应用型高校金工实习中数控实训教学改革

梁鹏飞 许洋洋 郭稳稳

摘要：应用型本科院校主要是培养技能型、应用型、复合型人才的，所以实践教学是非常重要的环节，而《金工实习》这门课具有非常强的实践性，在对学生的培养中起着非常重要的作用。本文主要对这门课中的数控实训项目在教学中出现的问题进行分析探讨，针对各种问题提出了相应的改革措施。

Abstract： Application-oriented colleges and universities mainly train skilled， applied and compound talents， so practice teaching is a very important link， and metalworking practice is a very strong practical course， in the training of students plays a very important role. This paper mainly analyzes and discusses the problems in the teaching of numerical control training project in this course， and puts forward the corresponding reform measures.

关键词：金工实习;改革措施;数控实训

Key words： metalworking practice;reform measures;numerical control practice

中图分类号：TG-4;G642.4                             文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2020）21-0213-02

0  引言

金工实习是应用型本科院校机电学院各专业学生的一门比较重要的实践课程。主要包含了铸造、锻造、钳工、车工、焊工、铣工等传统的加工方法，还有比较先进的制造技术数控加工。通过学习，可以使学生掌握各种设备的使用方法以及各类零件的机械加工工艺。对培养应用型人才具有及其重要的作用。而数控技术更是重中之重。

1  数控实训教学中存在的问题

本校机电工程学院有足够的实习场所和实习设备，除了传统的车床、铣床、刨床、电焊机、钳工操作台等，近几年还投入了大量的资金购买了不少数控机床，其中数控车床30台，三轴、四轴、五轴加工中心共六台，还有数控线切割等。机床总数虽然不少，但是也有很多的问题。

1.1 课程安排不够合理，课时较少

以机械设计制造及其自动化专业为例，金工实习总共80个课时，分四个项目，包括数控实训、焊工实训、钳工实训和车工实训，每个项目只有20个课时。这么短的时间也只能学习数控车床的基本操作，基本没时间学习数控加工中心的知识。而且数控编程与操作这门课是在金工实习之后才开设的，理论与实践无法结合起来，显然不能达到培养应用型人才的要求。

1.2 學生的理论知识不足，教师教学经验欠缺

在进行金工实习之前，学生没有学习相应的理论知识，对机床对数控编程都是一窍不通的。数控实训时，在20个课时之内，老师既要讲授实践知识，又要讲授数控编程的理论知识和其它的一些相关知识，增加了教学难度。

而负责实践教学的老师，实践能力较强，理论知识相对有点不足，上课基本都是先满堂讲解理论编程知识，而学生由于没有基础知识，接受能力较差，而且学生也很少有作笔记的习惯，听过以后几乎就忘记了，白白浪费了时间。而数控机床属于机电一体化的先进设备，操作也相对繁琐，需要熟悉各个按键的功能、参数的作用、以及刀具的选择安装方法，最后输入程序，对刀进行加工。在对数控机床操作的过程中，不可控因素较多，对学生来说具有很大的危险性。这些都是难以在较短的时间里掌握的。

1.3 数控机床的运用不合理

学生在金工实习数控实训时，由于课时较少，指导教师一般只教学生数控车床方面的知识，而数控加工中心的知识一带而过，基本不进行数控加工中心机床的操作练习。而整个金工实习中，也没有安排普通铣床的实训，所以这样下来，学生仅仅懂得一点车削知识，而铣削知识则是一窍不通。而铣削在现实中，是应用的非常广泛的，普通零件的加工、手机外壳等电子产品的加工、各种模具的制造、以及飞机叶轮等复杂零件的加工，都离不开数控加工中心。所以，仅仅学习数控车床知识是远远不够的。

2  数控实训教学改革的措施及方法

针对我校数控实训教学方面出现的问题，必须进行相应的改革。本文从多方面进行探讨，提出了几点有效的改革措施。

2.1 首先要调整课程安排，增加课时量

学好一门技能，需要理论和实践相结合，只学一样肯定是不行的。由于数控加工对理论知识的要求较高，包括机械制图、数控编程与操作、机械加工工艺、互换性与测量等知识。所以在进行数控实训之前，一定要先把这些课上了，让学生有良好的基础，尤其是数控编程，之前都是放在数控实训之后再学的，显然是不合理的，既增加了实践教学的难度，又没有教学效果，只是白白浪费了学生的宝贵时间。课时还需要增加，20个课时比较少，这么短的时间内，很难既完成数控车床的学习，又完成数控加工中心的学习。需要至少安排两周的时间，数控车和加工中心的操作分别用一周的时间来学习。

2.2 加强教师的培训，增强教师间的交流

目前教学的特点是，各位老师都是按照自己的方法独自上课，缺乏相互间的交流，理论老师和实验教师不能就相关的课程进行交流商讨，很难保证教学质量。比如代数控编程的理论老师和代数控实训的实验老师，需要在一起多多交流，互相学习，在理论教学中适当的讲些实践知识，而实验老师在实践教学中也要讲些理论知识，理论实践相结合，才能教好学生。

