提高技工院校《數控車床編程與操作》課程教學效果的探索

張 樺

（開封技師學院，開封 475000）

《數控車床編程與操作》課程是技工院校機械類專業課程的重要組成部分，通過對該課程的學習，學生可以掌握數控機床的結構、原理、編程方法及數控機床的操作技能等。受傳統思想影響，學習程度較好的學生往往選擇上高中，那些學習基礎較差，家庭環境、經濟條件不好的學生往往選擇上技工院校，導致技工院校的生源學習能力普遍較差，缺乏學習積極性和主動性，這直接影響技工院校的教學質量。筆者結合開封技師學院一體化教學改革情況，對如何提高技工院校《數控車床編程與操作》課程的教學效果進行探索。

1 分析教材、分析學生，因需定教

教師在教學前要根據教學大綱的要求認真分析教學材料，把學生要掌握的知識點和技能點進行整理，并根據難易程度將這些要求分為幾個不同的層次，以便在教學過程中能夠做到由簡到難、循序漸進的教學安排，并且為學習程度不同的學生安排不同的學習要求。

同時，教師還要深入了解學生，結合學生平時的成績、普通機床的動手操作能力、班級的實際情況等，搞清哪些學生學習能力強，哪些學生接受能力弱，做到心中有數，根據情況將學生劃分為若干個不同的小組。在教學中，筆者是這樣做的：將學生劃分為A、B、C三個小組，A組為學習程度好、操作能力強的學生，B組為中等水平的學生，C組為學習成度差、動手能力弱的學生；為每小組制定不同的學習要求，以便在實訓教學過程中，每小組人員在操作及練習中都能完成學習任務。當然，這種分組并不固定小組的成員，對成績有進步的學生予以表揚，隨時恰當地調整其小組，進行鼓勵。

2 分層教學、區別對待，共同進步

由于在教學之前已經對學生有了比較深入的了解，并且根據學生的實際情況分了小組，教師可以采用分層教學方式來實施教學。

實施分層教學首先是教學目標的分層。在前期教學準備中，已經將學生要掌握的知識點和技能點進行整理，這時教師可以根據學生分組情況，按教學大綱和教材對各小組學生提出相應的教學要求。例如，對階梯軸零件進行編程加工時，B組學生要求使用規定的固定循環編程指令進行編程并按時完成零件的加工，保證零件的加工精度；C組學生不規定使用何種指令，也不規定加工時間，只要能編出程序、加工出零件就可以；A組學生不僅要求能夠完成學習任務，還要求學生編程時要考慮生產效率、優化工藝過程、提高加工精度等問題。這樣就避免了“一刀切”教學所產生“有的吃不飽，有的吃不好，有的吃不了”的局面。

實施分層教學是貫穿于整個教學過程的，在實訓輔導和考核過程中，教師都可以按照分層的教學目標進行實施。采用分層教學，使處在不同起點的學生都能在原有的基礎上獲得進步，充分調動了學生的學習積極性，有效地提高教學效果。

3 多種方式、直觀教學，加深理解

為加深學生對《數控車床編程與操作》知識和技能的理解，教學實施過程中充分發揮現代教育技術的優勢，采用多媒體課件和數控仿真軟件進行教學，使學習內容更加形象、直觀。

在學習編程指令時，采用圖文并茂的多媒體課件，直觀地展示編程知識，彌補技校學生思維能力不強而引發的認知缺陷，提高學習效果。例如，固定循環指令：G80 X_Z_F_；這一指令包含四個動作，快進、切削、退出、快回，并且有快速進給，也有切削進給。對于這樣的動作，僅憑教師的口舌、比劃不能使學生很好理解這個指令的具體含義，其在編制程序中無法具體應用。在這種情況下，利用多媒體課件的三維動畫演示就輕而易舉解決了學生因想象不足而引起的理解缺陷。

