多种教学手段融合的数控编程技术课程线上教学应用与实践

李志刚 王良 车晓毅

摘  要： 针对目前数控编程技术理论与实践衔接不紧密的问题，结合数控编程技术这门课程在应用型本科高校机械制造类专业教学中的教学特点，提出以多种教学手段融合的线上教学进行教学改革。通过学生学习反馈的情况和考试的结果表明，教学效果良好。

关键词：教学手段;数控编程技术;线上教学

中图分类号：G642       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）25-0106-04

Abstract： Given the problem that the theory and practice of numerical control programming technology are not connected closely at present， combining with the teaching characteristics of the course of numerical control programming technology in the teaching of machinery manufacturing major in application-oriented undergraduate universities， this paper proposes a teaching reform based on the integration of a variety of teaching methods. According to the students' learning feedback and the test results， the teaching effect is good.

Keywords： teaching means; numerical control programming technology; online teaching

一、概述

對于《数控编程技术》这门课程的教学，传统的教学方法是在教室结合多媒体课件讲授一定的基本概念后，再对一个个数控指令进行讲解其用法，最后用一些简单零件示例将这些所学指令组合起来编写成数控加工程序，待这些编程理论课程讲解完后，集中在一段时间去开展实践教学。

对于复杂零件，手工编程比较麻烦，需应用相关的编程专门软件（如UG、MasterCAM、PowerMill、CAXA等）来完成，上述专门编程软件各有特色，一般教材在编写时由于篇幅的限制，很少将这些内容在手工编程教材中详细介绍，需要学生自己去查找相关参考书或教材去熟练掌握。

这种教学模式的结果是学生在进行理论学习时，觉得感性认识不强，指令学习比较枯燥，等到实践环节时，前面学习内容掌握不牢固，加工的零件大多为基本特征零件，本科生的教学计划中也不会像职业院校安排很多训练时间来反复训练。因此学生普遍反应数控技术课程难学。

为解决这些不足，很多老师在教学过程中尝试了多种教学改革方法，如用多媒体视频充实教学内容[1]，用学习通或中国大学MOOC等平台上建立网络课程[2-4]，实行线上线下互动教学等[5-7]，这些手段对激发学生学习兴趣起到了一定的效果，但是对提高学习效果还不十分明显。加上传统教学管理过程对教学形式、教学地点、教学时间均有具体规定和要求，不时还得应对相关检查，因此各种教学活动均还是在传统教学框架下展开。

二、多种教学手段的融合在数控编程技术课程的应用

在今年年初，一场突如其来的新冠病毒疫情打乱了原定的教学安排，各类学校均延缓开学，停止集中授课，要求老师们在网上开展网络课程教学，至于具体教学形式，教学管理部门也是在老师们边摸索边总结的过程中提出了一些切实可行的解决方法。

这学期我们教学团队所讲授的《数控编程技术》网络课程，在教学开始之际，我们面对的是学生教材没有领取、学习资料不够、网络信号不好、网络学习平台拥挤、教学过程没有经验等。尽管困难重重，但是还是要想尽各种办法，既要完成教学任务，也要保证教学质量。于是采用了一套多措并举的教学方式，首先在泛雅网络平台（手机端为学习通）上建立了网络课程，将学习内容和相关视频文件放在上面供学生们提前学习，部分解决了学生没有教材的困难，通过布置作业和发布讨论话题的形式让学生们参与课程的学习;在QQ上及时回答学生的提问和进行互动，营造出轻松良好的学习氛围;在钉钉上进行教学直播，并在直播后将录得的视频文件分享在钉钉群内供由于网络信号不好的同学回看;在直播教学过程中为验证手工编写的数控程序、UG或MasterCAM自动编制的数控程序的正确性，用斯沃数控加工仿真软件及时将编好的程序进行仿真加工，让学生们从感性到理性都有了一个深刻的认识。

