数控教学模式的创新与应用

杨红霞

【摘 要】数控技术是一门综合性多学科的专业技术基础课，它是多门技术课程的基础，同时它又是一门实践性很强、技术更新很快的课程，因此，要大力改善教学条件和教材建设，抓好师资队伍建设、教学基本建设，将理论教学质量和实验、实训、实习教学相结合，从教学过程的各个环节入手，注重学生知识、能力和素质的培养，为我国的制造业发展培养大批优秀数控人才。本文主要对数控教学模式的创新与应用进行了分析研究。

【关键词】数控教学；面临问题；模式创新；应用

一、数控技术应用课程教学面临的问题

1、重理论教学轻实践教学

重理论轻实践是大部分学校的培养计划，因为在教学过程中，既不能将数控机床搬进教室教学，也不能一直在生产现场进行教学，因此教学大纲和教学模式还是以理论教学为主。学生仅凭几张图片，很难理解抽象的教学内容，尤其是一些较难、较深的机械结构和伺服控制系统等，学生理解较为困难，这也造成了学生的学习积极性不高。通过调查显示，一些以理论课程为主开设的专业技能的学生，通过较少的校外实习及课程，学生动手操作能力与学院的培养目标、企业的实际要求仍有很大差距。虽然学校也认识到技能培养实践和创新能力的重要性，但实践性教学的效果与学生期望值也存在一定的距离。而企业的反馈表明：用人单位对专业技能的毕业生要求是不仅要有一定的理论知识基础，更要有较强的实践创新能力。数控技术应用教学过程也存在同样的问题，以大量的理论课为主，少量的实践课程为辅，甚至部分实验课以参观认识代替了实践操作，教师过多介绍较难较深的理论，并且知识量过大，影响学生全面理解数控技术的知识和内容。

2、实践教学内容形式单一

在数控技术应用实践中，教学往往缺乏系统性，传统的实践教学内容形式较为单一。虽然教学计划经过严密的论证和调查，但客观条件的制约也是导致实践教学形式单一的重要原因。数控技术课程对教学实践环境要求较高，大部分学校在现有的条件下很难实现。首先，实践中无法将机床拆分开进行破坏性教学，因此学生无法很好地掌握数控机床的内部结构及工作原理，也无法让学生随心所欲地操作机床，所以，学生对数控机床工作过程中可能出现的故障、问题、事故等没有直观、感性的认识；再者，学校缺乏将阶段性的实践成果串联起来，在综合运用中，即使是每门功课都做得好的学生也无从下手。

3、教学模式缺乏创新

目前国内外数控技术突飞猛进，设备更新迅速快，数控技术发展日新月异，传统教学内容与教学模式需要改革创新，而我们现阶段的教育在这方面反应迟钝，跟不上时代的步伐。教育的目标明确在技术应用型人才上，这意味着要求我们的教育要紧跟时代发展，打破现有的传统式教育，加强实践性教学环节。例如在互换性与测量技术课程中，实验课时较少，实验内容多为一些传统的测量技术，而企业广泛采用的三坐标测量仪等技术设备，教师没有时间或者没有能力为学生传授，这也是造成了学生走向社会后实践操作能力很低。

二、数控教学模式的创新与应用

1、认识实习

新生入校的第一学期，组织学生观看数控加工录像资料，请专家教授进行数控加工技术讲座，组织学生参观学校实验室的数控教学设备，在校外工厂参观先进的数控加工设备及数控加工过程，使学生对数控技术有一个感性认识，提升学生学习数控技术的兴趣。

2、金工实习

学生金工实习的过程中，设置数控机床操作和自动编程等两个数控技术的实习项目。在数控机床操作项目中利用教学型数控机床所含有的简易自动编程软件，让学生自己设计加工图案，然后自动生成加工程序，再在蜡块或有机玻璃上雕刻出所设计的图像，这样极大的激发学生的学习热情。在自动编程项目中要求学生在CAXA制造工程师软件中完成三维实体造型，然后根据教师提示完成加工工艺设置，生成数控加工刀具路径，最后生成数控加工程序。完成比较好的程序还可以上传到数控机床上，加工出零件来。

