淺談數控技術實訓課程分段教學法

　　摘要：數控技術是一門相對年輕、新興的學科，同時也是一門難于講授和掌握的實用型課程。數控技能人才的缺乏一定程度上影響著我國制造業的發展，職業學校的數控實訓教學水平的高低，直接關系到能否為國家培養出合格的數控技術人才。本文針對數控實訓教學存在的困難，提出以豐富的教學手段，通過四個階段教學，提高教學質量，讓數控學習者能更快更好地掌握數控技術，加快數控技術人才的培養。
　　關鍵詞：職業教育；數控技術；實訓；教學
　　
　　隨著科學技術和社會生產的迅速發展，機械產品日趨復雜，對機械產品的質量和生產率的要求越來越高，從而促進了數控技術的發展。數控技術是一門綜合性極強的技術，是二十世紀中期發展起來的機床控制技術。現代數控技術是綜合了計算機、自動控制、電機傳動、測量、監控和機械制造等技術學科領域最新成果而形成的一門邊緣學科技術。目前，我國數控技能型人才非常緊缺，使我國數控專業的職業教育面臨重大考驗，而數控實訓教學是實現技能型人才培養的重要教學環節之一。為了能更好地培養出高素質的數控技能型人才，必須完善數控實訓教學環節。那么，如何完善數控實訓教學呢？“數控技術實訓四階段教學法”就是本人在教學過程中探索出來的一套教學方法：第一階段是數控技術基礎知識學習，第二階段是數控技術模擬仿真加工實訓，第三階段是數控操作技術基本技能實訓，第四階段是生產頂崗實訓。
　　一、 數控編程基礎教學，學會編制數控程序
　　數控編程的主要內容包括：分析加工要求并進行工藝設計，以確定加工方案，選擇合適的機床、刀具、夾具，確定合理的走刀路線及切削用量等；計算加工過程中刀具相對工件的運動軌跡或機床運動軌跡；按照數控系統可接受的程序格式，生成零件加工程序，然后對其進行驗證和修改，直到編寫出合格的加工程序。歸納起來就是：①對零件圖要求進行工藝分析；②建立工件坐標系；③確定刀具運動軌跡，計算各基點、節點的坐標值；④編寫程序清單；⑤校驗程序。教師如果按照以上5個步驟組織教學，培養學生的整體設計思路就不會亂，使編程工作有計劃、有目的、有步驟，減少盲目性，防止出現虎頭蛇尾、半途而廢的現象。
　　數控技術理論課程本身是一門理論性強較為枯燥的學科，沒有有趣的理論知識進行講解，也沒有古人的經典故事可供引用，這樣的課程學生聽起來會覺得枯燥無味。所以我們在教學中要充分利用現代教育技術手段，制作電子教案，采用文字、動畫、視頻、插圖、背景音樂等多種表現手法。例如：在講解各種指令的應用，特別是講解復合型循環指令時，教師可以制作多媒體課件，把進刀、退刀的軌跡用不同顏色來表示，使用動畫演示方式，把加工路徑演示給學生觀看，生動、形象地展現了走刀路線、加工過程等，激發學生學習的興趣，提高聽課的效率和積極性。又如：數控機床操作面板的介紹、對刀操作步驟、刀偏的設置以及編輯方式、錄入方式、自動方式的使用等這些課題，我們在上課時同樣可以借助多媒體教學，在電腦上進行仿真模擬軟件操作演示，給學生更加直觀的印象。
　　二、 數控仿真模擬加工實訓，鞏固程序的編制和了解機床的操作
　　在數控加工過程中機床是根據程序自動運行的，學生如果在剛學會編程時就馬上進行機床操作，往往會由于編程不合理或操作錯誤造成刀具或機床的損壞，甚至造成人身危害。利用數控加工仿真模擬軟件就可以避免這些危害的發生。數控仿真模擬系統具備對數控機床操作全過程和加工運行全環境仿真模擬的功能，能將加工過程用三維圖形或者二維圖形的方式演示出來。它主要應用于數控編程與操作理論課程教學，也可作為數控操作技能訓練的輔助工具。
