数控技术课程教学方法改革与探索

◇黄山学院机电工程学院 董 旗 汪洪峰 刘胜荣

随着我国大力发展智能制造装备技术，高档数控机床得到了迅猛发展。国家对数控机床领域高端人才的需求越来越迫切，数控技术课程在机械类专业课程中的重要性也日益突出。本文结合数控技术课程教学过程中，在教学内容、教学方式、考核模式等方面存在不足，对课程教学改革与探索进行了深入探讨，旨在提升数控技术课程教学效果和质量，为培养数控技术高端人才夯实基础。

数控技术与国计民生行业息息相关，已成为一个国家生产制造业的基石，其发展体现了一个国家的综合国力[1,2]。我国综合国力位居世界前列，为实现制造业大国向制造业强国转变，智能制造装备技术得到了迅猛的发展。

我国加快推进制造业高质量发展，传统产业改造升级提速[3]。企业对简易编程和操作人员的需求逐渐减少，而高档数控机床加工与编程、设备维护、系统集成等方面高端人才出现短缺[4]。数控技术相关行业领域就业前景广阔，数控技术课程不但引领机械类专业学生理论与实践结合较强的必修课程，也在专业课程教学体系中与其他课程联系较为广泛，如图1所示。通过数控技术课程的学习，使学生熟练掌握数控技术课程内容，同时夯实相关专业课程知识。

图1 数控技术与相关课程联系

1 课程教学方法存在的不足

（1）教学内容单一乏味。课程讲授缺乏多样性和趣味性。数控技术包括数控加工程序编制、CNC装置及轨迹控制原理、数控机床的伺服系统与机械结构、数控机床的故障诊断等章节。但受到课时数和教学设施的限制，教师会选择性的讲授数控加工程序编制的章节，课程内容枯燥乏味。由于学生在接触数控程序编制知识时，对课程整体没有直观的认识，内心有畏难情绪，存在死记硬背知识点的现象，学习积极性不高。

（2）课程脱离生产实际。教师实际操作技能薄弱，课程知识脱离工程生产实际。有些教师基本没有企业生产实际相关经验，对企业生产一线现状没有足够的认识和了解。甚至部分教师不能熟练掌握机床的基本操作，课堂上时常会出现纸上谈兵的情况。教师在课程讲授过程中，会采用以典型例题进行讲解，随后学生练习与典型例题类似题目的形式，但当练习编制工程实际产品程序时，学生却无从下手。学生所具备的专业理论知识和实践操作能力，无法满足工程实际生产对人才培养的需求。

（3）课程内容陈旧。理论知识陈旧，不能满足现代社会对人才的技能要求。课程仍以手工编程作为编程的主要内容来讲授，很少涉及自动编程相关知识点；同时受到教材内容的限制，课程重点讲解数控机床、数控铣床等内容，而关于加工中心的讲授缺很少，但加工中心应用越来越广泛。教师教和学生的学，与社会发展、工程实际应用有不同程度的滞后性。由于学生编制的程序质量参差不齐、数控车床数量不足等条件限制，且考虑到学生人身安全，学生在校期间很少有机会进行数控机床操作。学生课程知识操作技能掌握不扎实，在毕业找工作时，常常出现眼高手低的情况。

（4）考核评价体系不完善。课程考核缺乏完善的机制，难以调动学生的学习积极性。数控技术课程以考察为主，导致了部分学生对待本课程的重视度不够，课堂纪律不理想。同时，以期末大作业等作为期末主要考核形式，甚至会出现学生之间作业内容雷同的情况，无法对学习效果做出公正的评判，课程考核缺乏合理的评价标准。致使学生日常的学习积极性不高、参与度不强，部分学生希望期末突击复习来取得高分数，极大的损害了课程教学质量。

