数控实习教学方法探讨

钱伟忠

（常州工学院机电工程学院，江苏 常州 213002）

数控加工技术是现代制造技术的核心和基础，数控技术的广泛运用不仅提高了企业的制造能力和水平，而且增强了对市场的响应能力和竞争能力。由于该技术的重要性，现阶段国内绝大多数工科高职院校均开设了数控专业或数控方向的专业课程，并且有很多院校都作为国家级或省级重点课程来建设，以求更好的传授数控技术的知识，培养此方面的人才来服务于社会[1]。我院是一所培养应用型人才为目标的院校，要求学生除了具有扎实的理论知识外，还必须具备较强的实践操作能力。《数控实习》作为《数控技术》课程后续的实践性环节，其重要性不言而喻，近10多年来学院在数控实习软硬件上面的投入逐年增加，可见学院在此方面的重视程度，但由于我院的办学性质与职业技术学院不同，我院学生与职业技术学院学生相比较在实习总体教学学时的安排较短，因此光靠硬件的投入，没有好的教学内容、先进的教学理念、严格的实习管理制度等软件支撑，学生不可能在短短几周时间里学到很多的实践知识。为了提高数控实习的教学质量，对于类似我院这类办学性质的学院学生不能采用按部就班、循序渐进式的教学方法，必须在有限的时间里增加学生在实践知识方面的信息量，用科学的方法制定教学计划并严格执行，用先进的方法缩短繁琐的程序校验过程从而赢得更多的时间让学生上机操作，采用项目任务驱动法，让学生根据要求自行创建所要完成的项目和任务，提高其学习的主动性，发挥其创造力，有效利用其课余时间，设置奖励机制鼓励学生多实践和完成高难度实践项目。

1 制定实习任务

我院数控实习的课时为2周，一周进行数控车削实习，一周进行数控铣削实习。由于学院实习设备和实习教师的紧缺，不可能给每位参加实习的学生分配一台数控机床，因此在传统教学中一般把参加数控实习的学生先分成两个大组即一组学生进行数控车削实习，一组学生进行数控铣削实习，另外再把两组学生内部再分成若干小组，每个小组中的成员合作完成一个工件。这种教学手段易使一些学生“投机取巧”和“滥竽充数”，难以区别学生的真实水平，不能做到公平公正地评价学生，容易使学生产生学习消极情绪和实习懈怠情况。为了提高学生的学习兴趣和客观评价学生的实践能力，必须在现有实习设备和师资的情况，制定新的教学内容和实习任务，充分利用学生课余时间和提高学生实习的效率。

新的实习任务要求每个学生按照任务要求必须独立完成两个工件的数控加工即一个数控车削零件，一个数控铣削零件。这种任务安排使每个学生必须积极进行实践操作，从源头上遏制了学生的惰性，端正其参加实习的态度。目前，我院数控实习的任务为（1）数控车削零件要求：图形由学生自行设计，所设计零件图中必须包括直线、圆弧、圆锥、沟槽、螺纹，零件结构要合理，尺寸标注完善正确，编程时要求学生用到轮廓循环、切槽循环、螺纹循环；（2）数控铣削零件要求：图形由学生自行设计，所设计零件图中必须包括圆弧、直线、圆形沟槽、方形沟槽，零件结构要合理，尺寸标注完善正确，编程时要求有钻削循环、阵列循环。以上任务在学生第一天参加实习时就布置，学生自行设计零件图和编程的所有工作一律由学生在实习结束后利用课余时间完成，这样有效利用了其课余时间，并且大大增加了学生实践操作的时间。为了让学生更好的理解实习内容和完成实习任务，我院负责数控实习教学的相关教师编制了相关的实习教材和零件图册以供学生参考，学生所自行设计的零件图在上机加工前，必须经过负责数控实习教师的检查和认可，否则不予上机实践。

