试论《数控加工编程与操作》课程教学中存在的问题及策略

刘卫民

《数控加工编程与操作》主要介绍数控车床、数控铣床及加工中心的使用、零件加工工艺制订、数控编程及机床操作相关知识。教材理论联系实际，内容丰富详细，有较高的实用价值，可用作高职与技工学校数控技术、模具设计与制造及机电一体化技术等专业，以及成人教育、各类数控编程与操作培训班的教材，也可作为从事数控技术研究、开发的工程技术人员的参考用书[1]，是数控，自动化机加工等专业的重点教学内容。由于学生的学习能力有限，这门课程对于学生来说学习难度较大，需要掌握的编程指令和实践操作的步骤繁杂，学生往往无法有效在课堂上获取到该课程中的相应知识点，也会对学生的学习积极性造成一定程度上的打击，针对如何提升学生对该学科的学习兴趣，让其掌握这一项专业技术，以便日后在社会上得到更好的发展，成为教育工作者们近年来深入研究的核心方向。

1 现阶段教学实践中存在的缺陷

1.1 教育资源的投入欠缺

教育资金的投入不足，客观上会影响教学质量，导致缺乏对实验和培训设备以及各种应用软件的投资和更新，数控加工技术是一项需要动手能力极强的学科，在预定的教学过程中，无法让足够的学生可以进行机床实操培训，这极大地影响了学生的学习效果。另外，在进行课程之前，学生对此项专业的了解程度几乎为零，对机床和数控等知识十分陌生，若想顺利掌握数控操作和编程等技能，有效的办法就是加大对实操的教学力度。对于学生这样的初学者来说，原料在使用实操过程中产生的浪费是不可避免的，更有甚者可能会对机械设备造成一定的损坏，这都在无形当中增加了对资金成本的需求量，如果投入资金不足，将导致实操课程内容的搁浅，无法令学生有效掌握数控加工技能。

1.2 理论知识不够通俗化

在院校中进行的传统教学方式是先理论后实操，然后在生产现场进行专业技能的培训，这种方法的主要缺点是，由于理论知识繁多且较为枯燥，大量的专业知识和术语会令学生产生疲倦，无法吸收，而且留给学生的实际操作的机会较少，他们掌握操纵技能所需的时间就长，无形中增加了课时量，使得教育工作者无法连贯的进行教学内容的强化。

1.3 缺乏相应考核标准

目前一些院校中的教学实践考核缺乏相应标准和体系，经常存在较为严重的盲目性和随意性，不利于学生系统掌握所学的专业技能和教学的深化程度。

2 提升教学效果的实践方法

2.1 正确培养学生的学习兴趣

要想培养学生的学习兴趣，应首先注意情感因素。当老师和学生建立起特定的情感基础时，学生就会变得愿意与老师交流，这就会很方便的激发学生的学习兴趣。教师也要纠正自身的教学方式，确立准确科学的教学观念，正确的对待学生，不要产生偏见，要从内心上对学生关心，鼓励其努力学习。在课堂上指导学生要有耐心，进行启发式教学，引导学生独立发现问题和解决问题，培养其创新能力，使学生对学习过程充满成就感和信心。

2.2 确立正确的教学方向

通过基于企业需求的全面调查和分析，机电加工的方向集中在培养数控机床操作员，加工技术和编程技术人员，生产管理人员以及其他人才培训上。这些职业除了要求学生具有制定加工，编程加工，CNC（数控自动化加工）机床操作等技能，还要具有卓越的职业素养。所以，教学的知识目标应该是学生精通CNC 加工技术，常用的CNC 编程指南和应用程序。在技术目标方面，学生可以准确地识别零件图纸，制定特殊零件数控加工方案，正确运用各项编程指令，熟悉CNC 加工编程模拟程序以及执行CNC 机床的基本操作。在生产质量方面，教师要教导学生严格执行安全生产，认真，严格，专心和实用的学习和工作作风，遵守自身的职业道德，在学习和工作中塑造勇于探索和团队共进精神，只有这样，才可以提高学生的就业率，为企业培养更多的专业人才。

2.3 运用现代化教学手段

随着社会的进步，教学方法和手段也要随着时代不断的改进。教师要善于通过多媒体，数控仿真和实地考察来进行专业讲解。利用现代化的CNC 仿真软件进行模拟操作培训，增加学生的模拟机床操作课程，可以有效提升其对机加工和数控的兴趣。通过现场实践和培训来锻炼学生的操作能力，令学生设身处地的体验未来所在的工作氛围，感悟所学专业的特殊性和重要性。科学合理地使用不同的教学方法，会极大地提高学生的学习积极性，也丰富了教学的风格，对于教师和学生都是一次提升学习效果的机会。所以，教师在上课前需要收集和组织丰富的多媒体培训材料，科学合理地设计教案，并利用扎实有趣的课堂内容来吸引学生的学习欲望并提高教学效果。

