數(shù)控編程與實(shí)習(xí)教學(xué)改革研究與實(shí)踐

摘要：數(shù)控編程與實(shí)習(xí)是一門(mén)理實(shí)一體的課程，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)掌握數(shù)控加工的方法及數(shù)控加工程序的編寫(xiě)，主要是考查學(xué)生的工程訓(xùn)練能力。它是學(xué)習(xí)數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)，也是機(jī)械、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中一項(xiàng)重要的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，并為下一學(xué)年的數(shù)控加工考工培訓(xùn)實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；數(shù)控編程與實(shí)習(xí)；理實(shí)一體

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）50-0256-02

數(shù)控編程與實(shí)習(xí)是一門(mén)理實(shí)一體的課程，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)掌握數(shù)控加工的方法及數(shù)控加工程序的編寫(xiě)，主要是考查學(xué)生的工程訓(xùn)練能力。它是學(xué)習(xí)數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)，也是機(jī)械、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中一項(xiàng)重要的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，并為下一學(xué)年的數(shù)控加工考工培訓(xùn)實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立的操作實(shí)踐，將有關(guān)數(shù)控加工技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)、基本方法與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合在一起，從而不斷地提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。使學(xué)生能有效地掌握單一系統(tǒng)（或多系統(tǒng)）、多機(jī)床數(shù)控編程與操作的理論知識(shí)與技能。它以機(jī)械制圖與CAD、機(jī)械工學(xué)等課程為基礎(chǔ)，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)精密加工、高速加工等先進(jìn)制造技術(shù)課程的基礎(chǔ)。

一、數(shù)控編程與實(shí)習(xí)的意義

數(shù)控編程與實(shí)習(xí)教學(xué)改革須以生為本，根據(jù)各類(lèi)學(xué)生的特點(diǎn)和實(shí)踐操作水平，結(jié)合現(xiàn)今裝備制造企業(yè)對(duì)復(fù)合型數(shù)控加工人才的要求和我校機(jī)械技術(shù)系數(shù)字化車(chē)間的現(xiàn)實(shí)狀況，始終堅(jiān)持以市場(chǎng)就業(yè)和企業(yè)滿(mǎn)意為導(dǎo)向。采用“理實(shí)一體化”的教學(xué)模式，運(yùn)用示范教學(xué)法、學(xué)練一體教學(xué)法等，力求學(xué)生在確保安全的前提下，順利完成本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。實(shí)訓(xùn)期間，使理論知識(shí)和實(shí)踐操作技能有效地結(jié)合起來(lái)。如圖所示是清華大學(xué)的一項(xiàng)研究報(bào)告，不同的學(xué)教方式對(duì)應(yīng)的采用率和學(xué)生記住率。

二、數(shù)控編程與實(shí)習(xí)存在的教學(xué)問(wèn)題

1.學(xué)生的情況分析。需要來(lái)機(jī)械技術(shù)系數(shù)字化車(chē)間進(jìn)行數(shù)控編程與實(shí)習(xí)的班級(jí)有機(jī)制專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，這些班級(jí)實(shí)習(xí)的時(shí)間為3周。我校學(xué)生實(shí)訓(xùn)期間一臺(tái)數(shù)控機(jī)床一般配備2—3名學(xué)生，然而當(dāng)一位學(xué)生上機(jī)操作時(shí)其余的同學(xué)就會(huì)無(wú)所事事，玩手機(jī)和聚集聊天現(xiàn)象嚴(yán)重。機(jī)制專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有的是普高畢業(yè)、有的是中職畢業(yè)還有的是3+2專(zhuān)升本，現(xiàn)在不管哪類(lèi)學(xué)生過(guò)來(lái)都是相同的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)習(xí)的內(nèi)容也比較單一。

2.實(shí)習(xí)學(xué)生編程基礎(chǔ)差。來(lái)機(jī)械技術(shù)系數(shù)字化車(chē)間進(jìn)行數(shù)控編程與實(shí)習(xí)的同學(xué)，之前都學(xué)過(guò)數(shù)控加工程序編程。不過(guò)經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的時(shí)間，能記住的知識(shí)已經(jīng)很少了，何況理論上的編程和實(shí)際的編程差別也是巨大的。理論上對(duì)的程序，實(shí)際加工過(guò)程中有巨大的安全隱患。因此，我們還要花幾節(jié)課的時(shí)間給學(xué)生講數(shù)控加工編程。

三、數(shù)控編程與實(shí)習(xí)教學(xué)改革的思考

1.理實(shí)一體。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，理論課程學(xué)的再好要是沒(méi)有實(shí)踐應(yīng)用，那都是紙上談兵。因此，理論知識(shí)需與實(shí)踐技能有效地結(jié)合起來(lái)交替進(jìn)行，你中有我，我中有你。直觀與抽象反復(fù)交替，使學(xué)生獲得更加生動(dòng)形象的感性知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的印象。突出培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和職業(yè)能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣、熱情和積極性。使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床的操作技能，并形成正確的理論概念。

理論階段采取“問(wèn)題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法。學(xué)生為主體，指導(dǎo)教師引導(dǎo)。教師提出問(wèn)題與安排編程任務(wù)，讓學(xué)生主動(dòng)參與工藝分析。整個(gè)教學(xué)過(guò)程以“導(dǎo)”為主，讓學(xué)生主動(dòng)解決數(shù)控加工程序編寫(xiě)、工藝安排和加工時(shí)的難點(diǎn)問(wèn)題，增加相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

