談《機床數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)

周 丹

談《機床數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)

周 丹

探討機床數(shù)控技術(shù)教學(xué)過程的設(shè)計和規(guī)劃，設(shè)置多元化教學(xué)環(huán)境，改變單一的教學(xué)檢驗方式以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

機床數(shù)控技術(shù)；教學(xué)過程；教學(xué)環(huán)境

隨著本科院校教學(xué)改革的深入，“通才”培養(yǎng)模式進一步加強了基礎(chǔ)課程的設(shè)置，大部分學(xué)科專業(yè)調(diào)整了專業(yè)技術(shù)課程。在這種情況下，受專業(yè)合并和課程調(diào)整、專業(yè)課程課時壓縮等因素的影響，新增專業(yè)課程通常存在課程間知識斷裂、缺損以及部分內(nèi)容交叉重疊的現(xiàn)象，綜合性設(shè)計型實驗缺少等問題也逐漸顯露［1］。同時，教師在教授專業(yè)課程時不好把握，學(xué)生在學(xué)習(xí)時不能融會貫通?！稒C床數(shù)控技術(shù)》這門課程的特點是理論與實踐并重，原理和實驗緊密結(jié)合，這就要求教師的講授內(nèi)容既要反映目前數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀，又要介紹新技術(shù)和新成果的應(yīng)用，實踐性強；教學(xué)方法應(yīng)采用啟發(fā)式、引導(dǎo)式，避免繁瑣的理論推導(dǎo)；講授時應(yīng)注重聯(lián)系學(xué)生已學(xué)過相關(guān)學(xué)科的有關(guān)概念、理論和方法，使學(xué)生加快對本課程重點、難點的理解和掌握；對有關(guān)內(nèi)容還可通過實踐教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計，以及與創(chuàng)新型實踐教學(xué)來完成。

要在專業(yè)課中加強素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改革教學(xué)方法、教學(xué)手段和單一的課堂教學(xué)培養(yǎng)模式。其中最重要的是要重視學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主體地位，徹底改變傳統(tǒng)的注入式、填鴨式的教學(xué)方式，積極采用啟發(fā)討論式教學(xué)方法；變單純傳授知識的“應(yīng)試”教育為創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)提高的“素質(zhì)”教育；變單一的課堂教學(xué)為多樣化培養(yǎng)模式，可以在以下幾個方面采取措施。

一、教學(xué)過程的設(shè)計與規(guī)劃

數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝在企業(yè)廣泛應(yīng)用，我們的教學(xué)體系和內(nèi)容必須適應(yīng)這種變化的需求。制造加工的“經(jīng)驗性”要求我們不能夠通過照本宣科式的方式組織教學(xué)，先進制造方法的“動態(tài)性”要求我們的教學(xué)內(nèi)容和手段也要具有動態(tài)性。首先，教師要全盤把握與數(shù)控相關(guān)的課程，如數(shù)控加工工藝、機械制圖、數(shù)控機床構(gòu)造、機床電氣控制技術(shù)、數(shù)控維修與診斷、自動編程軟件等。在講諸論時，要對整體課程作全面的有特色的介紹，以吸引學(xué)生的興趣，同時要給學(xué)生介紹相關(guān)的數(shù)控參考書籍和相應(yīng)的數(shù)控學(xué)習(xí)網(wǎng)站，讓他們在課余有時間去深入學(xué)習(xí)。

教師要對整個教學(xué)過程分階段進行設(shè)計，采取以學(xué)生為主體的教學(xué)方法，課堂上加強互動性，課后利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生在網(wǎng)上查閱老師的教學(xué)材料，教師可直接利用網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生解答疑難問題，這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新意識。比如，對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)這一部分，教師首先要讓通過學(xué)生參觀或者拆裝來認識數(shù)控機床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其從感性到理性，逐步認識理解掌握數(shù)控機床的本體結(jié)構(gòu)；在講授CNC裝置的插補原理時，教師可以課堂講述、啟發(fā)提問來介紹CNC系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，并結(jié)合具體實例講述CNC系統(tǒng)的插補原理和刀具補償，然后讓學(xué)生用所學(xué)過的軟件、如C語言、JAVA對插補樣條曲線進行編程，使其從理論又回到感性認識；在講授數(shù)控編程這一章節(jié)時，首先要介紹數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識、編程中的工藝分析與數(shù)值計算，然后結(jié)合具體實例重點講述數(shù)控車床、數(shù)控銑床以及加工中心編程；充分注意各類不同機床加工程序編制的共性，重視各類機床程序編制的不同特點。教師要結(jié)合工藝進行講解，比如針對什么樣的材料，使用什么刀具，主軸達到怎樣的轉(zhuǎn)速，進給量如何，工藝路線是什么等等，這樣可以讓學(xué)生不單單只是對一張零件圖紙機械地進行編程，而要讓學(xué)生終合考慮，達到整體的效果。

