一体化教学在数控加工编程课程中的应用研究

摘 要： 本文根据传统数控加工编程课程教学以理论学习为主，实践环节结合不足，学生感性认识不强的弊端，提出“教学做”有机结合的一体化教学方法，并探讨了实施一体化教学的保证措施。

关键词： 数控加工编程;实践;感性认识;一体化教学

数控加工编程是高职院校机械专业的一门必修课程，实践性非常强。但传统的教学基本上都是以课堂教学为主，理论性太强，同步实践环节结合不足，造成学生理解困难，感性认识不足，导致学习效率低下。因此，研究以教学作为一体的教学方法，探讨一种强化学生实践知识与能力为目标的过程和措施具有十分现实的意义。

1 一体化教学内涵

一体化教学是以融合“教学做”为一体，把培养学生职业能力的理论与实践相结合的教学作为一个整体考虑，旨在使学生将所学的理论知识及时消化吸收以强化学生实践能力的一种教学模式。它打破了传统教学的束缚，充分体现了以学生为主体，工学结合的教学过程。它是把实践应用放在教学的第一位，使学生可以边做边学，学做一体，反映了教学服务于实践的最终目的，提高学生实践能力和解决实际问题的能力。

2 一体化教学过程

作者根据多年数控加工编程课程的教学经验，总结如下的教学过程，见下图。

在课堂上老师根据数控加工编程的规律，讲解编程指令的用法、格式和注意要點等，由于学生缺乏运动的概念，掌握欠透彻，这时需要运用辅助教学软件如斯沃、宇龙等仿真加工系统进行模拟加工，验证指令及程序的正确性，提高学生的感性认识和学习的兴趣，加深对程序的理解。但这些还是停留在书本或虚拟层面，要让学生真正明白和提高学习积极性的话，还要将课堂进行延伸，把车间的数控机床当作是课堂的一部分进行讲解，这就是课内实践。这种在现场得来的知识比在课堂上被动去听要深刻得多。当课程讲完某个模块如常用的车削指令，这时就需要安排适当的实训作为实践环节。实训跟课堂应该结合起来，让学生及时运用刚学完的指令进行编程，上机床操作，完成零件的加工，也便于老师在现场发现问题和解决问题。

3 一体化教学的保证措施

3.1 打造一支“双师型”的教师队伍

要保证一体化教学顺利进行，教师的实践能力必不可少。数控加工把传统的手工操作变成了自动加工，对人的依赖少了，并不意味着要求降低了，如果不懂材料、刀具和工艺，就算理论再扎实也很难编出合理的科学的和有效率的程序。比如说，粗加工与精加工的各种切削参数：转速、进给率、背吃刀量、加工路线等有什么区别？该如何选择？配合件加工又该注意什么，刀尖补偿用在什么场合，等等，这些都会影响到加工的质量和刀具的寿命。所以专任教师一定要具备加工的工作经验，并考取相关的数控加工职业资格证，成为一名既有扎实理论基础又有较强实践能力的“双师型”教师，才能为保证一体化教学顺利进行打下基础。

3.2 编写一本适合一体化教学的校本教材

现行的数控加工编程方面的教材普遍都是以理论学习为主，系统性太强，实战性案例缺乏，学生学完了一大堆指令，面对具体的零件仍然不会完整地编程，不会把学过的各种代码指令有机地结合起来，不能学以致用。要推行理实结合的“教学做”一体化模式，一定要结合高职实际情况编写一本合适的校本教材，以实际零件加工为导向，从数控加工概念出发，结合数控加工机床的工作原理，由浅入深，从简单加工指令到固定循环指令，再到复杂的复合循环指令;从G代码到M代码;从动作编程到完整加工编程。每个知识点都结合具体的零件案例，穿插讲解实际工艺，以解决实际问题为主，侧重学做结合。让理实结合的校本教材成为一体化教学最实际的指导书。

3.3 必要的数控仿真加工机房

对于实践性极强的数控加工编程教学，如果没有“做”来支撑的话，那么“学”的效果会削弱很多。但高职院校机械类专业普遍存在数控实训设备相对不足的状况，实训时间也较少。为保证学生在实训之前就对相关操作有一个比较清晰的概念，减少真正实训时出现的各种差错，引入数控加工仿真系统显得非常必要。现行的数控加工仿真系统可以提供互动操作的仿真资源，可以给予学生自由探索学习的空间，可以进行程序的输入、校验、对刀、仿真加工等多种功能。同时系统具有较好的容错机制，错误操作会相应报警，在保证安全的前提下，还能演示错误的操作，给予学生更丰富的情境体验。实践证明，经过在机房进行仿真加工操作的学生，相比其他学生学习兴趣更高，更能适应真正的实操环境，出错率大大减少。

3.4 及时开展以加工任务为导向的实训

作为数控加工编程的教学，在完成一个项目任务后，如车床编程或铣床编程，就应该及时安排相应的实训，制定实训指导书和任务书，严格布置相应的接近工厂实际的典型工件加工任务，保证学生在通过分析每一张零件图后，能独立完成工艺规划、编程、加工仿真及实操加工等过程，并通过实训及时回顾和重温课堂教学的编程理论，变成真正属于自己的专业实践技能。授课教师根据学生的实训情况适当调整和完善数控加工课程标准及授课计划内容，实现真正的一体化教学。

4 结语

中国智制2025已把发展高端数控机床作为重点产业来扶持，数控加工已成为制造企业主要的加工方式，未来受加工企业欢迎的一定是既有扎实数控编程理论，又有过硬实操技能的复合型人才。对于实践性极强的数控加工编程课程，只有把教学融入学生的实践中来，学做一体，才能把知识转化成为学生的一种实实在在的技能，培养出符合企业要求的技能型人才。

参考文献：

[1]毛爱武.高职院校“教、学、做”一体化教学模式的研究[J].中小企业管理与科技，2008（08）.

[2]王栋.基于人才培养的高职“教学做一体化”教学模式研究[J].成才之路，2019（06）.

[3]吴益兴.理实一体化在机械制造及其自动化专业教学中的运用[J].现代经济信息，2018（24）.

作者简介： 袁智权，男，本科，高校讲师，主要从事机械制造与自动化专业教学工作。