2.4 设立科学的考核制度

改善考核制度。建立一个适用于教学大纲和学生理解程度的测试体系，可以有效激发学生的学习热情，提高他们的专业技能理论和实操能力，改善课堂学习氛围并提高教学效果。考试结构包括3 个目标：平时分数，技术能力评估和期末理论测试。平时分数占整体成绩的百分之二十，技术评估占百分之三十，期末理论考试占百分之五十，平时成绩包括日常课堂教学表现（提问和发言），课后作业，出勤率和其他日常综合成绩进行评估。该评估体系侧重于学生的日常表现，以及理论水平和实践技能的掌握程度。进行技术能力评估环节，要求学生必须熟练掌握CNC 车床、铣床或加工中心，随机抽取题目并完成指定零件的加工制作。期末考试采用闭卷的形式在校内统一进行，这可以敦促学生在平时就做好复习和整合，加深对知识点的理解和吸收。

课堂讲授是培养人才的主要方式，也是保证人才教育质量的基础[2]。在日常课程中，教育工作者应尽可能多的注意学生的日常学习行为，并运用合适的奖励和惩罚机制来严格执行课堂纪律以提高教学效果，同时鼓励学生在课堂上积极发言，通过课堂表现来获得平时分数。例如，对于主动回答问题的学生，适当性给予1～3 分的平时成绩加分，或者根据课后作业的完成情况，完成并达到学习目标的作业，可以给予3～5 分的日常成绩奖励，未完成作业的学生，要对其进行扣分惩罚，这样就可以极大的改善学生的学习热情和兴趣，使得每个人都能够积极上进，学生的学习效果大大提高。

2.5 建立小组式互助学习团体

机电类学生的学习能力差异性很大。主要原因是进入专业的学生之前的受教育程度不同。比如说经过三年高中教育的高考生学习基础良好，而通过其他招生方式获得的学生理论基础和学习意识相对较弱。在教学过程中，通常会出现很多问题，而老师的时间和精力却无法满足对所有学生的教学辅导。因此我们可以采取这种方式来解决学习程度差异的问题：让具有良好学习基础的学生担任助理，帮助教师对基础较差的学生进行辅导。在课堂上进行小组辅助学习，对学习基础相对较弱的学生进行合理化分配，形成学习小组，鼓励优秀学生积极辅导，帮助学习基础较弱的学生，在课堂上互相学习以取得良好的教学效果。建立学习小组可以有效地解决学习中的常见问题，但是对于相对复杂的问题，学习小组将重点放在反馈上，教师以综合的方式做出讲解，以确保让每一个学生都能获得知识上的收益。

2.6 举办活动以激发学生的学习积极性

兴趣可以有效激发学生的学习动力和积极性，校方也可以在合适的时期举办技术竞赛，例如“数控技术竞赛”“数控机床安装和技术改造”“工业产品设计与制造”等竞赛。通过让学生参与这些活动，将会使他们更加积极地学习CNC 机床结构，CNC 机床加工和操作以及CNC 自动编程方面的知识和技能，也会在学生和学习小组中树立竞争意识，在竞赛中相互交流，相互促进，相互学习。此外，校方还应加大对硬件设施的投资力度，设立专项基金，用于采购适合教学的机械设备和原材料，当然，由于先进的设备价格不菲并且更新换代节奏较快，在资金有限的情况下，校方可以通过和校外企业进行合作教学，分批次安排学生进入企业车间去观摩学习，可以加深实践理论，更加直观的了解各种设备的工作方式，对专业知识的掌握也有着推波助澜的作用。

3 结束语

《数控加工编程与操作》的教学和改革应始终以学生为中心，贯彻以人为本的精神纲领，结合学生的特点制定课程提纲，持续激发学生的积极性和学习主动性，帮助他们更好地学习专业技能。这项课程的教学改革已在数控技术，机械制造和自动化领域广泛的进行，学生对课程的学习兴趣和学习效果都得到了极大提高。在今后的教学活动中，教育工作者们将继续探索和完善《数控加工编程与操作》课程的培训方法和基于现实的教学手段，促进实践效果，不断提高课程质量，将每一位学生都培养成为对社会有用的人才。