独立学院数控技术教学改革与探索

陈飞，范扬波，魏碧霞

摘要： 数控技术是理论性和实践性紧密结合的一门课程。文章通过分析该课程的教学现状，提出了一系列的教学改革措施；通过改进教学方法、加强实践教学、提高师资水平，可进一步提高独立学院学生的应用能力和实践动手能力。

关键词：数控技术；教学改革；独立学院；实践能力

随着计算机技术、微电子技术、现代控制技术、传感器及检测技术、信息处理技术、网络技术和制造技术等多学科领域的发展，数控技术已成为现代制造系统中不可或缺的基础技术。数控技术在制造业中的日益普及，也极大地推动了计算机辅助设计与制造的发展，并已成为机电一体化高新制造技术的基础和重要组成部分。

独立学院作为应用型的本科高校，开设的数控技术课程体现了理论性和实践性紧密结合的特点，是机械类专业学生必修的一门专业课，旨在为社会培养一批数控技术人才。合格的数控技术人才既要具备扎实的综合知识基础，又必须具有解决实际问题的能力。因此，如何培养高素质的应用型数控技术人才成为数控技术课程教学的目标。目前，这门课程的教学大部分还是以课堂讲授为主，辅以练习和实验，使学生巩固所学的理论知识，并以最终的考试成绩来评定学生对这门课的掌握情况。但是，这种模式存在一定的不足，它只适合传授知识，而不利于提高学生的数控技术应用能力，不利于激发学生的主动性、积极性和创新意识，这与高等教育改革的目标相悖。因此，有必要从培养学生的实践能力出发，对数控技术的教学做一些改革，使其更符合应用型人才的培养目标。

1 数控技术教学现状

我院开设的数控技术课程近年来将原来的40个学时提高到48个学时，其中课堂教学42个学时，实验教学6个学时，涵盖了数控机床的传动系统、数控编程、数控插补原理、进给伺服系统等。课程容量较大，分配到每一个章节的学时其实很少，对理论知识的讲解也大多停留在基础知识的讲授，无法面面俱到，也很难深入讲解。课堂的教学模式也比较单一，仅靠课堂的说教，学生只能掌握一些简单的编程指令，进而完成简单零件的程序编写，而无法独立进行数控加工设计。另外，受到学时及教学模式的影响，课堂很难结合实际生产案例及项目对数控的编程技术进行深入的讲解和讨论，导致学生仅仅停留在理论知识的掌握上，无法将其应用到实践当中。当真正遇到实际的问题时，学生会出现无从下手的情况，不利于学生综合能力的培养。

从学时分配情况来看，实践环节太少，存在着“重理论轻实践”的现象，理论与实践存在一定的脱节现象。由于实践才6个学时，实验的内容比较简单，仅仅只是完成简单零件的车削编程和铣削编程，题目单一，选择性太少，而且在实验过程中偏重于教师指导，学生自己动手实践和自主创新的机会并不多，造成一部分学生的实验仅仅只是走马观花、流于形式，很难提高学生自主学习和创新实践的能力。

2 教学改革举措

2.1 改进教学方法

在教学内容上，教师要优化原有的教材内容，对于一些复杂的原理阐述要尽量简化，对于已经陈旧过时的理论知识要少讲甚至不讲，可以适当增加数控技术新的发展趋势，如新的加工方法及工艺等，对于与实践操作有关的应用型的内容要重点讲解，这直接关系到学生如何将理论知识进行有效应用。另外，教师在教学中要丰富教学手段，除了常用的板书和PPT以外，还要多结合动画和视频，将抽象的知识直观化，使学生能更快更容易接收新的知识。教师还可利用毕业实习的机会在企业录制一些现场加工的视频，在上课时进行播放，讲解数控加工过程，使学生对企业的生产流程有一定的了解。

由于数控技术是一门实践性很强的课程，所以在理论教学时教师要注重多结合实际生产案例。在教学中多采用项目教学法、案例教学法、任务驱动法等教学方法，并在课堂讲授时结合启发式、探讨式的方法，充分调动学生的学习兴趣。需要注意的是，在选择教学方法时一定要根据数控技术专业教学的实际要求，不可生搬硬套，要灵活选用，以达到提高教学质量的目的。在教学中注重以学生为主体，观察学生上课的反应，并随时做适当的调整，从而在提高学生学习积极性的同时增强师生的良好互动。