社会在发展，科技在进步，作为老师也要时刻不断的学习，学习新的知识，新的教学方法。利用暑假或者寒假的时间，去相关企业进行挂职锻炼，增强自身的实践能力，或者去参加新技术的培训，学习新的技术，提高操作能力。尤其是五轴加工中心，目前教师队伍中还没有人能够进行熟练操作，需要利用假期时间去培训学习。由于五轴加工的复杂性，编程一般都需要借助CAD/CAM软件进行自动编程，比如UG、mastercam、CAXA等自动编程软件。这就要求教师既要学习机床的基本操作知识，还要学习一些软件。要想把学生教会教好，首先指导老师自己要熟练掌握相关的知识技能。

2.3 虚实相结合，建立虚拟仿真实验室

数控机床在实际的操作加工过程中，会出现各种各样的状况。首先要根据图纸编制数控加工程序，选择合适的切削用量，然后把程序输入机床进行程序的校验，再对刀进行试切加工。整个过程比较繁琐，一步出错就有可能出现事故，造成机床的损坏。而且在教学中一个实验老师需要一次教二三十个学生，在机床操作演示的过程中，可能只有一部分学生能够看清楚学会，所以在演示以后还要对不会的学生进行重复的指导，还要时刻观察周围学生的操作情况，费心费力，浪费时间。

而在仿真实验室里，每台电脑上都装有数控仿真软件，通过学习，可以有效解决上述问题。在上机床操作之前，可以先在仿真软件上学习数控机床的基本操作，比如程序的输入、机床面板上各个按键的功能、对刀、程序的校验等，和真实机床操作是一样的。通过实验室里多媒体教学演示，可以保证每位学生都能清楚的看到操作步骤，而同学们可以一边听老师讲课，一边跟着老师的操作步骤，在电脑上进行数控仿真学习。老师在讲课的时候，利用录屏软件进行录屏，讲课结束后，把录的内容发给同学们。这样的话，即便是学生在上课时没有听懂，也可以课后自己看录的讲课内容进行自学。避免了老师的重复讲解。尤其是在学习加工中心知识的时候，由于学校加工中心比较少，而实训的人数比较多，需要轮流进行操作的练习，平均每个人操作机床的时间是很少的，很难熟练掌握。而利用数控仿真软件，每个学生都可以同时进行机床操作的学习，直到能够熟练掌握。

学生也可以在自己的电脑上安装数控仿真软件，即便在不上课的情况下，也可以进行数控机床的操作学习，非常方便。

能够在仿真软件上进行熟练操作以后，就可以在真实的机床上进行操作加工，虚实相结合，可以有效的提高教学质量，而且还可以减少事故的发生。

2.4 丰富教学手段，加强实训过程指导

传统的教学方法是指导教师站在数控机床旁边，学生围一圈，教师对着机床进行讲解，由于学生人多，就会造成后面的学生看不到听不清的情况。而且由于数控机床操作步骤比较多，只讲一遍的话，学生也很难完全记住。这就需要改变一下教学方法，在讲解的时候可以分步进行，把每一步讲解都录成视频。

比如在对数控车床加工进行讲解的时候，在编程完成以后，首先需要进行刀具的选择和安装，可以把每一种刀具的规格用法，及适用范围都讲清楚。然后把刀具安装在车床刀架上，把注意事项讲清楚。整个详细的操作过程录成视频，发给全体学生，保证每个学生都能清楚的理解。数控机床操作面板知识和数控仿真类似，可以一次性把各个按键的功能讲清楚，与仿真不同的可以重点讲解，同样整个过程录成视频。最后进行对刀的操作，车床刀具一般为外圆车刀、螺纹刀、切槽刀、内孔车刀等等，每一种刀具的对刀方法和仿真基本是一样的。操作时，把用到的每一种刀具都进行一次对刀操作，一边操作一边讲解，整个过程录成视频，发给每一个同学。

在對加工中心进行教学的时候，这种教学方法更具有优势，因为加工中心数量较少，学生较多，学生自己动手操作的时间较少，而通过看视频，可以先了解操作方法，在进行实际动手操作的时候，就可以很容易的掌握。

使用这样的教学方法，即便有的学生上课时没有跟上老师的思路，也可以重新看所录的视频，哪一步不懂的再看着视频学习一下，就能很容易的学会，而这样也减轻了老师的负担，相同的知识点不需要重复的进行讲解。

这样指导教师就有足够的时间进行巡回指导，发现有操作不当的地方，可以及时进行制止和改正。在学生操作练习的过程中，指导教师要适当的进行提问，或者让学生演示操作，以便及时了解学生的掌握情况，对不会的进行及时教导，保证每位学生都能学会。教师要把一些重要的操作步骤整理成电子文档，比如对刀方法、编程的注意事项、各指令的用法、切削用量的选择方法、安全操作规程等。然后通过QQ群发给同学们，这样可以帮助他们更好的学习数控知识。

3  结束语

金工实习中的数控实训部分是机械类专业实践教学的重要组成部分，是培养应用型人才的重要环节，必须好好利用现有的资源，增强教学质量，进行教学方法的改革是势在必行的。

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