谈《机床数控技术》课程教学

周 丹

谈《机床数控技术》课程教学

周 丹

探讨机床数控技术教学过程的设计和规划，设置多元化教学环境，改变单一的教学检验方式以提高学生的综合素质。

机床数控技术；教学过程；教学环境

随着本科院校教学改革的深入，“通才”培养模式进一步加强了基础课程的设置，大部分学科专业调整了专业技术课程。在这种情况下，受专业合并和课程调整、专业课程课时压缩等因素的影响，新增专业课程通常存在课程间知识断裂、缺损以及部分内容交叉重叠的现象，综合性设计型实验缺少等问题也逐渐显露［1］。同时，教师在教授专业课程时不好把握，学生在学习时不能融会贯通。《机床数控技术》这门课程的特点是理论与实践并重，原理和实验紧密结合，这就要求教师的讲授内容既要反映目前数控机床和数控技术的现状，又要介绍新技术和新成果的应用，实践性强；教学方法应采用启发式、引导式，避免繁琐的理论推导；讲授时应注重联系学生已学过相关学科的有关概念、理论和方法，使学生加快对本课程重点、难点的理解和掌握；对有关内容还可通过实践教学、生产实习、课程设计、毕业设计，以及与创新型实践教学来完成。

要在专业课中加强素质教育，培养创造型人才，关键在于转变教学观念，改革教学方法、教学手段和单一的课堂教学培养模式。其中最重要的是要重视学生在学习活动中的主体地位，彻底改变传统的注入式、填鸭式的教学方式，积极采用启发讨论式教学方法；变单纯传授知识的“应试”教育为创新实践能力培养提高的“素质”教育；变单一的课堂教学为多样化培养模式，可以在以下几个方面采取措施。

一、教学过程的设计与规划

数控技术的飞速发展，许多新技术、新工艺在企业广泛应用，我们的教学体系和内容必须适应这种变化的需求。制造加工的“经验性”要求我们不能够通过照本宣科式的方式组织教学，先进制造方法的“动态性”要求我们的教学内容和手段也要具有动态性。首先，教师要全盘把握与数控相关的课程，如数控加工工艺、机械制图、数控机床构造、机床电气控制技术、数控维修与诊断、自动编程软件等。在讲诸论时，要对整体课程作全面的有特色的介绍，以吸引学生的兴趣，同时要给学生介绍相关的数控参考书籍和相应的数控学习网站，让他们在课余有时间去深入学习。

教师要对整个教学过程分阶段进行设计，采取以学生为主体的教学方法，课堂上加强互动性，课后利用网络资源，让学生在网上查阅老师的教学材料，教师可直接利用网络为学生解答疑难问题，这样可以提高学生的学习主动性和创新意识。比如，对数控机床机械结构这一部分，教师首先要让通过学生参观或者拆装来认识数控机床的内部结构，使其从感性到理性，逐步认识理解掌握数控机床的本体结构；在讲授CNC装置的插补原理时，教师可以课堂讲述、启发提问来介绍CNC系统的软硬件结构，并结合具体实例讲述CNC系统的插补原理和刀具补偿，然后让学生用所学过的软件、如C语言、JAVA对插补样条曲线进行编程，使其从理论又回到感性认识；在讲授数控编程这一章节时，首先要介绍数控编程的基础知识、编程中的工艺分析与数值计算，然后结合具体实例重点讲述数控车床、数控铣床以及加工中心编程；充分注意各类不同机床加工程序编制的共性，重视各类机床程序编制的不同特点。教师要结合工艺进行讲解，比如针对什么样的材料，使用什么刀具，主轴达到怎样的转速，进给量如何，工艺路线是什么等等，这样可以让学生不单单只是对一张零件图纸机械地进行编程，而要让学生终合考虑，达到整体的效果。

课堂中可以引入多媒体技术，开展CAI教学，变静态的教学为动态的教学，将抽象枯糙的概念为形象生动的图像，以提高教学质量和单位时间的教学容量。例如，在讲授数控检测装置这一章节中，教师可利用多媒体教学课件讲述数控机床的常用检测元件（旋转变压器、光栅）的组成、工作原理以及在实际机床中的应用，还可针对书中的例题做相应的三维仿真，通过模拟加工，让学生进一步认识理解。此外，鼓励学生下载一些数控机床的仿真软件和一些数控仿真系统，达到进一步的深化认识的作用。

二、教学环境的多元化

数控是一门实践性很强的学科，是在实践中不断发展起来的，因此，单靠课堂上的讲授不能达到学习的目的。建构主义教学强调把学习置于一个真实、具体的任务情境中，更多地让学生利用各种原始数据进行分析思考，而不是直接接受这些数据得出的结论［2］。数控教学当然离不开实践，因此，教师要作好实验和课程设计的组织和统筹工作，将实验的目的、要求和相关知识的概述讲清楚，作好实验内容规划，有的放矢地让学生在实验中加深理论知识，提高动手动脑的能力。

