浅谈中等职业学校《数控加工专业》教学方法

高承明

摘 要 众所周知，随着现代技术的迅猛发展，数控技术在机械制造行业中得到了广泛的应用，并已成为社会的生产支柱，因此，数控专业已经成为当前最为紧缺的专业，多年来，许多中等学校都相继开设了数控专业，以满足与适应市场对人才的需求。本文就中等职业教育数控专业的教学模式方法和教学模式进行探讨。

关键词 中等职业教育 数控专业 教学

在经济高速增长的良好环境下，国内大量企业对数控类各级专业人才非常急需。因此，近年来各职业学校均开设了《数控加工专业》。这是一门理论性、技术性和实践性很强的新兴专业，主要包括数控车加工、数控铣加工、加工中心以及数控线切割加工等，其培养目标是为机械加工行业培养具有较高素质的数控专业人才。中职学校对该专业的具体要求是：使学生了解数控加工技术的基本理论知识，具备正确编制数控加工程序的能力和应用数控加工机床熟练加工机械零件的技能；掌握数控车床、数控铣床、加工中心、数控线切割机床的工作原理、构成和主要用途；在能力培养方面，使学生掌握数控车床、数控铣床的编程方法和操作技能，初步掌握加工中心的编程方法和自动编程技术。中职学校的数控专业教师能否切实运用科学的教学方法，必将直接影响到能否培养出合格的数控专业劳动者，进而影响到我国机械制造业的发展。为此，本人结合这几年的数控教学实践浅谈自己的一些感悟。

一、教学组织与教学过程

数控加工技术包含编程方法和操作技能两大内容，所以，要求教师既能讲授教材中的基本理论、基本原理及程序编制的方法，又能指导学生进行数控机床的操作。设备、数控系统及教材的选定必须紧扣“中等职业学校数控专业教学指导方案”对该课程的基本要求，其次还要考虑设备、数控系统及教材之间的相互配套，有鉴于此，在以上几个方面我们要按照数控系统配置来组织教学。在教学过程中，我们始终贯穿编程和操作这条主线，整个教学过程也分为两个模块进行。

1、课堂教学

主要介绍基本概念、数控编程基础知识及数控加工基本原理，为学生学好数控加工技术打好理论基础。数控专业是一门工程实践很强的学科，课程中的内容较多都要涉及至各种机械的结构及机构的传动，教师除了安排学生进行参观实习外，在课堂教学中，如果还是依靠以前的“一支粉笔，一个黑板”的教学手段，一方面由于绘制大量复杂的结构图形浪费教学时间；另一方面对目前中等职业教育学校的学生生源的素质，仅用一个平面的图形来讲授工程的问题，使抽象的问题无法形象化，也无法达到良好的教学效果。今天，随着计算机、多媒体和网络技术的迅速发展和广泛应用，数控专业的课堂教学应进入数字化时代。因此，课堂教学可以本本配套采用以下两种教学方式。

（1）充分发挥多媒体优势，灵活运用多媒体教学

在课堂教学过程中，既可以结合教材的教学光盘及一些培训软件，同时又可自制一些与生产实际紧密相联的教学课件，利用多媒体视频教学手段，采取讲解、演示、讨论等多种方式激发学生学习该课程的兴趣和积极性，化抽象为具体、化枯燥乏味为生动直观，从而达到既给学生详细讲授该课程基本的理论知识，又培养学生根据零件图确定被加工件的加工工艺过程和编制加工程序的能力。如：在学习刀具半径补偿指令G41（G42）时，首先给学生详细讲解刀具半径补偿指令的概念和作用；然后，让他们分别观察在同一个零件轮廓的程序中，有无刀补指令刀具的运动轨迹，这一知识的教学，既有讲解，又有多媒体课件动画演示，再加上对实际零件的加工。学生自己通过对比后，对刀具半径补偿的概念的理解就更为深刻了。

