農(nóng)機(jī)專業(yè)《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)改革與探索

王龍　胡燦　賀小偉　周嶺　石露　弋曉康

【摘 要】根據(jù)南疆地區(qū)對(duì)數(shù)控人才知識(shí)方面的需求，分析塔里木大學(xué)《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)過程中存在的各種問題，從課程知識(shí)、教學(xué)內(nèi)容和考核方式等方面進(jìn)行改革，利用仿真技術(shù)將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，旨在改善教學(xué)條件，提高教學(xué)效果和學(xué)生的綜合素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)機(jī)專業(yè);數(shù)控技術(shù);教學(xué)改革與探索

中圖分類號(hào)： G712;TG659-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）33-0123-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.061

【Abstract】According to the requirement of NC talents knowledge in Southern Xinjiang，analyze the problems existing in the teaching process of Numerical Control technology of Tarim university，reformed from the aspects of curriculum knowledge，teaching content and assessment methods.It is proposed to use simulation technology to combine theoretical teaching with practical teaching.Designed to improve teaching conditions， teaching effectiveness and overall quality of students.

【Key words】Agricultural machinery specialty;Numerical control technology;Teaching reform and exploration

新疆土地遼闊，可耕作面積大且表面平整度高，特別適合農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)，農(nóng)業(yè)機(jī)械需求量較大，尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的人才需求量更大[1]。但由于南疆的自然條件惡劣，經(jīng)濟(jì)水平較低，使農(nóng)業(yè)機(jī)械加工水平落后。隨著“一帶一路”建設(shè)的推進(jìn)與實(shí)施，作為國家面向中亞的核心區(qū)，新疆迎來了大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的重大機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)的要求也越來越高。目前農(nóng)業(yè)機(jī)械的加工越來越多的依靠數(shù)控機(jī)床，而南疆地區(qū)真正掌握數(shù)控知識(shí)并熟練操作數(shù)控機(jī)床的人少，導(dǎo)致很多加工廠擁有先進(jìn)數(shù)控設(shè)備卻使用率低。因此南疆地區(qū)對(duì)數(shù)控人才的需求量較大，塔里木大學(xué)地處南疆，為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的新要求，數(shù)控技術(shù)課程的培養(yǎng)方向、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)方法需要不斷改革與創(chuàng)新[2]。

《數(shù)控技術(shù)》是塔里木大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，以數(shù)控機(jī)床為對(duì)象，學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)的工作原理、組成以及在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用。主要使學(xué)生掌握數(shù)控編程的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)，并合理運(yùn)用數(shù)控代碼控制數(shù)控設(shè)備對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工。

1 當(dāng)前數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)面臨的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容不太規(guī)范

數(shù)控技術(shù)不是簡單的數(shù)字控制，而是一門綜合了機(jī)、電、液、氣和光等多方面綜合技術(shù)的專業(yè)課，在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)很難做到面面俱到，而農(nóng)機(jī)專業(yè)的先修課程中關(guān)于數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、加工工藝等方面的知識(shí)較少，尤其是數(shù)控編程知識(shí)，與所學(xué)先修課程關(guān)聯(lián)較小，學(xué)生很難理解并深入學(xué)習(xí)。

1.2 教材內(nèi)容與實(shí)踐對(duì)象有偏差

我校教材選用的是機(jī)械工業(yè)出版社出版朱曉春主編的《數(shù)控技術(shù)》，這本書主要針對(duì)的是全國機(jī)電類專業(yè)本科生，通用性較強(qiáng)，而我校農(nóng)機(jī)專業(yè)多偏于農(nóng)業(yè)機(jī)械化，且本校的數(shù)控機(jī)床多以廣州數(shù)控的系統(tǒng)為主，照搬教材上的案例在數(shù)控裝置上會(huì)報(bào)錯(cuò)或容易造成加工誤差，直接影響學(xué)生對(duì)數(shù)控知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。

1.3 理論和實(shí)踐操作銜接較差

根據(jù)專業(yè)課程的安排，理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是分開進(jìn)行的，學(xué)生學(xué)完理論課后才進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作實(shí)習(xí)，往往學(xué)生上完理論后，數(shù)控編程知識(shí)掌握不牢固，又因?yàn)楹ε抡`操作損壞昂貴的數(shù)控設(shè)備，所以大部分學(xué)生不敢直接在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行操作，且初學(xué)者直接操作數(shù)控機(jī)床容易發(fā)生安全隱患，在每年的教學(xué)中都會(huì)發(fā)生一些小事故，比如數(shù)控代碼使用不當(dāng)或加工路線考慮不周容易產(chǎn)生斷刀現(xiàn)象。

1.4 實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)條件較差

由于數(shù)控機(jī)床價(jià)格較昂貴，我校目前數(shù)控機(jī)床共計(jì)10臺(tái)左右，但是每屆農(nóng)機(jī)專業(yè)學(xué)生達(dá)到120人左右，導(dǎo)致多名學(xué)生共用一臺(tái)機(jī)床，使得每個(gè)學(xué)生整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程能操作機(jī)床的時(shí)間較少，實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，真正會(huì)操作機(jī)床的人很少，實(shí)踐教學(xué)效果較差。

