《數(shù)控編程與操作》課程教學方法之探討

劉春玲

（河南省南陽工業(yè)學校   河南  南陽   473035）

摘要：本文從教學實際出發(fā)，探討了《數(shù)控編程與操作》課程的教學方法，包括：運用數(shù)控仿真軟件充分調動學生的學習積極性；調整教學內容，突出實用性，提高學生實操能力；體現(xiàn)學生的主體作用，充分調動學生的主觀能動性；組建課外興趣小組，培養(yǎng)學生自我研究、自我提高的能力；重視學生經(jīng)受挫折、克服困難的教育。
  　關鍵詞：數(shù)控編程與操作；數(shù)控仿真軟件；能力

    伴隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，中國制造業(yè)的總產(chǎn)量不斷上升，中國正在成為一個制造業(yè)大國。包括跨國公司在華生產(chǎn)的產(chǎn)品在內，已有百余種產(chǎn)品的產(chǎn)量位居世界第一。另一方面，我們又必須清醒地認識到目前的中國僅僅是“制造業(yè)大國”而非“制造業(yè)強國”，從總體上說，我國的制造業(yè)以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主，技術落后，低水平生產(chǎn)能力過剩，高水平生產(chǎn)能力嚴重不足，總體競爭力不高。在我國，高檔數(shù)控機床只占機床總數(shù)的1.2%，而在美國和日本等發(fā)達國家則占到60%以上。我國的加工制造業(yè)規(guī)模和技術水平還有待大幅度提高，我國需要為此提供更多高素質的數(shù)控人才。
  　在這樣的背景下，我校于2002年開始培養(yǎng)數(shù)控加工專業(yè)的學生。由于數(shù)控制造業(yè)涉及機械、電子、計算機、信息、控制等多學科的內容，如何盡快培養(yǎng)出滿足市場需要，掌握數(shù)控機床編程和操作的技術人才成為數(shù)控教學工作者必須研究的問題。筆者作為數(shù)控編程與操作的專業(yè)教師，從專業(yè)開辦以來一直致力于改進教學模式，提高課堂效果，引進新的教學手段，在教學方法上做了一些大膽的嘗試。
  　運用數(shù)控仿真軟件充分調動學生的學習積極性數(shù)控機床屬于高科技產(chǎn)品，品種多，價格高，一臺經(jīng)濟型數(shù)控車床就需七萬多元，至于裝配國際先進系統(tǒng)的全功能型數(shù)控機床少則幾十萬元多則幾百萬元。如果說數(shù)控機床的操作訓練完全依賴數(shù)控設備來進行實訓操作，即使實力雄厚的企業(yè)和學校也無力承擔此種消耗與投入。而數(shù)控仿真軟件的出現(xiàn)，很好地解決了上述矛盾，這種軟件是把機床廠家的實際加工制造經(jīng)驗與學校教學訓練結合為一體所開發(fā)的一種機床虛擬控制仿真系統(tǒng)軟件，它在微機平臺上運行，可以對數(shù)控設備進行仿真操作，動態(tài)驗證編程指令的正確與否，具有自由設置機床的規(guī)格大小，定義毛坯尺寸與刀具形狀，任意選擇各種刀具、零件加工后的測量等功能。另外仿真軟件依據(jù)計算機強大的顯示功能和全中文的結構設計，配以豐富多彩的操作界面，深深吸引住了學生的注意力，從而調動了學生的學習積極性。
  　調整教學內容，突出實用性，提高學生實操能力現(xiàn)代教育研究發(fā)現(xiàn)，職業(yè)院校學生的形象思維能力強于邏輯推理能力，他們能夠較快地獲取經(jīng)驗性和策略性的知識，而對于陳述性的知識相對排斥，因此在教學中必須弱化艱深的數(shù)控原理部分的講授，從學生感興趣的數(shù)控加工程序的編制與數(shù)控機床的操作兩部分入手，運用數(shù)控仿真軟件，使兩部分內容交替進行，互為補充，不可割裂兩部分的緊密聯(lián)系。在教學進程中可把內容分為三個模塊。第一為基礎模塊，主要針對我�，F(xiàn)有的廣州數(shù)控系統(tǒng)與北京凱恩帝系統(tǒng)，講解最常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床的編程方法、操作與應用，這一模塊是教學的重點，學生必須熟練掌握并能靈活運用；第二為提高模塊，主要是講授Fanuc數(shù)控系統(tǒng)在車床、銑床、加工中心三種機床中的編程與操作，這個模塊的實踐通過仿真軟件來進行；第三為拓展模塊，主要是訓練西門子數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作，目的在于擴大學生的知識面，提高學生在就業(yè)時面對不同系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作能力。另外還可將傳統(tǒng)的機加工專業(yè)的有關加工工藝的教學內容整合充實到數(shù)控教學中來，使學生在選擇加工參數(shù)的過程中有充分的理論依據(jù)，而不是按照教科書上給出的數(shù)值胡亂選擇。