實(shí)訓(xùn)階段采用示范教學(xué)法和學(xué)練一體化教學(xué)法。實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師集中講解，在示范操作的同時(shí)，講解基本原理，講解操作要領(lǐng)和安全注意事項(xiàng)等。完成示范講解后，學(xué)生分組練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)糾正。選擇一些學(xué)生能做，難度和精度適中的零件并按照教學(xué)大綱的計(jì)劃展開(kāi)。有些水平比較高的同學(xué)，可以提升他們的學(xué)習(xí)積極性，讓他們自己設(shè)計(jì)一套零件。學(xué)生在做的過(guò)程中難免會(huì)考慮不周而犯錯(cuò)，老師在確保實(shí)訓(xùn)安全的前提下應(yīng)以鼓勵(lì)為主。學(xué)生能做出自己設(shè)計(jì)的零件，成就感就會(huì)提高，從而也提高學(xué)生的興趣和創(chuàng)新意識(shí)。

2.軟件應(yīng)用操作培訓(xùn)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并逐步成為數(shù)控加工自動(dòng)編程的主流。而編制異型零件的復(fù)雜曲面的加工程序，需要復(fù)雜的計(jì)算，相應(yīng)的程序段的數(shù)目也非常多，用手工編程幾乎不可能，通常采用自動(dòng)編程。即先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行零件幾何建模，再將數(shù)控程序傳到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件的加工。

在省里和全國(guó)數(shù)控競(jìng)賽中，一般會(huì)把北京數(shù)碼大方科技股份有限公司（CAXA）作為指定使用的CAM/DNC軟件。CAXA軟件不僅在軟件應(yīng)用操作上會(huì)用到，在實(shí)際機(jī)床加工操作也會(huì)用上，重要性可想而知。指導(dǎo)教師必須詳細(xì)的為培訓(xùn)學(xué)生講解二維三維繪圖、圖形編輯、軌跡生成、代碼生成、傳輸與后置以及機(jī)床的后置處理。

3.成績(jī)?cè)u(píng)定體現(xiàn)。數(shù)控加工編程理論及實(shí)習(xí)的教學(xué)評(píng)價(jià)主要針對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)期間職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成和基本職業(yè)技能與基本理論知識(shí)的掌握情況。其中：職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成：主要考核學(xué)生實(shí)習(xí)期間的勞動(dòng)紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)的安全文明生產(chǎn)表現(xiàn)。以平時(shí)記錄、項(xiàng)目評(píng)價(jià)和臨時(shí)扣分為依據(jù)綜合評(píng)定，占總分比例為20%?；韭殬I(yè)技能：主要考核學(xué)生掌握各工種操作技能的熟練程度（或項(xiàng)目作業(yè)能力水平）。以其現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)水平（或產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)）進(jìn)行評(píng)定，占總分比例為40%?；纠碚撝R(shí)：主要考核學(xué)生數(shù)控編程的基本知識(shí)、數(shù)控加工的基本工藝內(nèi)容和安全文明生產(chǎn)常識(shí)的了解與掌握情況。以卷面測(cè)試、實(shí)習(xí)報(bào)告等形式進(jìn)行評(píng)定，占總分比例為40%。

數(shù)控加工編程理論及實(shí)訓(xùn)成績(jī)按以上三個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)，按優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定。

4.安全文明生產(chǎn)。安全文明生產(chǎn)責(zé)任重于泰山，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師作為安全第一責(zé)任人，要時(shí)刻保持清醒的頭腦，居安思危，警鐘長(zhǎng)鳴。海因里希安全法則提出的300∶29∶1，清晰地告訴我們當(dāng)一個(gè)企業(yè)存在300起的安全隱患或違章，非常可能要發(fā)生29起輕傷或故障，另外還有一起重傷、死亡事故。因此，要杜絕安全事故的發(fā)生，必須讓學(xué)生嚴(yán)格遵守?cái)?shù)控加工安全操作規(guī)程，不可抱有任何僥幸心理。除此以外，還要求每位學(xué)生在安全實(shí)習(xí)承諾書(shū)上簽字，讓他們清楚的知道應(yīng)該為自己的不安全行為負(fù)起相應(yīng)的責(zé)任。

5.師資隊(duì)伍建設(shè)。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)由具有良好政治與業(yè)務(wù)素質(zhì)，有指導(dǎo)數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床操作實(shí)訓(xùn)課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能或管理知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，能解答學(xué)生在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。責(zé)任心強(qiáng)，能保證實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量；審閱學(xué)生的實(shí)訓(xùn)報(bào)告等材料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)程考核，評(píng)定成績(jī)。指導(dǎo)教師應(yīng)認(rèn)真組織，指導(dǎo)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)控實(shí)訓(xùn)的全過(guò)程。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師除了應(yīng)該具備良好的實(shí)操技能和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還要有較高的理論知識(shí)沉淀。教師在教授知識(shí)的同時(shí)，還有一個(gè)重要的責(zé)任是育人。好的品德和素養(yǎng)在很大程度上不是教出來(lái)的，而是感染出來(lái)的。教師的言行舉止，無(wú)形中會(huì)影響著學(xué)生的思想和行為。

四、結(jié)論

采用理實(shí)一體化教學(xué)，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有了直接感性直觀的認(rèn)識(shí)，不再是抽象的理解。最終使教學(xué)以學(xué)生的“學(xué)”為中心，重心從“教”向“學(xué)”轉(zhuǎn)移，強(qiáng)化學(xué)生的主體意識(shí)、主體地位，有效激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，刺激求知欲、探索欲，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)能力。

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