數控技術課程教學研究

摘 要 如今許多高等院校都開設有數控技術類課程，在進行課程教學時，教師應注重培養學生的應用技能以適應機械制造行業對數控技術人才的需求。在教學過程中，充分利用多媒體教學的優勢，通過理論聯系實際的啟發式教學方法，充分調動學生學習的主動性，并結合仿真軟件操作和實訓教學，使學生真正掌握這門技能。

關鍵詞 數控技術 教學 技能

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

目前，數控技術在機械制造領域的應用越來越廣泛，數控機床已逐漸成為現代機械制造領域的主流設備，為適應社會對數控技術人才的需求，許多高校都開設有與數控技術相關的課程。該課程是一門實用性很強的課程，通過學習使學生了解和認識數控機床的結構及工作原理，掌握典型零件的加工工藝分析及加工程序的編寫，學會數控機床的基本操作。在整個教學過程中，側重學生應用能力的培養，充分調動學生學習的積極性和主動性，鼓勵學生在學習過程中勤思考多練習，通過教師講解的例子能夠舉一反三。

1 充分發揮多媒體教學的優勢

將多媒體應用于數控教學，一方面可以使原本枯燥無味的課堂，因多媒體的作用，變得生動、易懂、明了，另一方面彌補學校教學設施和教學成本有限的不足，使本應在生產車間進行的現場教學可以在教室完成，化抽象為具體。通過多媒體教學，不但起到事半功倍的效果，而且有利于提高學生的學習興趣和分析、解決問題的能力，大大提高了教學效率和質量。例如在講授數控機床結構章節中的滾珠絲桿螺母副的循環方式時，比較好的方法是能夠讓學生進行滾珠絲杠螺母副的拆裝，但由于受到學校教學條件的局限而無法實現。若在教學時教師只借助圖片用語言描述整個運動過程，學生難以理解，但通過多媒體向學生展示整個運動過程的動畫，學生很容易形成感性認識，教師只需進行簡單講解，學生就很容易了解整個運動副的傳動方式了。在講授加工中心的換刀方式時，也可以通過視頻演示的方式讓學生觀看換刀過程。此外，在講授編程指令時，特別是循環加工指令，學生很難想象出走刀軌跡，通過多媒體可以將整個走刀過程呈現在學生面前，加深學生對指令的理解和掌握。

2 采用理論聯系實際的啟發式教學

大學課堂除了向學生講授專業知識外，更重要的一點是讓學生掌握學習的方法，因此，啟發式教學顯得尤其重要。在課堂教學中，采用啟發式教學方式可以使學生在教師的啟發引導下，自覺地獲得知識，學會自己思考問題解決問題。因此，教師應在教學中采用啟發式教學方式，對學生進行有針對性的指導，并讓他們自己去思考去探索，提高學習的主動性。

在講授刀具長度補償的有關內容時，對于正補償、負補償指令及編程格式這些最基本的內容學生一般都能夠很快理解，但是在零件加工中學生并不知道如何利用刀具長度補償解決實際問題。在講授這部分內容時，教師可以從一個鉆頭鉆孔的例子出發，引導學生思考如果鉆頭磨損變短了，加工的孔深度會變淺，如果能讓鉆頭在給定坐標值的位置向下多運動一段距離那么加工的孔就可以滿足要求了，然后再結合具體的尺寸讓學生思考如何根據程序中的指令設定補償存儲器中的補償值。通過這個簡單易懂的例子再繼續引導學生思考，在加工中心中每把刀的長度都不一樣，那么在對刀時我們是否可以使用刀具長度補償，然后通過一系列提示引導學生自己思考解決問題的方法。通過講授這兩個典型的應用，學生能夠很好地掌握長度補償的內涵，而不是僅僅停留在理解概念表面的含義。

教師在教學中應盡可能聯系實際，講解知識點在實際生產中的應用，使學生能夠切身感受到所學知識的重要性，而且通過實例可以加深學生對知識點的理解。教學時采用啟發式教學，在培養學生學習能力的同時，也能讓學生提高學習的自信心。

3 充分調動學生學習的積極性和主動性

要充分調動學生學習的積極性和主動性，由被動學習轉變為主動學習，首先必須培養學生對課程學習的興趣。上好第一次課是培養學生學習興趣的關鍵，第一次課的首要任務就是要充分調動學生的學習興趣，在剛開始上課時，先給學生播放幾段數控加工視頻，包括常用典型零件加工和復雜曲面加工等，尤其是目前世界領先的數控加工中心。通過觀看視頻，一方面使學生了解數控加工的過程，令一方面也可以激發學生對課程學習的興趣。

看完加工視頻后，教師與學生以討論的方式談談看過數控機床加工零件后的感受，并讓學生結合金工實習時操作普通機床的體會，比較數控機床與普通機床加工的區別。接著，讓學生談談在金工實習時覺得最難加工的零件或表面及其感覺困難的原因。當有學生提到車削加工球面或圓弧時，可以通過數控仿真軟件，向學生演示如果利用數控機床加工由多段過渡圓弧組成的表面，并且告訴學生如果學習了數控編程，通過多行指令就可以加工帶有圓弧的表面，比使用普通機床加工要簡單方便許多，而且加工的圓弧可以達到很高的精度要求。并且讓學生了解到，通過這門課程的學習，剛才使用仿真軟件加工的零件程序都是大家能夠編寫完成的。采用這種方式進行教學，比單純向學生講解這門課程的重要性效果要好，而且還可以增加學生學習的自信心。

4 利用數控仿真軟件訓練學生編程能力

學生在初學數控編程時，編寫的程序都會存在一些問題，若直接到機床上驗證，可能會出現事故，若程序不經過驗證，僅僅只是通過教師指出程序中問題所在，那么學習的效果就不好。借助數控仿真軟件，一方面可以讓學生對自己編寫的程序的正確與否進行驗證，對于存在問題的程序，通過單步運行的方式，觀察每一步的走刀路線，在教師的引導下讓學生自己思考出現的問題，對程序段進行修改；另一方面通過仿真可以模擬加工出工件，讓學生在學習過程中體驗到加工過程，而且完成一個程序的編寫，加工出所要求的零件也可以讓學生產生成就感，增強學習的興趣。

課程中所有編程作業，均要求學生在仿真軟件上模擬加工，只有這樣才能真正達到訓練的目的。通過模擬加工，找出程序中出現的問題，并給予解決，才能真正掌握數控編程的方法。此外，對培養學生分析問題解決問題的能力也有很好的促進作用。

5 通過數控實訓教學掌握機床操作

數控技術作為一門技術應用類課程，教師在教學時必須聯系實際加工向學生講授知識點的應用，通過理論教學、上機仿真模擬教學和實踐實訓教學相結合的方式，使用啟發式的教學方法，在教學過程中充分調動學生學習的積極性和主動性，側重培養學生的動手能力和獨立思考解決實際問題的能力，才能夠讓學生真正掌握這門技能。