丁 靜 白代萍 王巧花

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 河南鄭州 450002

數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)探索

丁 靜 白代萍 王巧花

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 河南鄭州 450002

本文從機械制造及自動化專業(yè)中的一門主干專業(yè)課數(shù)控加工技術(shù)出發(fā)，探索如何有效實施教學(xué)的方法。通過教學(xué)實踐探索，顯示出專業(yè)英語在滲透教學(xué)，實驗、實訓(xùn)中的強化，以及課堂中的互動式教學(xué)方法均深受學(xué)生的歡迎，學(xué)生的專業(yè)能力亦得到顯著提高。

數(shù)控；特點；教學(xué)

數(shù)控加工技術(shù)是機械制造及自動化專業(yè)和數(shù)控專業(yè)的一門主干課程。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用將傳統(tǒng)的機械制造與微電子、計算機、信息處理、現(xiàn)代控制、檢測技術(shù),以及光電磁等多種科學(xué)技術(shù)融為一體,使機械制造業(yè)成為知識密集、技術(shù)密集的大科學(xué)范疇的現(xiàn)代制造工業(yè)。

一、本課程的特點及教學(xué)中遇到的問題

1. 內(nèi)容繁多，課時減少

數(shù)控加工技術(shù)是多學(xué)科綜合性課程，涉及的知識面很寬，近年來又需不斷地充實很多新工藝和新技術(shù)，該技術(shù)已被世界各國列為優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，成為當(dāng)代國際科技競爭的重點。

數(shù)控技術(shù)教育其課程體系和內(nèi)容應(yīng)緊緊圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和現(xiàn)代機械制造技術(shù)的狀況和趨勢進行，為達到厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、適應(yīng)性強的培養(yǎng)要求，該課程賦予學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，既要體現(xiàn)專業(yè)特點、又要體現(xiàn)出制造技術(shù)的現(xiàn)代化，使學(xué)生掌握的現(xiàn)代機械加工理論和技術(shù)比較完整、系統(tǒng)。因此本門課需講授的內(nèi)容很多。但是，隨著社會對技能性人才需求的急劇增加，教育改革的實行，各門課程的教學(xué)時數(shù)相應(yīng)縮減，教學(xué)計劃要求教師在44學(xué)時內(nèi)完成該課程的教學(xué)任務(wù)，這對任課教師是很大的挑戰(zhàn)。

2. 實踐性強，條件有限

本課程實踐性很強，學(xué)習(xí)本課程必須注重理論同生產(chǎn)實踐的有機結(jié)合。但是，由于傳統(tǒng)的重理論輕實踐觀念的影響及實踐條件的制約，實踐教學(xué)課時數(shù)往往被課堂教學(xué)擠占，在教學(xué)過程中實踐環(huán)節(jié)非常薄弱且實踐機會很少。如何根據(jù)教育的要求并結(jié)合該課程的特點很好地完成教學(xué)任務(wù)，這又是擺在任課教師面前的一大挑戰(zhàn)。

二、針對本課程的特點，在教學(xué)中采用一些行之有效的措施來保證教學(xué)效果

1. 采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法及手段，從而適應(yīng)短學(xué)時的要求

(1)自學(xué)配合精講

在講授該門課程時我們盡量采用導(dǎo)向式的教學(xué)方式,讓學(xué)生有更多的自主學(xué)習(xí)機會。在開學(xué)之初,將本學(xué)期的授課計劃給學(xué)生,讓學(xué)生知道本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容和進度,在授課計劃中標注出自學(xué)部分和精講部分。

①自學(xué)部分。在教學(xué)計劃中提出一些小論題，并告知學(xué)生如何做、為何做、查閱哪些資料。將這些小論題在課程的講授過程中逐漸布置給學(xué)生,讓學(xué)生去圖書館、上網(wǎng)查找相關(guān)資料，并寫出對這部分內(nèi)容的認識。按照教學(xué)進度上交規(guī)定字數(shù)的小論文。通過這種方式的自學(xué)讓學(xué)生學(xué)會如何收集資料、使用資料,學(xué)會了專業(yè)論文的書寫格式,更重要的是使他們了解到數(shù)控技術(shù)的最新發(fā)展方向,并激發(fā)同學(xué)們對數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在課外積累了數(shù)控技術(shù)的相關(guān)知識,擴大了知識面,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。

