數控編程與實習教學改革研究與實踐

摘要：數控編程與實習是一門理實一體的課程，通過本課程的學習掌握數控加工的方法及數控加工程序的編寫，主要是考查學生的工程訓練能力。它是學習數控加工技術的基礎，也是機械、機電類專業學習過程中一項重要的實踐實訓環節，并為下一學年的數控加工考工培訓實習打下堅實的基礎。

關鍵詞：教學改革；數控編程與實習；理實一體

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）50-0256-02

數控編程與實習是一門理實一體的課程，通過本課程的學習掌握數控加工的方法及數控加工程序的編寫，主要是考查學生的工程訓練能力。它是學習數控加工技術的基礎，也是機械、機電類專業學習過程中一項重要的實踐實訓環節，并為下一學年的數控加工考工培訓實習打下堅實的基礎。在實訓過程中，通過學生獨立的操作實踐，將有關數控加工技術的基本理論、基本知識、基本方法與實踐有機的結合在一起，從而不斷地提高學生的綜合職業能力。使學生能有效地掌握單一系統（或多系統）、多機床數控編程與操作的理論知識與技能。它以機械制圖與CAD、機械工學等課程為基礎，也是進一步學習精密加工、高速加工等先進制造技術課程的基礎。

一、數控編程與實習的意義

數控編程與實習教學改革須以生為本，根據各類學生的特點和實踐操作水平，結合現今裝備制造企業對復合型數控加工人才的要求和我校機械技術系數字化車間的現實狀況，始終堅持以市場就業和企業滿意為導向。采用“理實一體化”的教學模式，運用示范教學法、學練一體教學法等，力求學生在確保安全的前提下，順利完成本課程的學習任務。實訓期間，使理論知識和實踐操作技能有效地結合起來。如圖所示是清華大學的一項研究報告，不同的學教方式對應的采用率和學生記住率。

二、數控編程與實習存在的教學問題

1.學生的情況分析。需要來機械技術系數字化車間進行數控編程與實習的班級有機制專業的學生，這些班級實習的時間為3周。我校學生實訓期間一臺數控機床一般配備2—3名學生，然而當一位學生上機操作時其余的同學就會無所事事，玩手機和聚集聊天現象嚴重。機制專業的學生有的是普高畢業、有的是中職畢業還有的是3+2專升本，現在不管哪類學生過來都是相同的教學內容，實習的內容也比較單一。

2.實習學生編程基礎差。來機械技術系數字化車間進行數控編程與實習的同學，之前都學過數控加工程序編程。不過經過一個學期的時間，能記住的知識已經很少了，何況理論上的編程和實際的編程差別也是巨大的。理論上對的程序，實際加工過程中有巨大的安全隱患。因此，我們還要花幾節課的時間給學生講數控加工編程。

三、數控編程與實習教學改革的思考

1.理實一體。實踐是檢驗真理的唯一標準，理論課程學的再好要是沒有實踐應用，那都是紙上談兵。因此，理論知識需與實踐技能有效地結合起來交替進行，你中有我，我中有你。直觀與抽象反復交替，使學生獲得更加生動形象的感性知識，加深學生對書本知識的印象。突出培養學生的動手能力和職業能力，激發他們的學習興趣、熱情和積極性。使學生掌握數控機床的操作技能，并形成正確的理論概念。

理論階段采取“問題引導、任務驅動”的教學方法。學生為主體，指導教師引導。教師提出問題與安排編程任務，讓學生主動參與工藝分析。整個教學過程以“導”為主，讓學生主動解決數控加工程序編寫、工藝安排和加工時的難點問題，增加相關知識點的理解和掌握。

實訓階段采用示范教學法和學練一體化教學法。實習指導老師集中講解，在示范操作的同時，講解基本原理，講解操作要領和安全注意事項等。完成示范講解后，學生分組練習，教師巡回指導，發現問題，及時糾正。選擇一些學生能做，難度和精度適中的零件并按照教學大綱的計劃展開。有些水平比較高的同學，可以提升他們的學習積極性，讓他們自己設計一套零件。學生在做的過程中難免會考慮不周而犯錯，老師在確保實訓安全的前提下應以鼓勵為主。學生能做出自己設計的零件，成就感就會提高，從而也提高學生的興趣和創新意識。

2.軟件應用操作培訓。計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術應用越來越廣泛，并逐步成為數控加工自動編程的主流。而編制異型零件的復雜曲面的加工程序，需要復雜的計算，相應的程序段的數目也非常多，用手工編程幾乎不可能，通常采用自動編程。即先在計算機上進行零件幾何建模，再將數控程序傳到數控機床上進行零件的加工。

在省里和全國數控競賽中，一般會把北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）作為指定使用的CAM/DNC軟件。CAXA軟件不僅在軟件應用操作上會用到，在實際機床加工操作也會用上，重要性可想而知。指導教師必須詳細的為培訓學生講解二維三維繪圖、圖形編輯、軌跡生成、代碼生成、傳輸與后置以及機床的后置處理。

3.成績評定體現。數控加工編程理論及實習的教學評價主要針對學生實習期間職業素質養成和基本職業技能與基本理論知識的掌握情況。其中：職業素質養成：主要考核學生實習期間的勞動紀律、學習態度和實習現場的安全文明生產表現。以平時記錄、項目評價和臨時扣分為依據綜合評定，占總分比例為20%。基本職業技能：主要考核學生掌握各工種操作技能的熟練程度（或項目作業能力水平）。以其現場作業水平（或產品質量評價）進行評定，占總分比例為40%。基本理論知識：主要考核學生數控編程的基本知識、數控加工的基本工藝內容和安全文明生產常識的了解與掌握情況。以卷面測試、實習報告等形式進行評定，占總分比例為40%。

數控加工編程理論及實訓成績按以上三個方面綜合評價，按優、良、中、及格、不及格評定。

4.安全文明生產。安全文明生產責任重于泰山，實訓指導教師作為安全第一責任人，要時刻保持清醒的頭腦，居安思危，警鐘長鳴。海因里希安全法則提出的300∶29∶1，清晰地告訴我們當一個企業存在300起的安全隱患或違章，非常可能要發生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生，必須讓學生嚴格遵守數控加工安全操作規程，不可抱有任何僥幸心理。除此以外，還要求每位學生在安全實習承諾書上簽字，讓他們清楚的知道應該為自己的不安全行為負起相應的責任。

5.師資隊伍建設。實習指導教師應由具有良好政治與業務素質，有指導數控車床、數控銑床操作實訓課程的專業知識、技能或管理知識、經驗，能解答學生在設計中遇到的問題。責任心強，能保證實訓的教學質量；審閱學生的實訓報告等材料，對學生進行過程考核，評定成績。指導教師應認真組織，指導學生在規定的時間內完成數控實訓的全過程。實習指導教師除了應該具備良好的實操技能和豐富的實踐經驗，還要有較高的理論知識沉淀。教師在教授知識的同時，還有一個重要的責任是育人。好的品德和素養在很大程度上不是教出來的，而是感染出來的。教師的言行舉止，無形中會影響著學生的思想和行為。

四、結論

采用理實一體化教學，學生對理論知識有了直接感性直觀的認識，不再是抽象的理解。最終使教學以學生的“學”為中心，重心從“教”向“學”轉移，強化學生的主體意識、主體地位，有效激發學習的積極性、主動性和創造性，刺激求知欲、探索欲，從而有效培養學生的實踐能力、創新意識與創新能力和學習能力。

參考文獻：

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