例如在讲授数控车削加工程序的编制时，先在泛雅网络平台上对数控车削加工的基础知识进行讲解，如G00定位指令和G01/G02/G03插补指令的共同点与不同之处，用图画功能代替黑板功能来介绍各指令的动作过程，图1是介绍G00和G01指令的区别;图2是在WORD中举例说明各个指令的格式，如数控车削绝对值编程和增量值编程的指令格式;图3是一个典型的数控车削加工零件，图4为加工所需的刀具表。

对于程序的编制我们可以采用两种不同的方法，一是用复合固定循环指令格式手工编写的数控车削加工程序，二是在MasterCAM软件中进行自动编制，通过对上述两种方法编制的程序进行对比，可以了解这两种程序编制方法的不同特点。

当程序编好后，我们在斯沃车削仿真加工系统中分别用上述两个程序来模拟该零件加工，图5为零件手工编制的程序仿真加工结果，图6为零件自动生成的程序仿真加工结果。

用该仿真系统的测量功能来检查其尺寸，检查结果表明两种程序加工的零件尺寸均满足要求。

经过这一阶段的学习后，将班上学生们分成多个小组，每组布置一个不同的作业，大家共同完成程序的编制后，每组推选一名同学来完成该编程与加工直播教学，让学生们都参与其中，让他们获得团队协作感和相应的成就感。

三、教学情况与效果

在泛雅网络平台上，登录我们教学团队建立的网络课程门户，学生除了能学习课程内容和观看学习视频以外，还需要及时完成老师布置的作业，参与发布的教学活动，进行章节测验等，系统能及时的对各项活动进行统计，便于老师随时掌握学生的学习情况，其作业完成情况如图7所示。

尽管在网络课程平台上能对学习情况进行了解，但是组织学生按照课表在线直播教学时，要求直播流畅、无卡顿现象，否则会影响到学生学习兴趣，通过前期与学生的试播，一致认为在钉钉上，效果最好，而且既可选择会议模式，也可选择屏幕分享模式，上课时学生可以申请连麦，还可以进行直播回放，便于因当地网络信号不好的同学进行学习。在开始准备线上教学的初期，学生们大多认为学习不会很好，参与的积极性也不太高，通过采取这一系列教学手段后，学生们学习热情高涨，课前课后的互动更多，通过作业完成情况和在线测试，学习效果比传统教学方法更好。学习完成后系统自动生成的学习报表如图8所示。

四、结束语

通过网络学习平台、WORD文本编辑、图画示例讲解、斯沃加工仿真、自动编程软件应用、QQ群讨论、钉钉直播与回看等多种教学手段，让学生直观的了解程序的编制方法和掌握各条指令的應用，培养了他们的综合解决问题的能力，通过学生学习反馈的情况和考试的结果表明，这种学习方式效果非常好。

疫情终将解除，但是在此期间通过探索而来的这种教学方式将会一直应用于今后的教学过程中去。

参考文献：

[1]赵镇锋.基于应用型人才培养目标下的数控技术与编程课程改革与探索[J].科技经济导刊，2018，26（36）：150.

[2]郑书华，刘军强，崔海蓉，等.基于MOOC背景引入工程案例“翻转”新工科课堂——以慕课“数控技术”为例[J].北京印刷学院学报，2019，27（S1）：81-84.

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[4]徐丽平.基于MOOC资源的混合教学模式设计与实施——以《数控编程与操作》为例[J].开封教育学院学报，2016，36

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[5]齐孟雷.基于云班课的《数控加工技术》混合式学习研究[J].山东工业技术，2019（06）：239+242.

[6]范四立，梅阳寒，张良超，等.基于SPOC平台的《数控编程与操作》混合式教学研究与实践[J].教育现代化，2019，6（08）：

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[7]邱茜茜.基于云课堂的数控加工技术混合式教学模式设计[J].教书育人（高教论坛），2018（36）：90-92.