②精講部分。要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，上課時鼓勵完成預(yù)習(xí)的同學(xué)上臺講解，并提出他在預(yù)習(xí)中遇到的問題，大家一起解決，然后老師對重點、難點內(nèi)容進行詳細講授。上臺講解既鍛煉了學(xué)生的表達能力，又使教師了解學(xué)生對知識的掌握程度。

總之，學(xué)生自學(xué)配合教師精講這種教學(xué)方式，有效地克服了課時縮減給教學(xué)工作帶來的一些困難。

(2)多種教學(xué)方法相結(jié)合

本課程內(nèi)容多，知識面寬，我們可采用課堂講授法、問題教學(xué)法、案例教學(xué)法、課堂討論法、引導(dǎo)歸納法相結(jié)合的多種形式的教學(xué)模式，發(fā)揮學(xué)生的內(nèi)在潛力，培養(yǎng)其綜合能力。例如：數(shù)控加工的零件千變?nèi)f化，每種都講課時不允許，采用案例教學(xué)法、課堂討論法相結(jié)合的教學(xué)方法，教師挑幾種典型零件的數(shù)控加工程序進行精講，并進行課堂討論，及時對學(xué)生的疑問進行解答，這樣學(xué)生就能運用所學(xué)知識舉一反三，觸類旁通，達到事半功倍的效果。

總之，在教學(xué)過程中，使用教師導(dǎo)學(xué)、學(xué)生自學(xué)、共同討論、共同分析、學(xué)生歸納、教師總結(jié)的教學(xué)方法，不僅可以盡可能地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能有效地提高教學(xué)質(zhì)量，縮短教學(xué)時數(shù)。

(3)利用多媒體教學(xué)，增強直觀性

利用多媒體教學(xué)，將文字、圖形、動畫和聲音有機地結(jié)合起來，把抽象的要領(lǐng)具體化，把平面的圖形立體化，化繁為簡，化靜為動。例如，在講數(shù)控加工工藝中走刀路線時，可對教材上的平面圖形進行動畫演示。這樣既可增大教學(xué)容量，克服教材篇幅及時間的限制，又能使教師從繁重的板書中解脫出來，減小了勞動強度。同樣一節(jié)課，采用多媒體教學(xué)使學(xué)生接受的信息密度加大，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂效率亦得到顯著提高。

2.在教學(xué)計劃中，設(shè)計數(shù)控加工實驗和實訓(xùn)

實驗、實訓(xùn)一直是本課程深受學(xué)生喜歡的教學(xué)環(huán)節(jié)。因為在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生能學(xué)到很多實踐知識，并將所學(xué)的知識進行融會貫通。

(1)課程實驗

主要開設(shè)數(shù)控機床結(jié)構(gòu)實驗，使學(xué)生了解數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)，同時開設(shè)數(shù)控編程實驗，包括手工編程和自動編程。①V-CNC程序驗證。程序的編制需進行驗證，使用V-CNC虛擬仿真軟件,讓學(xué)生在上機床操作之前,先對操作環(huán)境,加工過程有個全面的認識,在仿真實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題,避免操作時發(fā)生碰刀、過切等錯誤。②自動編程軟件CAXA。自動編程內(nèi)容讓學(xué)生開拓視野,在學(xué)會手工編程基礎(chǔ)知識之后,讓學(xué)生了解復(fù)雜零件的自動編程過程,以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。在此教學(xué)過程中教師先利用CAXA軟件進行多媒體教學(xué)演示,同學(xué)們能在計算機上直接看到自動編程的過程,從CAD設(shè)計、工藝參數(shù)的設(shè)定、刀具軌跡的生成到實體的仿真加工，最后通過后置處理,生成能夠直接在數(shù)控機床上使用的NC數(shù)控程序。然后讓學(xué)生自己動手操作,讓學(xué)生自己體會自動編程過程。