課堂中可以引入多媒體技術(shù)，開展CAI教學(xué)，變靜態(tài)的教學(xué)為動態(tài)的教學(xué)，將抽象枯糙的概念為形象生動的圖像，以提高教學(xué)質(zhì)量和單位時間的教學(xué)容量。例如，在講授數(shù)控檢測裝置這一章節(jié)中，教師可利用多媒體教學(xué)課件講述數(shù)控機床的常用檢測元件（旋轉(zhuǎn)變壓器、光柵）的組成、工作原理以及在實際機床中的應(yīng)用，還可針對書中的例題做相應(yīng)的三維仿真，通過模擬加工，讓學(xué)生進一步認識理解。此外，鼓勵學(xué)生下載一些數(shù)控機床的仿真軟件和一些數(shù)控仿真系統(tǒng)，達到進一步的深化認識的作用。

二、教學(xué)環(huán)境的多元化

數(shù)控是一門實踐性很強的學(xué)科，是在實踐中不斷發(fā)展起來的，因此，單靠課堂上的講授不能達到學(xué)習(xí)的目的。建構(gòu)主義教學(xué)強調(diào)把學(xué)習(xí)置于一個真實、具體的任務(wù)情境中，更多地讓學(xué)生利用各種原始數(shù)據(jù)進行分析思考，而不是直接接受這些數(shù)據(jù)得出的結(jié)論［2］。數(shù)控教學(xué)當然離不開實踐，因此，教師要作好實驗和課程設(shè)計的組織和統(tǒng)籌工作，將實驗的目的、要求和相關(guān)知識的概述講清楚，作好實驗內(nèi)容規(guī)劃，有的放矢地讓學(xué)生在實驗中加深理論知識，提高動手動腦的能力。

加強實驗教學(xué)，強化實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)工程能力。利用數(shù)控加工實驗室的條件，指導(dǎo)學(xué)生自己動手，進行開發(fā)性創(chuàng)新實驗，激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，訓(xùn)練嚴謹求實的作風(fēng)；充分利用學(xué)校的工程培訓(xùn)中心的先進條件開設(shè)新實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；加強課外指導(dǎo)，開放現(xiàn)有實驗室，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨立思考留出足夠的時間和空間，使課堂內(nèi)與課堂外、校內(nèi)與校外的教學(xué)活動形成有機的整體，有利于學(xué)生的個性發(fā)展。

教師還可以借助學(xué)校資源，建立課程網(wǎng)站，將課堂的講授變?yōu)檎n下的學(xué)習(xí)鞏固。以課程為中心，為課堂教學(xué)服務(wù)，為課堂教學(xué)提供支持；而從基于網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)模式看，又應(yīng)該以學(xué)生為中心，為自主學(xué)習(xí)提供幫助。建立網(wǎng)絡(luò)資源平臺，滾動建設(shè)課程資源。在網(wǎng)站內(nèi)容設(shè)計方面，除了收錄大綱教案、習(xí)題庫、教學(xué)課件、參考書目文獻、授課錄像、歷年考題、教學(xué)相關(guān)的視頻、動畫、音頻等基本的教學(xué) 資源 ，還保留學(xué)生平時作業(yè)和學(xué)習(xí)問題的有關(guān)討論，展示優(yōu)秀作業(yè)以及較好的討論 話題，展示教師多年開發(fā)和積累的教學(xué)資源，廣泛吸納最新的科研信息資源。

充分利用課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實際、學(xué)用結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識來分析問題、解決問題。學(xué)生對所學(xué)的數(shù)控加工的基本知識進行綜合應(yīng)用，創(chuàng)新設(shè)計出機械零件。其流程可按如下路徑進行：學(xué)生自己設(shè)計機械零件→制定數(shù)控加工工藝→選擇刀具→編程后處理程序→數(shù)控機床操作→加工程序的傳輸→零件的加工→檢測。在以上的過程中，指導(dǎo)老師需要一對一地對創(chuàng)新小組的學(xué)生進行輔導(dǎo)、協(xié)助和檢查各流程［3］。