2.2 加强实践教学

原有的6个学时实验已经远远无法满足学生提高实践能力的要求，因此，我们进行了改革，专门开设了数控加工实训环节，共计32个学时，让学生能够真正完成零件从工艺分析、编写程序、制造加工一系列的完整过程，模拟生产的环境进行综合型的一体化训练。由于學生一开始对数控机床的操作并不熟练，担心误操作造成机床损坏、学生受伤等现象发生，我们采取了先仿真训练，后实际加工的实践过程。

作为数控技术实践教学的关键环节，数控加工仿真系统能够演示数控车床、数控铣床和加工中心对零件加工的全过程。目前，我们采用的是宇龙数控仿真教学系统，除了可以模拟机床完成毛坯与刀具夹紧选择、对刀操作和程序输入及检验外，还具有教师机功能，对学生的完成情况进行记录评分甚至考试。数控仿真训练可以做到人手一台电脑，每一个学生都有同等的时间和机会进行独立操作，完成零件编程、调试、仿真加工的训练过程，大大促进了学生的学习主动性，培养了独立编程和解决问题的能力，提高了实践教学的效果。目前，我们安排了有针对性的典型仿真加工项目，包含轴类零件、孔及沟槽的车削加工编程、简单与复杂零件的铣削或加工中心编程。这些项目有的是典型的教学案例，有的是来自于企业的实际零件，让学生贴近生产实际，在学中做，在做中学，达到理论联系实际的效果。

同时，我们也不能忽视学生对实际机床的加工训练。经历了仿真系统的学习，学生已经对机床的按键功能、对刀操作等比较熟悉，这时候再安排他们在真实的机床进行操作，既可以增强学生的信心，也可以减少一些低级的操作失误和撞刀现象，增加机床的使用寿命。在实际机床上，学生可以学会如何进行工件及夹具装夹、刀具安装、对刀、尺寸检测等。学生只有不断地反复训练，才能减少误操作，保证加工质量。在这个过程，学生要学会解决在实际加工中遇到的各种意外情况，从而提高实际加工及解决问题的能力，从真正意义上提高学生的实践动手能力。

2.3 提高师资水平

教师是教学改革的关键，也是改革的推进者，只有教师的素质提高了，改革中才能显示出良好效果。为此，我们采取了一系列的措施来提高教师的总体师资水平，努力打造一批“双师型”的教师队伍。首先，要求专任老师不仅要完成理论课的教学，还要自身具备一定的数控机床操作水平，并且可以与实验教师一样独自带领学生完成实践教学环节，从而保证教师理论教学的深度和广度，避免仅仅停留在照本宣科的传统模式上。实验教师除了要完成学生的实践教学任务外，也要参与到教学教师的科研当中，了解数控技术的发展趋势及前沿技术，进一步充实自身的学术科研。其次，要给教师提供更多的培训机会，外派到其他高校进修或培训机构强化学习，鼓励他们参加学术会议，加强与兄弟院校的沟通与交流，从而提高教师队伍的实践能力和学术水平。最后，还要制定一系列的激励制度，鼓励教师指导学生的学科竞赛和创新创业训练项目，在职称评定和评优中适当加分提高教师的积极性。教师在帮助学生解决实际问题的同时也提高了自身的水平，形成“双师型”教师培养的长效机制。

3 小结

数控技术是当代制造业的关键技术，也是培养学生实践能力的重要环节。近两年，我们对数控技术的教学进行了一系列的改革，也取得了比较明显的效果。教学方法的改进，使课堂教学的互动氛围增强；实践教学的改革，全方位提高了学生的数控技术应用能力，增强了学生参加学科竞赛的信心，并且多次获得福建省工程训练竞赛和福建省机械创新设计大赛的奖项，培养了学生的实践动手能力和团队合作能力；师资队伍的提高，使教师更加注重理论与实践的有效及高效结合，为培养综合型应用型的人才奠定了更加坚实的基础。

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编辑/岳凤