浅谈如何提高《数控编程与操作》的教学效果

廖晶晶 南平技师学院机械系

前言：《数控编程与操作》的内容包括数控技术、数控编程、数控加工、设备操作、工艺工装等，还包括对相应设备设施与器具设备的使用，而这些内容的教学，尽管十分强调理论与实践的结合，但依旧十分枯燥，为此，在中职院校教育教学中还需要教师采取适当方法提高学生的学习兴趣，进而采取有效策略提高教学效果。

1 提高中职学生对《数控编程与操作》的学习兴趣

1.1 运用先进技术，激发学生好奇

在信息技术与计算机技术高速发展的今天，《数控编程与操作》在教育教学过程中可以充分运用先进的教学技术与教学方法，提高教学的生动性与趣味性，从而吸引学生的关注，提高学生的学习兴趣。比如，教师可以利用多媒体教学设备，通过更加立体、形象、生动地表现方式，向学生们演示数控编程与操作在自动化机床上的动作与表现，从而提高教学内容的生动性，提高学生的学习兴趣。另外，教师还可以通过计算机数控仿真软件辅助教学，将学生编写的数控程序直接通过数控仿真软件模拟展示出来，也可以直观地看出学生的程序编写错误。相较于传统教学方式而言，利用计算机数控仿真软件进行教学，可以更加直观而形象地向学生展示零件的加工过程，帮助学生更好地了解如何实现毛坯向成品的转变，同时通过这种方式，学生的学习与操作结果都可以通过计算机软件进行展示，每一次展示都有相应的结果，学生就可以“看到”自己的学习成果，这种类似于“任务教学法”的仿真软件，可以给学生以学习的成就感，从而进一步提高学生对于这门学科的兴趣。

1.2 理论结合实践，吸引学生关注

《数控编程与操作》课程的教学过程中，十分强调对于学生实践能力的培养，为此，教师应当充分运用“理实一体化”的先进教学理念，将理论教学与实践教学相结合，不仅培养学生的理论基础，还要培养学生的动手能力，以突破传统教学重视理论而轻视实践的桎梏，突出对学生专业技能与动手能力的培养。一般来说，理实一体化教学通常会采用讲授法、演示法与练习法相结合的形式进行教学。就像初高中学生对化学实验最感兴趣一样，理实一体化教学也可以通过演示与练习来调动学生的学习兴趣。

以车削模块的教学为例，教师在讲授里理论知识与技术工法之外，要求学习小组将φ50mm×80mm规格的钢制坯料，按照是零件图纸的实际要求进行编程与加工，并提交给教师。在制作的过程中，一定会产生一定的废品零件，学生们需要以小组为单位，对废品零件产生的原因进行分析，明确其中成因，并提交练习报告。通过这种方式，学生得以通过实践练习来验证自身所学，实践水平就得以提升。

2 提高《数控编程与操作》教学效果的策略

2.1 项目教学法的应用

《数控编程与操作》课程是一门强调理论教学与实践操作相结合的学科，为此在实际的教学中，可以通过理实一体化教学方法，突出对学生的实践教学，从而提高学生的实践操作能力]。在开展理实一体化教学的过程中，教师可以采用项目教学法，并辅之以任务驱动机制、小学合作学习等多种教学方式，将学生作为教学活动的主体，培养学生的主动思考能力与团队协作能力，以更好地起到教学效果。

2.1.1 教学内容的确定

走访了多家机械制造企业与几点企业，深度访问经验丰富的专家学者，分析《数控编程与操作》中机械制造、数控加工与工装设计等工作的技术要求，并确定教学任务：具备数控机床编程与操作技能，掌握理念加工工艺与加工方法，充分考量当前的行业标准与技术规范，以标准化与规范化为技术应用原则，使学生具备足够的理论知识与实操能力。为此确定课程内容，包括：数控机床、数控铣床、数控加工机床三种车床，以及手动编程与自动编程两种编程方式。

2.1.2 项目教学法的实践

将学生作为教学活动的主体，充分调动并发挥学生的主观能动性，培养学生主动思考与自主学习的能力，结合小学学习模式，培养学生的集体意识与协作能力，以便于更好地适应社会对于数控编程与操作人才的需求。为此，首先将学生划分为若干学习小组，在分组之前，对学生进行摸底考试，以明确每个学生在专业方面的基本能力，进而按照优等生与差等生相搭配的方式进行分组，以确保每一个小组都有足够的理论基础与实践能力，进而选择小组组长，由组长对小组成员进行分配，安排编程、操作、维护等方面的具体任务。

在小组探索与实践的过程中，教师应当对小组进行跟踪观察，明确小组成员在实践过程中的具体表现，如果小组遇到困难与问题，则教师需要对小组进行引导与启发哦，帮助小组应对困难并解决问题，为学生进行答疑解惑。同时，教师也需要掌控教学与实践的进程。与此同时，教师还应该确定学时，可以将每个教学设定为4个学时，在实际的教学任务中还应当包含若干子任务，并充分实现“理实一体化”教学。可以将每一个子任务按照“理论基础”“工艺工法”“编程技术”“加工操作”四个模块进行教学，循序渐进地帮助学生更好地将理论知识应用于实践操作当中。

