数控加工工艺与编程教学改革研究

黄艳 张树林 林祖正 农胜隆

摘 要：本文针对鹿山学院应用型本科“数控加工工艺与编程”这门课程的教学要求和存在的问题，结合笔者在实际教学过程中积累的教学经验，从理论教学和实践教学两方面提出了教学方法改革的意见。

关键词：数控加工工艺与编程;理论教学;实践教学;改革

0 引言

《数控加工工艺与编程》是鹿山学院数控技术专业的核心课程，也是机械工程专业的主干课程。该课程安排在大三的第二学期，课程重点讲授数控加工基础、数控编程基础、数控车削工艺与编程、数控铣床和加工中心工艺与编程[1]，其中有4个学时的实验。大四的第一学期安排有6周的集中综合实训。通过历届的教学，笔者体会到：学生对理论知识的掌握不牢固，无法达到课程预期的效果和要求，笔者对此提出了该课程的相关教学改革。

1 理论教学改革

本门课程包含两大模块理论课程和实践课程。只有巩固了理论知识才能更好地完成实践课程的学习。因此，我们对本课程的理论教学部分提出了以下两点的改革意见。

1.1 刺激学习法  改掉传统的教学模式——向师生互动、学生参与实践、自主探究转变。在讲授新内容之前，先给学生一些实际生产中的某些典型零件的成品或者工艺品，首先引起学生的注意，提起学生的兴趣，告诉学生学完了本门课程这些产品自己就可以编程加工出来，进而刺激学生想要学习的欲望，最后再切入到理论的学习中。授课内容中讲授的例子尽量选择学生感兴趣的典型零件作为案例，从简单到复杂，注重教师少讲、且讲重点，学生多练习，每讲完一个新内容设置一些随堂小考或者课堂练习，让学生积极主动参与，为学生提供更多独立思考的时间与空间。

1.2 模拟教学法[2] 采用龙宇仿真软件、CIMCOEDIT数控程序编辑仿真软件等相关软件进行模拟操作练习的教学，在虚拟仿真系统中让同学们首先对工件进行工艺分析，编写程序并修改调试，最后完成零件的加工及检验，这样就可以让学生自己判定自己编制的工艺过程与加工程序是否合理、正确，进而更好地理解零件加工的生产工艺过程。模拟操作的练习可以作为随堂小考或者课堂练习来进行。这样不仅提高了教学质量，也为后续的实训教学奠定了基础，可以最大限度地发现实际操作中的错误，从而避免如撞刀等安全事故发生。

2 实践教学改革

本课程是一门综合性和实践性非常强的课程，实践环节至关重要，只有通过实训进行实际操作，学生才能掌握工艺知识与编程技巧，掌握基本的操作技能，达到本课程的要求。在过往的实训课程中存在的问题：①实践课与理论课时间上安排不合理，理论课安排在大三第二学期，实训课安排在大四第一学期，中间间隔一个暑假，所以到了大四实训的时候大部分的学生几乎都忘记之前学过的理论知识，一切又从零开始，编程时间几乎超过实际操作的时间，明显达不到实训的预期效果;②实验课时太少，对实践性较强的本课程来说没有太大的帮助，而且内容与实训重复;③由于学校的某些政策，本专业有部分学生大四上实训课的时间是在校外合作企业直接参加生产实践的，这部分学生没有参加过实训教学环节，编程和动手能力都比较差，给合作企业带来不便与负担。针对这一系列的问题，我们对本课程的实践教学部分做出了以下两个方面的改革。

2.1 修改实践环节的时间 修订人才培养方案，把实训课程和理论课程的时间结合起来，理论课程时间不变仍在大三第二学期，对实训课程的安排做了调整，首先取消实验课时，把实验课时归到理论课时中，在大三第二个学期期末安排3周的实训课作为基本操作实训，大四第二学期再安排4周的实训课作为强化训练。这样，不管大四的时候学生在校外企业进行生产实践还是在校内进行实训都有了更好的基础。

2.2 错误教学法[3] 由于数控编程的指令很多，而且代码相似，学生在编程时候常常用错指令，或者在书写和输入程序的时候经常出错，例如G00和G01用错场合，G41、G42左右刀补混淆不分，程序结束语用法不清楚等。为了提高教学质量，提升学生的编程能力，我们采用错误教学法，即教师把学生经常出现的错误进行归纳总结，以一些常見的错误为例子给学生讲解、强调。在实训过程中，一旦学生程序无法运行，要及时的帮助学生找出错误的原因，及时纠正，同时可以选择一些典型的错误就地取材作为例子给学生进行总结，加深学生的印象。

3 结语

2012级数控专业是进行教学改革之后的第一批学生，在教材和教师都相同的前提下，对本届学生《数控加工工艺及编程》课程的期末考试情况与往届学生的期末考试情况进行对比分析，具体见图1。

图1  各届期末考试情况分析图

从对比中可以看出，经过教学改革以后，学生的理论知识掌握得更深刻、牢固，在实训过程中学生的理论知识掌握情况良好，学生的积极性和热情比较高，动手能力得到更好的训练和提高。

本次的教改取得了一定的效果，但是距理想的效果还有些差距，在今后的教学中还需不断的摸索，不断的努力，使教学改革得到更大的成功。

参考文献：

[1]赵仲先，程俊兰.数控加工工艺与编程[M].北京：电子工业出版社，2010.

[2]郑才国，宋黎.数控加工工艺与编程教学改革与实践[J].教育园地.

[3]李倩.错误教学法在“数控工艺与编程与操作”教学中的尝试[J].改革与开放，2010（4）：110.

基金项目：广西教育科学“十二五”规划课题成果《提高广西独立学院机械类专业学生实践与创新能力的研究与实践》;广西科技大学鹿山学院转型发展专项项目（2015ZXYB011，2015ZXYA004）。

作者简介：黄艳（1982年10月），女，广西科技大学鹿山学院，工程师，学士，机械工程及自动化专业。