2 改善教学内容

针对学生的实习任务，数控实习的教学内容主要是围绕实习任务展开，以典型零件数控加工案例来进行讲解和操作，但在其讲解和操作过程中内容较传统教学内容有所不同。传统数控实习教学中，对学生数控程序如何编制以及程序正确性检查方面占用了部分时间和师资，这也是传统教学中理论教学和实践教学没能紧密结合的后果。学生虽然在实习前已经学过数控技术方面的课程，对于数控程序编制有所了解，但由于课堂教学的局限性，学生对加工工艺过程、刀具选用、数控系统以及数控机床的操作方法等知识的了解程度不高，仅仅局限于多媒体教学中所看的视频或图像。例如数控加工过程的对刀动作，学生在课堂教学中很难理解和掌握，在数控实习教学中就必须重点讲解和操作演示。为了使理论教学和实践教学紧密结合，我院负责数控技术课程教学的教师和负责数控实习的教师针对我院现有数控设备，在教学内容上进行了全方面的协调、沟通和完善。学生在数控程序如何编写、加工工艺如何编制以及所编程序的正确性由负责理论教学的教师解决，负责数控实习的教师主要负责讲解数控设备的操作和使用，教学以典型零件数控加工案例为主，其中当然也涉及加工工艺和程序讲解。通过改善教学内容，使数控实习的教学内容重点完全放在了教授学生如何操作数控机床，如何动手实践上，避免了和理论教学内容的过多重复，大大增加了学生上机操作的时间，节省了负责数控实习教师的精力，让其更好的投入在实践教学中去，这样也使学生能把理论知识更好的运用到实践中去。

3 采用数控仿真教学

目前全国各个院校在实训这一环节均存在教学瓶颈，其原因有二：（1）资金原因，数控设备昂贵，一般学校很难满足大量学生实训设备和材料的需求量；（2）安全问题，数控加工具有危险性，由于程序错误或者操作失误，很容易造成设备损坏或人员受伤[2]。通过改善教学内容，的确能大量节省负责数控实习教师的精力，但同时增加了负责理论教学教师的工作量，如一个班学生参加实习，以40名学生计算，每人完成两个工件，意味着有80个程序需要校验，即便是教师在检查中也可能出现差错，并且在学生进行正式上机加工工件时，一旦出现问题，负责数控实习的教师必定要再次检查，无形中增加了工作量和不安全因素。如何有效解决这一教学瓶颈，在数控技术教学和实习环节中采用数控仿真教学是一个行之有效的方法。目前我院已经购置了相关数控仿真软件，通过该数控仿真软件，学生只要输入其所编制的数控程序，软件能检查其程序语法问题，并在界面上能显示其程序的走刀轨迹，学生和教师能通过此方法快速判断其程序的准确性，大大节省了教师的工作量，同时大大增加了学生实践的时间。后续我院将在此方面增加投入，争取早日实现更为现代化的数控实习教学，让学生接触和掌握更为先进的技术和手段。

4 设置奖励机制

为了提高学生参加实践环节的积极性和实习质量，我院在数控实习方面设置了奖励机制，即把参加数控实习的学生都作为比赛选手，并在其参加数控实习第一天就讲明了比赛规则和奖励内容，为此负责数控教学的教师专门制定了比赛规则和章程。具体细则大致如下：每个学生必须参赛然后择优评选，为了把奖励面广泛点，先同班学生评比，然后再同年级学生评比。目前，我院一学期大约有10个班的学生进行数控实习，每个班设定两名同学参加学期结束时的评比，要求这两名同学在班里的竞赛中达到零件设计难度大、绘图标准、零件结构性好、加工工艺路线合理、程序编制合理，加工出来的工件符合图纸要求及精度要求，这样10个班选出20名左右学生参加学期总评比，按比例凭选出特等奖、一等奖、二等奖、三等奖。该奖励机制使学生对数控实习产生了浓厚的兴趣，激发了学生的斗志，增加了师生互动，正真做到了教学相长。

5 结束语

通过教学任务的制定、教学内容的改善、教学方法的改变以及奖励机制的设置，使学生改变了原来对数控实习那种枯燥无味的看法，学生的积极性得到了充分地调动，很多学生在数控实习报告心得体会中写到：通过实习提高了自己独立思考处理问题的能力，明白了做事要严谨细致的态度，给其学习提供了另一种学习思路。另外，通过这些手段使一些动手实践能力强的学生脱引而出，在江苏省工科院校第五届先进制造技术实习教学与创新制作比赛中，我院两队学生在比赛中发挥出色，其设计的零件难度大，结构合理，程序编制规范，操作熟练，尺寸精度高，分别获得了二等奖和三等奖的佳绩。当然，我院在数控实习教学过程中还存在一些不足之处，今后在实践中将不断改进和完善，从而更好的提高教学质量，更好的培养数控加工技术方面的人才。

[1]黄志荣，俞 庆，钱伟忠，UGNX软件在数控加工教学中的应用[J]，中国现代教育装备，2011（19）：16-17.

[2]陈小怡，谈CAM软件在数控教学中的应用—以MasterCAM为例[J]，泸州职业技术学院学报，2008（3）：17-19.