理解了數控指令代碼的含義，并不見得能夠編制出零件的加工程序。在數控機床上運行的數控程序不僅僅是數控指令代碼的組合，還需要符合實際加工的工藝性。對處于學習階段的學生而言，加工工藝是抽象的，而實際加工工藝過程是具體的，學生很難清楚地知道自己所選擇的工藝路線是否合理，編寫的程序是否符合工藝要求，能否在數控機床上正確運行，加工出合格的零件。這就直接影響學生的學習效率，進而影響教學效果。在《數控車床編程與操作》教學中，筆者運用了上海宇龍公司開發的數控仿真軟件，學生編制的數控程序輸入到仿真軟件之后，通過仿真軟件，學生可以直接查看程序運行時的刀具軌跡、加工過程，由此判定編制的程序是否存在問題，大大提高了修改程序的效率，從而提高了教學質量。

4 仿真模擬、機床操作，增強效果

《數控車床編程與操作》課程具有很強的實踐性，不僅要編制出合理的數控程序，還要將零件加工出來，這就需要學生必須就具有實踐動手操作能力。為提高實踐操作的教學效果，在教學中，采用數控仿真模擬與機床操作相結合的方法。

實踐操作前應用數控仿真模擬軟件可以解決幾個問題：首先解決了學生對機床不熟悉而產生的操作安全問題。數控仿真模擬軟件能模擬與實際機床一樣的操作面板、操作方法、操作步驟，學生可以在仿真軟件上熟悉、摸索機床的各種功能而不用擔心誤操作、撞刀之類的錯誤。在仿真軟件上熟悉機床的操作之后，實踐操作中的事故率明顯降低。其次解決了資金短缺、數控機床不足的問題。數控仿真模擬軟件的成本遠遠低于數控機床的成本，建立數控仿真模擬實訓室，可以同時滿足多個學生的實踐操作。一部分學生在仿真模擬軟件上練習，另一部分學生在機床上練習，之后可以交換練習。

在數控仿真模擬軟件上熟練掌握數控機床操作之后，就可以到數控機床上進行實操。實操時，對于首件零件，教師必須進行實操演示，展示完整的過程：從數控機床開機、回零點、輸入程序、裝夾零件、刀具，到對刀操作、參數輸入、程序校驗、數控加工等。在操作中，教師還要講一些注意細節。剛開始實操時，可以挑選A組的一些動手能力強的學生進行練習，以便為后續的實訓輔導和檢測做準備。

5 分層輔導、過程考核，提高整體教學質量

在學生進行自主練習的過程中，教師的輔導尤為重要。輔導的過程包含教師親自指導和學生之間的輔導等分層輔導的方法。對于A組程度比較好的學生，主要指導他們應用指令的編程技巧及優化零件加工方案；對于B組的大多數學生，主要指導他們熟練應用編程指令及提高零件加工精度；對于C組的學習能力差的學生，主要指導他們學會應用編程指令及完成零件的加工。同時，讓A組學習程度比較好的部分學生參與到輔導中，學生之間更容易溝通，不僅可以提高教學效率，還可以增強彼此友情，促進班風學風。

一體化教學改革的目的是提高學生的綜合職業能力，在學習任務的考核上采用過程考核與分層考核相結合的方法。學生的考核包含整個學習過程，每一個學習任務都是一次考核，每次考核包含程序編制情況、零件加工情況、學習態度等。學期末將每一次的考核匯總為本課程的最終成績。在考核的過程中，為學習能力較差的學生增加一些表現機會，以增加他們的學習信心和參與的主動性，使學生明白在學習的整個過程中，只要認真表現就會有收獲，從而達到提高整體教學質量的目的。

6 結語

在技工院校一體化課程改革中，以學生的實際情況為出發點，設定不同的教學目標，選擇多媒體、數控仿真模擬軟件、機床操作等多種教學方法，運用合理的過程化考核機制，充分調動了全體學生的學習積極性，使得每個學生都真正地參與到學習過程中，從而提高了《數控車床編程與操作》課程的教學效果。