  　體現(xiàn)學生的主體作用，充分調動學生的主觀能動性一堂課的45分鐘全由教師從頭到尾進行教學是令學生極為反感的，在這樣的課堂里學生只能被動地吸收知識，而不能加入自己的創(chuàng)造性思維過程，最終導致學生覺得索然乏味。筆者在教學中首先是根據(jù)本次課的理論內容設計一個較簡單的零件圖樣，運用仿真軟件進行示范性操作，同時提醒學生認真觀察，掌握操作要領。當機床的模擬聲響起來，切屑飛濺，毛坯隨刀具變成圖樣要求的工件后，學生的好奇心被調動起來，個個躍躍欲試，這時可不失時機地提出要加工此工件用到的新指令，從而進入理論課的講授，大約為20分鐘左右。接下來就是學生自告奮勇上講臺的動手操作時間，課堂開始進入熱烈的討論過程，臺上的同學努力回想教師剛才講過的內容，臺下的人不時插上一句半語提醒，全班共同完成一個工件的加工過程。當學生完成操作，興奮不已時，及時表揚他們所取得的成績，激發(fā)每個人的學習自信心，然后及時引導學生思考能否運用所學的指令加工一個新的工件。這樣的教學方式要求數(shù)控專業(yè)教師應有較高的教學水平，每節(jié)課知識點的講解盡可能集中，深入淺出，在教學過程中發(fā)揮學生的能動性，凸顯學生動手動腦的能力，教師起引導作用。另外，教師還要具備較強的數(shù)控編程能力、工藝處理能力、實際動手能力，非常嫻熟地駕馭課堂，及時解決同學從不同角度提出來的問題，從而實現(xiàn)學生對知識的靈活運用，真正把課堂的內容消化吸收。
 　 組建課外興趣小組，培養(yǎng)學生自我研究、自我提高的能力目前常用的數(shù)控系統(tǒng)國外有日本的Fanuc、三菱，德國的西門子，國內有華中世紀星、廣州數(shù)控等等，而且每種系統(tǒng)都在不斷推陳出新，單純依靠課堂是不可能窮盡所有系統(tǒng)的。所謂“授之以魚，不如授之以漁”。筆者在自學能力強的學生中間組建了課外興趣小組，提供某種系統(tǒng)的操作說明書，并允許他們業(yè)余時間在機房運用仿真軟件驗證該系統(tǒng)的指令，按照“熟悉操作界面——掌握對刀方法——清楚指令使用”三個步驟進行自學，并且要求每完成一個步驟都必須寫出學習報告。實踐證明，此種學習方式極大地調動了學生的學習積極性，因為他們時時刻刻思考的是自己感興趣的問題，而不是強加給的任務，堅持下來的學生都能熟練操作三到四種數(shù)控系統(tǒng)，大大增強了自身的學習能力和就業(yè)時的適應能力。
  　重視學生經(jīng)受挫折、克服困難的教育在教育實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)有的學生剛開始時對數(shù)控的學習抱有極大的熱情，但一段時間后就放棄了，究其原因是在編程中碰到了多次挫折，進而心灰意冷，產(chǎn)生了自己不適合學數(shù)控的念頭。21世紀是人才素質競爭的時代，需要青年人具有堅韌不拔的精神和頑強的意志。職業(yè)院校的學生年齡在18～20歲之間，大多數(shù)人意志不夠堅強，所以在教學中，要有意識地設置障礙，來磨煉學生的意志，加強學生經(jīng)受挫折、克服困難的教育。比如故意少編一個程序段，輸入錯誤參數(shù)，致使程序發(fā)生問題，被系統(tǒng)拒絕執(zhí)行，或者引用學生自己的錯誤程序，讓他們找出原因，當學生真正排除了障礙，就會在一種成功的情感體驗中既獲取了知識，又培養(yǎng)了意志。
  　上述對于數(shù)控編程與操作課程的教學探索，旨在培養(yǎng)學生具備較強的適應能力，能夠迅速地把所學知識靈活運用到新的工作中，能夠迅速地更新知識以適應相應行業(yè)或職業(yè)的需要，在競爭日益激烈的市場上立于不敗之地。

參考文獻
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