另外，應(yīng)加強與企業(yè)之間的合作，把實踐場地轉(zhuǎn)化到企業(yè)；還可以把企業(yè)的項目拿到學(xué)校來做，讓學(xué)生得以工學(xué)結(jié)合。在這種模式下，學(xué)生也可以到企業(yè)頂崗實習(xí)，也可以在學(xué)校提供的真實的工作環(huán)境與生產(chǎn)過程中學(xué)習(xí)［4］，學(xué)生也能借此機會，了解未來的實際工作環(huán)境及內(nèi)涵，積累解決實際問題的經(jīng)驗，為今后的就業(yè)提升競爭力。筆者認為，不斷探索更加 “貼近生產(chǎn)、貼近技術(shù)、貼近工藝”的工學(xué)結(jié)合模式，以工學(xué)結(jié)合為切入點，以典型零件加工過程為載體，達到教學(xué)做一體化，為學(xué)生就業(yè)提供渠道，促進教師雙師素質(zhì)的提高，同時社會受益，實現(xiàn)互惠雙贏。

三、教學(xué)檢驗的實施方式

教學(xué)的目標是讓學(xué)生獲得知識，而知識的獲得有不同的水平，那么用什么來衡量學(xué)生達到的認知水平呢？學(xué)生是需要激勵的，成績是最直接的激勵方式。數(shù)控技術(shù)是由機械學(xué)、控制論、電子學(xué)、計算機科學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展起來的一門新型綜合學(xué)科，可直接服務(wù)于生產(chǎn)實際。對學(xué)生來說，其學(xué)習(xí)的目的并不是要記住多少原理概念，或是解答書上的多少習(xí)題，而是通過學(xué)習(xí)獲得解決實際問題的能力［2］。從認知結(jié)構(gòu)上分析，對知識的理解是實踐應(yīng)用的基礎(chǔ)，檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方式，并不只是單一的卷面考試的方式，也可以通過大作業(yè)、口試等方式；教師也可以確定研究課題，要求學(xué)生撰寫課題研究報告。教師應(yīng)將優(yōu)秀的課題研究報告以學(xué)術(shù)論文的形式推薦到國內(nèi)有關(guān)刊物上發(fā)表并給予一定的獎勵，激發(fā)了學(xué)生開展“課題式研究”活動的熱情。同時，學(xué)校應(yīng)資助學(xué)生參加學(xué)術(shù)會議和發(fā)表課題研究論文的相關(guān)費用。

教師應(yīng)給個性發(fā)展突出的學(xué)生留有足夠的展示個人才華的空間和機會，有組織、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生上講臺試講課或參與社會、社團、科技競賽等活動，加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)生成績的最后評定可以綜合考慮平時成績、實驗成績、課題評價成績、競賽得分和理論卷面成績等。

四、結(jié)束語

在《機床數(shù)控技術(shù)》課程的教授過程中，教師應(yīng)把握教育教學(xué)規(guī)律，將專業(yè)理論課程的教學(xué)、學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)與基本數(shù)控操作技能訓(xùn)練有機結(jié)合，有效利用和發(fā)揮企業(yè)在經(jīng)營理念、工程環(huán)境(生產(chǎn)氛圍、技術(shù)人員、應(yīng)用技術(shù)、生產(chǎn)過程、管理方式、設(shè)備等)、企業(yè)文化等方面的教育資源，讓學(xué)生接受企業(yè)“真刀真槍”的“實戰(zhàn)”訓(xùn)練，并接受企業(yè)崗前錄用考驗，以適應(yīng)社會的發(fā)展需要［5］。

[1]周杏鵬.注重整體優(yōu)化，突出能力培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2006（5）.

[2]趙巍.現(xiàn)代教育技術(shù)在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用模式研究[J].遼寧師范大學(xué)，2005（3）.

[3]王玉勇.數(shù)控教學(xué)實例探討[J].模具制造，2009（1）.

[4]溫希東，黃亞妮.關(guān)于高職教育“工學(xué)結(jié)合”的幾點思考[J].高教探索，2008（6）.

[5]劉睿.數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)之我見[J].忻州師范學(xué)院學(xué)報，2006（6）.

G642.3

A

1673-1999（2010）02-0174-02

周丹（1976-），四川簡陽人，工程碩士，攀枝花學(xué)院（四川攀枝花617000）機械工程系講師，研究方向為先進制造。

2009-08-05