2 課程改革的內(nèi)容

2.1 根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)調(diào)整課程知識(shí)結(jié)構(gòu)

根據(jù)南疆地區(qū)對(duì)數(shù)控人才的需求，我校農(nóng)機(jī)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是重實(shí)踐而輕理論，因此應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，在偏向于實(shí)踐的數(shù)控編程知識(shí)、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)部分可以加大課時(shí)量，讓學(xué)生重點(diǎn)掌握;而偏向于理論的數(shù)控插補(bǔ)知識(shí)可以減少課時(shí)量，使學(xué)生了解即可。做到有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生，使學(xué)生更加適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)的需求，社會(huì)和企業(yè)需求的知識(shí)也是學(xué)生更為愿意掌握的知識(shí)，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性[3]。

2.2 課程內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容

南疆地區(qū)的經(jīng)濟(jì)主要依靠第一產(chǎn)業(yè)，塔里木大學(xué)周邊的農(nóng)業(yè)機(jī)械加工與維修廠也較多，農(nóng)機(jī)專業(yè)的學(xué)生每年都會(huì)去這些廠去進(jìn)行實(shí)習(xí)，因此教學(xué)的工程中可以把實(shí)際生產(chǎn)中加工的農(nóng)業(yè)機(jī)械上的零部件轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生先經(jīng)過課堂理解再去實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，就可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握。同時(shí)教師也可以把科研成果與授課內(nèi)容相結(jié)合，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)，以此促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和思考，同時(shí)也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和掌握數(shù)控知識(shí)的發(fā)展方向與應(yīng)用領(lǐng)域。

2.3 運(yùn)用仿真教學(xué)使理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合

理論課程只注重理論教學(xué)，數(shù)控實(shí)訓(xùn)也只注重實(shí)際操作，而仿真教學(xué)剛好能把理論和實(shí)訓(xùn)有機(jī)地結(jié)合起來，可以先講解數(shù)控指令，然后直接帶領(lǐng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)中進(jìn)行指令功能及其走刀路徑的加工演示，最后再去操作數(shù)控機(jī)床，以這個(gè)方式實(shí)現(xiàn)教學(xué)做一體化[4]。才能把枯燥抽象的機(jī)床操作和編程指令學(xué)習(xí)變得直觀形象。同時(shí)也可以彌補(bǔ)學(xué)校數(shù)控設(shè)備的不足，學(xué)生通過仿真系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床操作和運(yùn)行進(jìn)行模擬，掌握了操作的步驟和方法后再去操控?cái)?shù)控機(jī)床，就可以確保每個(gè)學(xué)生有充足的訓(xùn)練，也提升了實(shí)踐教學(xué)的效果。

2.4 改革考試內(nèi)容及方式，注重能力的考查

目前數(shù)控技術(shù)課程考核期末閉卷考試為主，考試內(nèi)容又以理論知識(shí)為主，而對(duì)知識(shí)的運(yùn)用和創(chuàng)新能力方面的考核缺乏，容易造成學(xué)生產(chǎn)生應(yīng)付考試的現(xiàn)象?？己藨?yīng)該注重能力的培養(yǎng)，考試內(nèi)容應(yīng)該盡量簡單，但知識(shí)面要廣，降低期末考試在總成績中的比重，加大學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的考核，通過平時(shí)作業(yè)和大作業(yè)的方式鍛煉學(xué)生解決問題的能力，通過全程考核避免學(xué)生突擊學(xué)習(xí)，同時(shí)也客觀全面的評(píng)價(jià)學(xué)生成績。

2.5 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

我校數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)都是有青年教師承擔(dān)，理論掌握不深入，實(shí)操能力不強(qiáng)，要提高教學(xué)水平就必須培養(yǎng)一支優(yōu)秀的師資隊(duì)伍。任課教師和實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該積極去相關(guān)高?；蚱髽I(yè)深入進(jìn)行數(shù)控技能培訓(xùn)，深入理論學(xué)習(xí)和加強(qiáng)鍛煉實(shí)操能力[5]。同時(shí)任課教師和實(shí)驗(yàn)教師之間應(yīng)該多進(jìn)行教學(xué)方式的探討，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，共同進(jìn)步提高。

3 結(jié)語

通過《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)方法的改革，逐步完善數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)體系，利用仿真系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，既是順應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的教學(xué)發(fā)展趨勢，也可以有效地解決我校教學(xué)過程中存在的問題，啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維又提升了實(shí)踐教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。今后應(yīng)該多學(xué)習(xí)一些先進(jìn)教學(xué)方法和手段，并將其引入到《數(shù)控技術(shù)》課程的教學(xué)中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張魯云，鄭炫.農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新疆兵團(tuán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，55（14）：3782-3786.

[2]黃志榮，俞慶.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用課程教學(xué)方法的探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014（09）：76-78.

[3]馮靜安，賈振玲，王曉東.數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革探討[J].中國科技信息，2008（03）：176+179.

[4]李小龍.仿真軟件在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].電子世界，2014（10）：148.

[5]魏效玲，姬曉利.數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)淺探[J].河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社科版），2006（03）：82-83.