]張耀滿，王振起.數控技術課程中復雜回轉體零件數控編程教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2020（23）：220-222.

[4]黃桂琴，孫小撈.混合式教學在數控技術及裝備課程教學中的應用[J].西部素質教育，2020，6（13）：109-110.

[5]徐偉，萬軼，沙鑫美.基于項目式教學的數控技術課程改革與實踐[J].內燃機與配件，2020（12）：270-271.