　　由于數控設備昂貴，很少學校能做到給每個學生都配備一臺車床進行實訓操作，數控仿真模擬加工可以解決教學設備不足的問題。使用仿真軟件的時候，學生可以大膽嘗試，在一定程度上促進學生學習的主動性。因此，教師應重視數控仿真模擬加工在教學中的應用，但教師也要注意擺正數控加工仿真系統在教學中的位置，既不能完全依賴數控仿真模擬加工放松教師在教學中的引導作用，也不能由教師唱獨角戲而忽視數控仿真模擬加工在教學中的作用，應該科學地、合理地充分發揮數控加工仿真系統在教學中的作用。數控仿真模擬軟件在教學上的使用，不僅可以大大提高設備的安全性，解決了設備不足，還可以通過分組教學，提高教學效率。
　　三、 數控技術基本技能實訓
　　數控操作技術工人的培養，重點在于實踐操作能力的提高，而這項工作，主要是靠實際操作教學來完成的。數控實訓教學是實現技能型人才培養的重要教學環節之一。在實訓教學中，根據學生的特點按照以下兩點來培養學生的動手能力。
　　首先根據學生的知識、能力和素質情況確定實訓教學目標，由此制訂出培養學生基本操作技能和綜合應用能力的實訓教學計劃，統籌安排實訓教學內容，將基本技能和技術應用能力訓練貫穿于教學全過程，形成系列實踐環節。在實訓教學中采取“分組教學”和“任務驅動”的方式，解決教學設備不足的矛盾，給學生提供充足的時間進行實操訓練，提高了學生的動手能力。然后將實訓教學分階段、分層次設置，在開始時采用循序漸進、螺旋上升的漸進式目標教學法，更利于學生的專業技術應用能力的培養。例如：數控車床實訓教學中，學生先學會內外圓車削加工、圓弧加工、錐面加工、螺紋加工和內、外徑槽加工方法，然后加工綜合性零件2～3個，這樣既可以讓學生鞏固程序的編制，又可以讓學生掌握刀具對刀操作和自動加工過程，讓學生真正能嫻熟操作數控機床。加工零件過程中，要求學生能對零件進行精度檢驗，使學生學會利用測量工具，能夠根據測量結果分析產生誤差的原因，能夠通過修正刀具補償值和修正程序來減少加工誤差。在實訓教學后期，要注重培養學生創新精神與創新能力。在實訓教學中，可以經常選擇一些成功與失敗的工程案例讓學生參與分析，從而激發學生的創新思維。要積極推行“任務驅動”教學模式，即先明確工作任務，再根據要完成的任務學習知識，在做中學，從而達到培養能力的目的。在實訓車間，通過邊教邊學、邊做邊學來完成教學任務，讓學生在模擬生產環境中進行綜合性的技術訓練，在實訓過程中發現問題、思考問題、分析問題、解決問題，充分調動學生的積極性與主動性。這樣培養出來的學生，畢業后能很快適應工作崗位，在數控技術應用上可以獨當一面。
　　四、 生產頂崗實踐
　　“頂崗實習”對于人才培養機制極為重要，它既可以保證專業培養目標符合市場需求，又可以制定滿足人才能力培養需要的課程體系，還可以保證人才培養方案的實施。可與企業聯合辦學，實行訂單式培養。嘗試2+1模式，即學生在前兩年學完公共基礎課和技術基礎課以后即可與用人單位簽訂就業協議，根據用人單位的需求，制訂第三年的培養計劃，在學校或者直接在用人單位完成第三年的培養計劃。在“實戰”中，要培養學生一絲不茍的工作態度和吃苦耐勞、愛崗敬業的工作精神。這樣，就鍛煉了學生的組織能力、溝通能力、協作能力，了解了工程過程及管理運行和實際工作中需要的綜合素質，從而深化了教學的綜合效應，較好地實現了課堂教學與未來工作崗位間的“短距離對接”。
　　理論與實踐相互聯系，二者在學習中是不能缺少的。我們知道，理論是靠實踐來檢驗的，而實踐則可用理論來進行指導。總之，理論與實際要緊密結合，突出技能培養，用多樣化的教學手段來激發學生的學習興趣，提高教學效果。
　　
　　參考文獻：
　　[1]劉合群.職業教育學[M].廣州:廣東高等教育