（2）恰当运用数控加工仿真系统，充分发挥其课堂教学中的作用

数控加工仿真系统是结合机床厂家加工制造经验与学校教学训练为一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件，可以满足大批量学生教学需求。数控加工设备价格昂贵、占地大，而数控仿真系统软件可以在微机平台上运行，解决了培训时学员多，机床设备少的问题、并为学校节省了大量设备购置经费。它可以对数控装置进行仿真操作，实践课程教学的目的主要是对原理的验证。学生可利用此软件进行仿真操作，同样会起到真实设备的教学效果。常规的原理课程的讲解一般分两部分，一部分在教室讲解原理，另一部分在实验室讲解实际操作，这样必然增加了课时，也使教学内容不连续。用软件教学可以将两部分内容有机结合，也为学生的课前预习提供了条件。此系统还可以依据不同的客户要求进行设计，尤其适于初学者的入门学习。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，并且安全可靠。通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高。当然，教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

2、实验与实训操作教学

实训教学的目的是让学生熟悉和掌握实际编程和操作，这也是该课程的重点，因为学生就业后其工作能力如何就体现在实际操作方面。实验和实训授课地点安排在计算机机房和数控实训中心，在讨论不同类型的机床编程和操作时，安排不同的实训操作内容。

数控车床和数控铣床的编程操作是在计算机机房完成的，我们采用的是HNC-21T和HNC-21M数控培训软件。每次上机前，理论教学教师和实训教师共同商讨，确定好相应课题后，给学生指定要加工的零件图，要求学生按照零件图当场完成程序编制和程序校验，使教学内容具体化。在编程过程中，充分发挥学生的主体作用，让学生边做、边学、边问，大部分同学都能按时完成教学内容。完成了程序编制和程序校验，说明所编程序无误，随即保存。数控实训中心控制机床的计算机可以共享该程序，学生在进行车、铣面板操作和加工练习时，可以调用自己编的程序来加工。

数控车和数控铣加工练习在数控实训车间进行，在给学生介绍清楚机床的各种基本操作方法后，数控实训中心为学生准备好被加工零件的毛坯，其加工程序是学生本人通过上述方式在计算机机房编制和校验无误的程序，学生自己按零件图的加工要求进行加工。通过这种理论和实践相结合的教学方法，不仅大大调动了学生的学习热情，而且增强了该课程的应用性和实用性，培养了学生的动手能力和严谨的工作作风，同时也提高了教学效率和教学效果。

加工中心的加工练习是通过数控仿真加工教学系统进行的。该系统可以在计算机上建立起一种虚拟现实技术、具有三维真实感的数控加工环境和多元化的教学环境，学生可以在此环境下学习和掌握从工艺分析、加工准备、毛坯装夹、对刀、编程到加工的全过程的操作技能。

二、强化技能实训

所谓实训，就是在学校能控的状态下，按照人才培养的规格要求，对学生进行职业技术应用能力训练的教学活动。它集实验中“学生能控”和实习中“技术应用”于一体，突出了工程技术应用性，形成了中等职业技术教育中最为闪光的特色。实训教学应具有五个特点：（1）模拟的职业环境，体验职业氛围；（2）实训项目具有功能应用性和工艺规范性；（3）技能操作训练集中，便于掌握技能；（4）构思创新型的实训项目，提高实训的科技含量。（5）学校也可组织实施“小制作、小发明、小创造、小论文”的课程活动，拨出经费、提供设备，安排一定的时间与空间，鼓励学生自由选题、自由组合，进行创造活动。

现在在中等职业学校推行的一体化教学，一些学校已经开始实施，这样的教学模式针对课题，将课堂所需知识较好的融合在一起，通过多媒体等好的教学方法和教学手段，很好的把理论与实习结合起来，通过完成课题，学生就能掌握相关的理论知识与操作技能，更好的促进了数控乃至职业教育中的教与学。

三、开辟第二课堂

学校加强同企业的合作，把学生放到企业中去，利用企业工作现场和最新的生产技术，在职业岗位上对学生进行实际训练，从而开辟了培养技术应用型人才的第二个课堂。学生在企业接触到生产实践或工程项目，熟悉了现代化生产工艺，并掌握如何运用先进的技术和设备，充实了实际操作经验，使教育、训练、应用三者有机结合。学生一毕业就能上岗工作，增强了学生的就业竞争力。在培养学生技术应用能力的同时，还应在各种场合，利用一切有效的手段，对学生进行人文精神和科学素养熏陶，培养他们的社会责任心、职业道德、诚信品质以及团队精神，从而达到素质培养与企业一线人才要求对接。

（作者单位：重庆市工业高级技工学校）