本科工程训练平台下数控教学模式探讨

梁 焱

广东工业大学 广东广州 510006

本科工程训练平台下数控教学模式探讨

梁 焱

广东工业大学 广东广州 510006

本科工程训练课程中的数控实践教学为学生提供了初步认识数控机床操作和加工的训练，在此平台下利用设备资源发挥自身特点和优势开展多形式教学，为学生提供不断学习和提高的条件，有利于学生的培养和技能提升，以适应当前教学发展的需要。

工程训练；数控；教学模式

工程训练是高等工科院校培养学生工程意识的实践性基础课,也是培养学生综合素质、提高创新精神和创新能力的重要环节。工程训练在提供正常数控实践教学的基础上利用现有的数控机床,通过合理安排并采取多形式、多层次的教学模式,提高学生学习的积极性、主动性和创新性,通过不断深入学习使其从了解、熟悉到掌握这一先进技术,为其今后的学习提供支持。

一、数控实习注重知识积累和基础训练

我校工程训练中的数控实习为学生提供了初步认识数控机床操作和加工的训练,短学时的实习并不能涵盖数控加工所要掌握的全部知识,这就要求在教学中结合实习特点突出重点,培养学生的综合运用和动手能力,在操作和加工中准确理解和掌握教学大纲的要求。

数控加工必须以理论为基础，在理论教学中融入原理、工艺和编程，使用教学课件形象地有启发性地逐步深入，并有针对性地设置一些思考性强、有相互影响的实际问题让学生分析、研究，在实际运用中加以分析以提高学生解决问题的能力。理论课应联系生产实际，注重实际问题的分析解决：加工工艺上数控车床与普通车床、数控铣床与普通铣床有很多共通点，结合对比、举一反三，有利于学生的理解和灵活运用。另外，照本宣科式的讲解和抽象的专业术语容易使学生失去学习兴趣，对于不同专业的授课要针对学生特点进行互动以产生良好的教学气氛和学习效果便于学生对教学内容的理解和掌握。

操作是实习的重点，通过理论知识学习和编程练习，学生对数控机床和加工程序有了一定的认识，在保证安全的前提下让学生多动手以熟悉整个加工过程。机床操作与零件加工需要学生进行材料装夹、刀具安装、程序输入调试、对刀、实际加工等一系列操作，实操中需要教师认真、细致、准确地指导学生完成每一步操作，让学生初步掌握数控机床操作和加工技能，使学生在掌握基本加工知识的同时对数控机床的使用有进一步的了解。

工程训练中的数控实习作为入门课程使学生对数控机床的操作和加工有了初步认识,学生在学习中遇到的问题通过教师引导和自己分析、研究、实践、总结直至解决,针对自己的薄弱环节有的放矢地进行学习,最后通过综合练习来检查其对教学大纲要求的理解和掌握。学生有了紧迫感则会更主动地认真钻研,这样可以更好地调动学生学习的主动性和积极性,开拓思路,认真完成实习,为今后的学习打下牢固的基础。

二、实验室开放注重自学、创新和技能的提高

实验室开放是培养高素质应用型人才的有效手段。实验室根据软、硬件条件，对不同学习需求的学生确定教学内容，支持和鼓励学生在课余时间参加科学实验、科技创新活动，促进知识、能力、素质协调发展，不断提高学生的工程意识和创新精神。

吸引和鼓励学生在实验室开放的条件下自学和提升实践技能，在实验室建设中就要注意软、硬件的配套，如设置加工零件展示柜，将数控机床加工的有特色零件和学生加工的零件进行展示；图片文字介绍；课外活动及竞赛的照片；让有丰富加工经验的实验教师定期举办讲座和小实验等等，以提升学生对数控加工的认识和学习热情，使学生从进入实验室就可感受到知识与技术所产生的良好氛围。

实验室开放包括：实验教学内容的预习、复习；课程设计、毕业设计；自拟的设计性、综合性实验；学生课外科研活动；学科兴趣小组、社团科技活动；学生技能鉴定；学生实验技能竞赛；各种小发明、小技改等科研活动，提倡学生结合工厂企业实际生产中的问题，自拟题目或参加老师的科研课题。通过实验室开放可使学生结合自己的学习内容更加灵活地安排时间，深化所学知识提高实践技能。

1.实验内容的预习、课堂理论知识及操作加工需要通过课后的理解验证和多次操作才能得以巩固，数控实验室开放为这一需求提供了必要条件。数控实验室开放着重于学生对机床操作和零件编程的学习，在没有教学安排的时段实验室提供一定数量的数控机床和材料供学生使用并配专人进行指导，实验室开放时间分固定开放和预约开放时段，开放时段可在部门主页中查询并采取网上预约和电话预约。