3、数控工艺技能培训

数控高级人才的培养，必须十分注重学生动手能力的培养，我们在课余时间，充分利用学校现有的资源，对学有余力且对其感兴趣的学生进行120学时的数控加工工艺培训，培训分为数控工艺分析、自动编程软件（CAXA制造工程师）的应用、数控机床操作等三个方面。数控工艺培训要求学生通过培训具有基本零件的工序划分、刀具卡具的选择、工艺基准的制定、切削用量的选择和切削液的选择等数控加工工艺分析与设计能力。自动编程软件的应用要求学生通过培训，掌握功能齐全的实用型自动编程软件，如MasterCAM，Cimatron，Delcam，CAXA等自动编程软件，利用这些软件编制较为复杂的零件或模具加工程序，同时具有驾驭目前国内市场上流行的集成度高的诸如CATIA、Pro/E、UG（Unigraphics）等CAD/CAM软件的能力。数控机床操作培训要求学生熟练掌握数控机床的各种基本操作，掌握加工程序的输入与加工程序调试，掌握自动编程后的程序传输方法，掌握在线加工方法。总之，通过数控培训增强了学生的数控技术实践能力，培养学生创新能力。数控技能培训将数控技术理论与实践有机结合，巩固理论知识，培养学生的动手能力。

4、数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计

为加强学生的数控技术实践能力，机械设计制造及其自动化专业在学习了数控技术及其应用与数控加工工艺等课程后，安排数控加工工艺分析与数控编程课程设计，要求学生从零件图的识图开始，通过数控加工工艺分析和设计，选择刀具、卡具（包括专用卡具的设计），然后编写数控加工程序，并对其进行调试，最后操作数控机床，加工出要求的零件来。课程设计两周时间，要求每个学生零件图都不相同。课程设计开设后收到了良好的效果，达到了预期的目的。

5、数控技术创新实验

重视创新实践环节，大力发掘资源，调动学生的主动性和创造性，根据不同年级的特点，分层次开展开放性数控创新实践活动，要求学生根据学校现有的设备状况及自身的理论知识与教师一起设计创新实验，并在实验的基础上逐步完善设计内容。数控创新实践活动基本上围绕三个方面進行，一是围绕产品建模、系统仿真、NC代码生成、网络传输到零件的数控加工进行；二是围绕数控系统构建、普通机床的数控化改造、专用机床控制系统的模拟设计等内容进行，三是围绕数控机床的故障分析与数控机床的维护维修等内容开展。通过创新实验的设计，培养和强化学生综合运用知识的能力、工程实践能力和创新能力。

6、生产实习

我们始终将生产实习环节视为强化教学效果、实现理论联系实际的最有效手段。对高层次数控人才培养来说，生产实习基地一般选择在数控机床制造厂。要十分重视实习基地的建设，对已建成完善的实习教学基地，实现制度化的管理。为学生的实践能力的提高搭建一个更好的平台。学生在实习基地实习内容一般分为两大部分，一是在数控机床组装车间了解数控机床的装配调试，包括电器部分装配调试和机械部分装配调试。二是在零部件制造车间掌握数控机床主要零部件的制造工艺过程，了解数控制造厂的工艺设计规程，掌握典型零件的数控加工工艺与数控加工程序的编制。三是跟随数控机床维修人员进行售后服务，掌握数控机床维护维修的基本方法。通过生产实习，使学生进一步掌握数控机床的结构原理，更加了解数控加工工艺分析的方法和数控加工程序编制。更加强化学生的工程意识、工程实践能力和创新意识、创新能力。

结束语

总之，理论与实际要紧密结合，突出技能培养，用多样化的教学手段来激发学生的学习兴趣，提高教学效果，从而既为以后搞好班级的数控教学提供经验，又可以进一步提高学生对学好理论知识的认识。通过以上做法，我们的数控教学效果得到提高，学生也真正地学到了专业技能。

参考文献：

[1]魏保立.数控技术应用课程教学改革与实践[J].郑州铁路职业技术学院学报，2013（04）.

[2]魏效玲，姬晓利.数控技术课程教学浅探[J].河北建筑科技学院学报（社科版），2009（03）.

[3]方喜峰，张胜文.数控技术应用实训方案探讨[J].实验室研究与探索，2010（06）.