(2)數(shù)控機床操作實訓(xùn)

實訓(xùn)這一環(huán)節(jié)完全貫徹了行為導(dǎo)向的教學(xué)方式。實訓(xùn)是提高數(shù)控加工技術(shù)、綜合驗證數(shù)控加工能力的一個重要環(huán)節(jié)。在教學(xué)計劃中開設(shè)數(shù)控加工實訓(xùn)，在實訓(xùn)中，學(xué)生進入實習(xí)基地，由授課教師指導(dǎo)來完成該教學(xué)環(huán)節(jié)。實訓(xùn)時，老師布置加工任務(wù)。要求學(xué)生對所給的零件安排加工工藝路線，設(shè)定切削用量，從毛坯開始，編制合理的程序。獨立完成整個零件的加工，并將尺寸和表面粗糙度控制在要求的范圍內(nèi)。為盡量減少事故的發(fā)生，要求學(xué)生必須事先在仿真軟件上驗證加工軌跡，再上機床進行加工。通過獨立完成整個零件的數(shù)控加工，學(xué)生系統(tǒng)地掌握了數(shù)控加工知識，并對數(shù)控機床的基本操作有所了解。在實訓(xùn)時同時強調(diào)安全知識及安全的重要性，避免事故的發(fā)生。

三、在課程內(nèi)容方面進行不斷地更新、充實

1.增加數(shù)控專業(yè)英語

數(shù)控技術(shù)在操作中，很多界面是英文的。那么在講稿內(nèi)容中增加了專業(yè)英語，從原版的數(shù)控教材中摘錄了一些數(shù)控知識，對數(shù)控專業(yè)詞語也作了英語注釋。在教學(xué)過程中，對一些喜歡英語的同學(xué)來說，他們非常喜歡這樣的形式，平時在與同學(xué)們的交流中已得到及時反饋。

2.增加新知識，刪除陳舊內(nèi)容

隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，需要及時更新陳舊的課程內(nèi)容，增加前沿科技知識。為了使培養(yǎng)出的人才能滿足現(xiàn)代化企業(yè)的需求，我們在授課過程中優(yōu)化、重組了課程內(nèi)容，建立了完善的課程體系。教師的授課不是照本宣讀,而是突出知識的綜合性和應(yīng)用性,及時刪除較陳舊的內(nèi)容,將最新技術(shù)成果、發(fā)展動向和科研成果引入課堂教學(xué)和實踐教學(xué)，提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)與機電一體化多學(xué)科知識的有機融合,適應(yīng)當(dāng)今數(shù)控人才多種能力和素質(zhì)培養(yǎng)要求。

四、結(jié)束語

總之,我們要重視人才素質(zhì)和能力的培養(yǎng),不斷學(xué)習(xí)先進的教育思想和教學(xué)模式,總結(jié)經(jīng)驗,探索更有效的教學(xué)模式和方法。只有如此,才能滿足社會發(fā)展的需求,使我國的機械制造業(yè)能更有效地迎接競爭與挑戰(zhàn)！

[1]吳靜.高職數(shù)控技術(shù)教學(xué)實踐初探[J].大眾科技,2005,11

[2]華麗娟,徐朔.數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)改革比較研究[J].上海電機學(xué)院學(xué)報,2005,3

[3]李森,申健.董江宏.關(guān)于數(shù)控設(shè)備編程課程教學(xué)的探討[J].科技咨詢導(dǎo)報,2007,12.

Teaching exploration in CNC machining

Ding Jing, Bai Daiping, Wang Qiaohua
Zhengzhou university of light industry, Zhengzhou，450002，China

This paper starts from CNC machining, which is a professional course of “mechanical manufacturing and automation”, to explore how to implement the teaching methods effectively. Through the teaching exploration, it shows that the penetration of specialized English, the strengthening of experiment and practical training, as well as the interactive teaching method in the classroom are popular with students. And student's specialized ability is also obtained the remarkable enhancement.

CNC; characteristic; teaching

2009-11-09

丁靜，碩士，講師。