实验室开放后对学生的学习起到促进作用，取得了良好效果。灵活的学习时间，可使学生在课余时间进行所需要的学习，不影响正常课程。学生在实习前进行预习及实习后重回实验室对所学内容掌握程度和要验证的问题深度均比只是正常实习的学生有明显提升：使用代码编程和机床操作更容易理解和掌握；编程的准确性有所提高；通过实验教师的指导，加工工艺的运用更趋合理；经较短时间练习后可较熟练地进行数控机床操作和简单零件加工。

2.以学校为依托开展技能竞赛，是工程训练平台下检验教学质量和提高学生机械加工技能的重要手段。数控技能竞赛内容包括：零件编程、程序输入、仿真、对刀、加工等内容，要求参赛学生在规定时间内完成编写一般难度的零件加工程序，熟练使用数控机床进行加工。技能竞赛可提高学生参与热情，激发学生的荣誉感。技能竞赛不仅是比赛，同时也是学生提高理论水平和综合实践能力，找差距、为班级争荣誉的竞赛，在校内有很大的影响。

竞赛的开展，使参赛学生更加积极主动地利用课余时间在赛前对数控加工的相关知识进行钻研，在实验室开放的条件下学生由实验教师针对不同零件的加工进一步指导编程技巧，利用实习设备不断练习；对高精度和较小粗糙度的零件加工，所涉及的参数设置和刀具使用，通过教师的引导和实践，学生的加工精确度和操作技能的掌握都有明显提高。

3.学生在校期间考取的各种资格证书中，数控车、数控铣等级证是最热门的证书之一，也成为学生就业求职的敲门砖。技能培训的最终目的是使学生熟练掌握所学工种的数控机床操作和较复杂零件的精确加工，并通过劳动部门的鉴定考试取得中级操作工等级证书。利用工程训练平台进行数控技能培训并结合学生所学专业课进一步提升其技术水平，与企业用人标准相接轨，提高学生的竞争力。

考核包括工艺准备（读图与编程、制定加工工艺、工件装夹、刀具准备、编程、设备维护保养）、工件加工（输入程序、对刀、试运行、加工）、精度检验与误差分析、常见问题和故障处理。通过理论培训，再进行数控机床的仿真操作和加工，最后使用机床实际加工。学生通过理论到实践的系统学习，能够熟练地完成零件的加工，绝大多数学生可通过考核取得劳动部门颁发的工种等级证书。

4.在广东工业大学工程训练中心的专题网站(http://etc.gdut.edu.cn/wlzy/wlzy.htm)(图1)上，学习资源分工种分设备设置专题，以图片、文字、动画、操作加工视频等多种形式出现，使学生在浏览网页时就可以找到需要的信息，并提供下载，使教学课件和相关资料作为课本的知识补充成为课后本课程知识点的延续，设置讨论区更可方便经验交流。

图1 专题网站

实验室开放和网络学习对学生实践技能的提升和知识扩展是一个促进，学生解决问题的能力进一步提高，对工程训练课程的数控实习是有益的补充。学生实践技能的提高有赖于学生课后的钻研和教学条件的配套，在实验室开放的条件下，学生利用课余时间进行更深入的专研，不断完善知识面并提高实践技能，在实验教师的指导下所学的知识得到进一步深化。通过学习条件的不断完善，本校学生的数控加工技能有了很大提高，部分学生已具备了与高职院校数控专业学生一较高下的能力，2006年更取得了广东省高校数控技能大赛团体一等奖的成绩。

三、结束语

工程训练不仅要提供一般性的实习教学，更重要的是在现有条件下挖掘自身潜力，创造良好的条件提高学生的技能，使教学的发展与社会的需求接轨。利用工程训练平台提供多形式的教学不但可以提高学生学习的积极性、主动性和创新性，也促进了教学水平的不断提高。

[1]徐小明，张湘伟，丁政，等.开放型实验教学管理模式与系统实现[J].实验室研究与探索,2007，8

[2]袁锋主编.数控车床培训教程[M].北京：机械工业出版社，2005

Exploring a CNC multiple teaching model for the engineering training for undergraduates

Liang Yan
Guangdong university of technology,Guangzhou,510006,China

The CNC practice teaching in the engineering training course provides undergraduates with preliminary understanding of training for operation and processing of CNC machines.Moreover the CNC multiple teaching model can make use of the equipment for the multiple teaching in combination with its own characteristics and advantages in order to provide students with conditions of further study and improvement.It is a good way to train students and improve their skills for the requirements of recent teaching development.

engineering training ; NC ; multiple teaching model

2010-03-09

梁焱，高级实验师。