数控编程与加工课程教学初探

李飞飞

摘 要：为适应数控技术现代化的发展，文章从选用的教学内容、教学模式及考核方法等方面探索了合理的数控课程教学方法，为培养合格的数控应用技术型人才，满足企業需要提供了借鉴。

关键词：数控技术 教学内容 理论+仿真+实践教学 考核方法

随着科学技术的不断发展，机械产品的性能不断提高，人们对产品质量也提出了更高要求，而普通车床已不能满足高精度和高效率的生产要求。近20年来，数控机床的应用越来越多，企业对数控技术型人才的需求越来越多，如何在教学中培养出满足企业需求，充分掌握理论和实践的综合性应用人才是数控车床教学研究的重中之重。在近几年教学实践中，就数控课程有以下几点探索。

一、合理选择教材和教学内容

数控专业内容涵盖面广、涉及其他学科的知识较多，例如有数控原理、电子技术、数控编程、计算机技术等多方面知识。但是现在的教材大多数更注重学科体系和学术理论性，轻视实践应用。许多学生一旦步入机床，如何合理的制定加工工艺，怎样正确的选择刀具，如何满足零件加工质量的要求，就会无从下手，甚至连基本的顺时针圆弧、逆时针圆弧都分不清，更不用说加工。

因此，在数控教学过程中，除了讲解必要的教材理论知识，更需要了解企业目前产品的生产过程，结合加工实例，对数控课程的教材进行重新编写，突出理论与实践相结合的教学内容，删除部分复杂又过时的教学内容，提高教材和教学内容的新颖性、实用性和时效性。例如，各类刀具的对刀方法在很多教材中讲解不够全面，但是对刀操作是零件加工的基础，不会对刀何谈加工，因此在教学内容应添加相关知识；磨刀的方法和不同加工工艺刀具是如何选择在许多教材中也是常有忽略的，在教学中，教师应具体情况具体分析，结合实例教授学生刀具选择方法，并为学生演示磨刀，鼓励学生动手实践。

二、采用理论+仿真+实践的教学模式

1、理论教学

（1）采用情境教学、任务驱动的教学方法，坚持教师为主导，学生为主体的教学模式。在教学过程中，利用创设“任务”情境的模式，激起学生去探索学习的兴趣，发挥学生的主观能动性，调动学生学习的积极性。如在学习G71编程指令如何应用时，可以通过创设“陀螺加工订单”的任务情境，吸引学生学习兴趣，充分发挥学生学习的主体性，鼓励学生自主设计、编程、加工，促进学生创造型思维，培养学生创新实践能力；在讲解数控车床编程与技能训练时，按照轴类零件加工、套类零件加工、综合零件加工等不同项目进行授课。教学过程中，注重教学做的一体化，并有针对、有目的性地进行讲解知识点，充分提高学生的学习兴趣，让学生在“学中做、做中学”中掌握知识 ，教学效果得到明显提高。

（2）利用现代化的教学媒介

随着计算机技术的普及与发展，现代化的教学媒介与手段也随之进步，传统的板书教学法已经不适应现代化教学的要求。在现代化的教学过程中，教师应多采用多媒体课件、电子教案、录像、视频、flash动画、网络视频教学等更形象、直观、便捷的教学媒介。

数控车床编程课程具有较强实践性，可以通过多媒体课件、录像把零件实际加工过程直观、形象地展示给学生，提高学生的学习兴趣，同时利用多媒体课件可以存储丰富信息的优点，提高课堂教学效率。利用视频将世界顶级吉特迈数控车床、先进多面切削机床、高精度数控机床、多轴联动数控车床的床加工过程展示给学生，扩充学生视野。运用校园网站，创建网络课程，将多媒体课件、电子教案、flash动画、习题库、试题库、录像、视频、数控网站集锦等放在校园网站上，满足学生自主学习的需要，实现学生创新型发展。

2、仿真教学

为了避免学生在实际加工中出现意外， 学校建立了电教实验室，采购了电脑和斯沃数控仿真系统软件，满足学生在实际加工前的程序调试工作。学生可以利用仿真软件，进行模拟加工，验证自己编写的程序是否正确，提高学生分析问题、解决问题的能力。在仿真过程中，如果零件准确实现加工，则程序正确，如果没有按照图纸加工出零件，学生课通过自己思考、小组讨论和咨询老师等方式分析问题、解决问题。同时，仿真软件因其安全可靠，不存在碰刀等危险性，可以消除学生的胆怯、恐惧心理，满足学生自主练习的需求，提高课堂学习的气氛和效果。

3、实践教学

为满足实践教学目标的需要，培养学生实践创新能力，学校组建了数控实训室，配备了普通车床、数控车床和数控铣床。这些数控设备，保证了理论与实践教学相同步的顺利实施。

在实践教学安排中，通过轮流的方式我们让每个学生都够动手操作数控机床，在实践加工中充分理解和掌握典型零件的编程加工方法。同时，我们鼓励学生自主设计零件图，要求该零件实际加工中能将所学的指令均得以应用。然后，自己完成工艺分析、制定加工工艺、选择刀具和加工用量，完成程序的编制，并应用数控设备把零件加工出来。充分发挥学生实践的主体性，使学生的实践动手能力和创新技能不断提高，达到良好的实践教学效果。

在学期教学计划中，我们坚持每周6课时，2课时理论教学、2课时仿真教学、2课时实践教学并行并重的方式，将理论、仿真、实践教学融合在一起，用理论指导实训、实践，在实训、实践验证理论，取得了良好的教学效果。

三、变革考试、考核方式

随着理论与实践相融合教学改革的推行，仅依靠传统的期末考试试卷考核已经无法满足数控课程对学生的综合评定。我们将对学生的考核总评分为三部分，分别是理论知识30%、实践操作60%、平时成绩10%。其中，理论知识考核主要是考查学生对于基本的编程指令、编程方法的学习情况。实践操作考核是通过给学生下发零件图，让学生随堂完成加工，以零件的加工质量、加工精度作为考试成绩，加大实践考核的比重是督促学生重视平时实践操作和实践技能的好方法。而平时成绩主要是对学生出勤、课堂作业完成情况、课堂回答问题情况等的综合考评。

综上所述，通过文章对课程教学的研究，将企业加工实例融合到教学内容中，让学生充分了解生产实际，利用理论+仿真+实践的教学模式，不断提高学生动手能力，结合理论、实践分比重的考核方法，进一步督促学生对理论知识学习和实际操作机床能力的锻炼，为培养合格的技术性人才打下了坚实的基础。