例如，对于“复合循环指令”的教学项目，教师需要首先明确教学重点与难点，进而按照“理论基础”“工艺工法”“编程技术”“加工操作”，教师首先向学生讲授“理论基础”“工艺工法”“编程技术”，而“加工操作”就需要学生按照各自小组及分工情况进行操作，可以按照一人操作、一人编程、一人记录等方式进行分工，也可以小组成员同步进退，每个人都体验一下编程、操作与记录工作，从而有效提高全体组员的实践水平。

2.1.3 课程考核

《数控编程与操作》课程的教学过程中，采用项目教学法，运用“理实一体化”教学理论，以行动为教学导向，注重对学生实践能力与动手能力的培养，因此可采用过程考核法，在实践教学的过程中，实时跟踪考察学生的表现，根据学生的专业能力、操作水平、写作能力等实践表现，按照个人评分、小组评分、教师评分的三级评分机制进行打分；按照学生对《数控编程与操作》学习过程中的编程水平与操作能力进行量化考核，将过程考核与量化考核相结合，按照40%：60%的你离进行分数划分，共同组成学生的最终考核成绩。教师在这个过程中，要及时记录学生的学习情况与行动能力的提升情况。

2.2 知识可视化教学策略的应用

2.2.1 运用思维导图，厘清知识脉络

知识可视化教学是当前较为热门的教学方法，也是一种信息技术在教学领域中的应用，是利用视野表征来加强知识之间的关联性，将教学过程中难以言喻与难以理解的教学内容，通过图像与线条等可视化方法加以表现，以具象化的方式帮助学生了解抽象化的内容。知识可视化教学中，思维导图是其中较为常用的图形工具，是利用发射性思维，将与主题相关的知识层级图的形式表现出来，通过不同颜色、不同线条、不同模块在各种知识内容上面建立知识链接，从而梳理知识关系，将各种琐碎的关系进行有效串联，形成更加清晰的条例与思维模式，为此教师可以采用Mind Manager制作思维导图，以更好地帮助学生理解知识之间的关系。以“轴类零件数据加工”的教学为例，如图1所示，通过这样的思维导图，将“轴类零件数据加工”这一知识点进行分解，划分为“项目分析”“工艺编制”“生产准备”等五个子项目，又对这些子项目进行细分，如“项目分析”子项目就被细分为“零件结构”“精度要求”等等，通过这样的不断细分，帮助学生由大及小地厘清知识脉络，使学生更加系统地掌握知识点。

图 1 轴类零件数据加工思维导图

2.2.2运用虚拟仿真模拟加工技术

《数控编程与操作》课程的教学，其最终目的在于使学生掌握足够的数控编程与操作技术，因此对于学生的操作能力与实践能力有较高的要求。数控机床加工过程中，存在一定的安全隐患，为了保障学生的生命财产安全，避免数控机床发生损坏，避免对加工材料的无端消耗，可以采用虚拟仿真技术对加工过程进行模拟，可以采用仿真软件，在虚拟仿真中，可以通过仿真软件对数控机床生产加工的全部环节加以明确，并对操作程序的正确性与完整性进行检验，从而提高学生的操作能力与技术应用能力。

2.3 分层式教学模式的应用

采用分层式教学模式，在零件加工中，教师可以按照编程与学习难度将其划分为不同难度层级的指令，学生可以根据自己的学习水平与理解能力，选择相应的难度层级进行学习，学生可以根据自己的学习情况与理解情况，逐步提升难度层级，层层递进地实现对相关知识的全面理解。又或者，教师结合远程教学与翻转课堂的教学模式，进一步提高学生的学习质量。

以轴类零件机床编程与操作为例，教师在课程之初，就可以引导学生自行通过网络渠道的远程教学进行学习，参考相应的教学课件与教学视频，通过远程教学的方式来理解相应的指令，完成初步学习。学生可以通过网络渠道向教师反馈教学过程中产生的疑问，教师经过归纳与总结之后，在教学过程中进行统一讲解，可以将轴类零件按照复杂程度划分为三个等级，包括简单零件、普通零件与复杂零件，就简单零件的编程进行简单讲解，就普通零件的编程进行重点讲解，就复杂零件的编程不作统一要求，理解能力与认知水平足够的学生重点理解。

3 结束语

《数控编程与操作》课程的教学强调对学生理论与实践知识的培养，而在教学过程中，教师需要大力提高学生的学习积极性，进而可以采用项目教学法、知识可视化教学模式与分层式教学模式，在提高学生学习兴趣的基础上，采用更加行之有效的教学方式，提高奠定学生的理论基础，提高学生的实践水平。