2 课程教学方法改革与探索

（1）教学内容的多元化。在课程教学内容的多元化方面进行创新。在讲授数控程序编制的基础上，要对机床本体、数控装置等章节进行更加深入的讲授。不但能够扩展学生的知识面，而且有利于学生对数控技术课程知识体系形成一个立体架构，而不是孤立的学习数控程序编程知识，同时，注重培养和锻炼学生的程序识读能力。针对某个知识点，可采用抽查的形式，让学生进行十分钟左右的课程知识讲解，既能培养学生课前预习的习惯，又能提高学生心理素质和增强临场表达能力。加大数控技术课程与其他课程之间的联系，将有关专业课程内容作为扩展知识进行讲解，激发学生学习兴趣和热情，也能复习相关专业知识。

采用数控机车仿真软件（平台），让学生练习数控编程技能和数控加工操作，可提高学生动手能力、巩固课程知识，为后续数控实训及工作打下坚实基础。将数控技术课程中间涉及到企业现场观察、最能解决学生困惑的部分内容，直接到企业进行边观察边讲解学习，充分提高学生的认识能力和应用能力，保证应用型人才的培养符合企业需求。

（2）紧密结合工程实践。加大课程教学内容与工程实践的结合紧密度。采用虚拟现实技术、邀请企业一线技术人员作为外聘教师进行分段授课等措施。使学生对课程和数控加工生产流程有完整的认识，摆脱畏难情绪。而在例题分析、练习和布置课下作业时，应与企业生产一线产品的生产加工相关。

同时，授课教师应转变教学思维和模式，以企业需求为目标。定期要深入企业生产一线，进行市场调研，虚心听取生产一线的技术人员和能工巧匠对提高人才培养质量的意见和建议。随着经济的发展和教育教学理念的不断更新，符合现代机械类专业应用型本科教学理念的教材却几乎没有。通过不断的收集企业、行业需求信息，将数控技术课程依据企业需求编写相应的教材，指导学生边学边做，提升创新能力，并打造建设成校级和省级精品课程。

授课教师应积极与数控技术课程相关企业开展产学研相结合的教学活动，参与企业新产品的开发设计工作。一方面教师获得社会新科技知识，提升教学专业技能，另一方面提高学生专业综合工程实践能力。让教师职业能力成功转化为学生的专业技能。

（3）内容紧跟社会经济发展。课程内容要随社会经济发展而适时转变。如讲解自动编程知识时，不能仅通过文字、图片或播放视频介绍自动编程，更要严格要求学生亲自进行自动编程操作，熟练掌握自动编程的基本步骤，并对比总结自动编程和手动编程的优缺点，使学生对自动编程有更加直观的认识，从而真正掌握自动编程。在着重提高学生的数控程序编制技术的同时，也要培养学生在机床本体设计、数控系统开发等方面的能力，促使学生的各项技能得到均衡发展。

以学生就业、择业等感兴趣的话题，结合数控技术智能装备制造业对国家航空、航天、国防、医疗等领域的重要意义，来讲授数控加工机床的前沿技术。以五轴联动数控机床加工飞机叶轮为例，介绍数控加工过程，讲解数控机床构造及基本原理。同时，引导学生规划职业发展时，要紧密结合国家经济、科技的发展趋势和社会转型。

（4）考核方式阶段性和合理性。增加期中测试考核，并将成绩纳入总成绩，使考核更有阶段性。布置习题作业时，教师准备大量题目供学生选择练习，做到每位学生的题目各异，以避免抄袭。在后续的教学过程中，适当调整数控技术课程教学大纲，将数控技术作为考试科目，以提高学生对课程的重视程度。为活跃课堂气氛，除了教师风趣幽默的语言，详实的课件，还应增大课堂表现在平时成绩中的权值。增加数控机床操作考核项，检验学生的数控程序编制和机床实际操作能力。

3 结语

数控技术随着经济和科技的发展而不断进步，我国高档数控机床的研制和生产发展迅猛，亟需数控技术高端人才。文章对数控技术课程教学中出现的若干问题，以及解决思路和方案进行了详细的阐述。教师自身首先要对课程相关知识有深刻的认识，更要围绕教学目标，精心选择教学内容，采用一定的教学方法，提高学生的学习积极性、改善教学质量、提高教学效果，为培养高端数控技术人才夯实基础。