加强实验教学，强化实践环节，培养工程能力。利用数控加工实验室的条件，指导学生自己动手，进行开发性创新实验，激发学生的兴趣和好奇心，训练严谨求实的作风；充分利用学校的工程培训中心的先进条件开设新实验，培养创新能力；加强课外指导，开放现有实验室，为学生的自主学习和独立思考留出足够的时间和空间，使课堂内与课堂外、校内与校外的教学活动形成有机的整体，有利于学生的个性发展。

教师还可以借助学校资源，建立课程网站，将课堂的讲授变为课下的学习巩固。以课程为中心，为课堂教学服务，为课堂教学提供支持；而从基于网络的自主学习模式看，又应该以学生为中心，为自主学习提供帮助。建立网络资源平台，滚动建设课程资源。在网站内容设计方面，除了收录大纲教案、习题库、教学课件、参考书目文献、授课录像、历年考题、教学相关的视频、动画、音频等基本的教学 资源 ，还保留学生平时作业和学习问题的有关讨论，展示优秀作业以及较好的讨论 话题，展示教师多年开发和积累的教学资源，广泛吸纳最新的科研信息资源。

充分利用课程设计、生产实习、毕业设计等教学环节，理论联系实际、学用结合，培养学生综合利用所学知识来分析问题、解决问题。学生对所学的数控加工的基本知识进行综合应用，创新设计出机械零件。其流程可按如下路径进行：学生自己设计机械零件→制定数控加工工艺→选择刀具→编程后处理程序→数控机床操作→加工程序的传输→零件的加工→检测。在以上的过程中，指导老师需要一对一地对创新小组的学生进行辅导、协助和检查各流程［3］。

另外，应加强与企业之间的合作，把实践场地转化到企业；还可以把企业的项目拿到学校来做，让学生得以工学结合。在这种模式下，学生也可以到企业顶岗实习，也可以在学校提供的真实的工作环境与生产过程中学习［4］，学生也能借此机会，了解未来的实际工作环境及内涵，积累解决实际问题的经验，为今后的就业提升竞争力。笔者认为，不断探索更加 “贴近生产、贴近技术、贴近工艺”的工学结合模式，以工学结合为切入点，以典型零件加工过程为载体，达到教学做一体化，为学生就业提供渠道，促进教师双师素质的提高，同时社会受益，实现互惠双赢。

三、教学检验的实施方式

教学的目标是让学生获得知识，而知识的获得有不同的水平，那么用什么来衡量学生达到的认知水平呢？学生是需要激励的，成绩是最直接的激励方式。数控技术是由机械学、控制论、电子学、计算机科学四大基础学科发展起来的一门新型综合学科，可直接服务于生产实际。对学生来说，其学习的目的并不是要记住多少原理概念，或是解答书上的多少习题，而是通过学习获得解决实际问题的能力［2］。从认知结构上分析，对知识的理解是实践应用的基础，检验学生学习效果的方式，并不只是单一的卷面考试的方式，也可以通过大作业、口试等方式；教师也可以确定研究课题，要求学生撰写课题研究报告。教师应将优秀的课题研究报告以学术论文的形式推荐到国内有关刊物上发表并给予一定的奖励，激发了学生开展“课题式研究”活动的热情。同时，学校应资助学生参加学术会议和发表课题研究论文的相关费用。

教师应给个性发展突出的学生留有足够的展示个人才华的空间和机会，有组织、有计划地引导学生上讲台试讲课或参与社会、社团、科技竞赛等活动，加强学生实践能力和创新素质的培养。学生成绩的最后评定可以综合考虑平时成绩、实验成绩、课题评价成绩、竞赛得分和理论卷面成绩等。

四、结束语

在《机床数控技术》课程的教授过程中，教师应把握教育教学规律，将专业理论课程的教学、学生实验技能的培养与基本数控操作技能训练有机结合，有效利用和发挥企业在经营理念、工程环境(生产氛围、技术人员、应用技术、生产过程、管理方式、设备等)、企业文化等方面的教育资源，让学生接受企业“真刀真枪”的“实战”训练，并接受企业岗前录用考验，以适应社会的发展需要［5］。

[1]周杏鹏.注重整体优化，突出能力培养[J].高等工程教育研究，2006（5）.

[2]赵巍.现代教育技术在中职数控教学中的应用模式研究[J].辽宁师范大学，2005（3）.

[3]王玉勇.数控教学实例探讨[J].模具制造，2009（1）.

[4]温希东，黄亚妮.关于高职教育“工学结合”的几点思考[J].高教探索，2008（6）.

[5]刘睿.数控技术课程教学之我见[J].忻州师范学院学报，2006（6）.

G642.3

A

1673-1999（2010）02-0174-02

周丹（1976-），四川简阳人，工程硕士，攀枝花学院（四川攀枝花617000）机械工程系讲师，研究方向为先进制造。

2009-08-05