一體化教學在數控加工編程課程中的應用研究

摘 要： 本文根據傳統數控加工編程課程教學以理論學習為主，實踐環節結合不足，學生感性認識不強的弊端，提出“教學做”有機結合的一體化教學方法，并探討了實施一體化教學的保證措施。

關鍵詞： 數控加工編程;實踐;感性認識;一體化教學

數控加工編程是高職院校機械專業的一門必修課程，實踐性非常強。但傳統的教學基本上都是以課堂教學為主，理論性太強，同步實踐環節結合不足，造成學生理解困難，感性認識不足，導致學習效率低下。因此，研究以教學作為一體的教學方法，探討一種強化學生實踐知識與能力為目標的過程和措施具有十分現實的意義。

1 一體化教學內涵

一體化教學是以融合“教學做”為一體，把培養學生職業能力的理論與實踐相結合的教學作為一個整體考慮，旨在使學生將所學的理論知識及時消化吸收以強化學生實踐能力的一種教學模式。它打破了傳統教學的束縛，充分體現了以學生為主體，工學結合的教學過程。它是把實踐應用放在教學的第一位，使學生可以邊做邊學，學做一體，反映了教學服務于實踐的最終目的，提高學生實踐能力和解決實際問題的能力。

2 一體化教學過程

作者根據多年數控加工編程課程的教學經驗，總結如下的教學過程，見下圖。

在課堂上老師根據數控加工編程的規律，講解編程指令的用法、格式和注意要點等，由于學生缺乏運動的概念，掌握欠透徹，這時需要運用輔助教學軟件如斯沃、宇龍等仿真加工系統進行模擬加工，驗證指令及程序的正確性，提高學生的感性認識和學習的興趣，加深對程序的理解。但這些還是停留在書本或虛擬層面，要讓學生真正明白和提高學習積極性的話，還要將課堂進行延伸，把車間的數控機床當作是課堂的一部分進行講解，這就是課內實踐。這種在現場得來的知識比在課堂上被動去聽要深刻得多。當課程講完某個模塊如常用的車削指令，這時就需要安排適當的實訓作為實踐環節。實訓跟課堂應該結合起來，讓學生及時運用剛學完的指令進行編程，上機床操作，完成零件的加工，也便于老師在現場發現問題和解決問題。

3 一體化教學的保證措施

3.1 打造一支“雙師型”的教師隊伍

要保證一體化教學順利進行，教師的實踐能力必不可少。數控加工把傳統的手工操作變成了自動加工，對人的依賴少了，并不意味著要求降低了，如果不懂材料、刀具和工藝，就算理論再扎實也很難編出合理的科學的和有效率的程序。比如說，粗加工與精加工的各種切削參數：轉速、進給率、背吃刀量、加工路線等有什么區別？該如何選擇？配合件加工又該注意什么，刀尖補償用在什么場合，等等，這些都會影響到加工的質量和刀具的壽命。所以專任教師一定要具備加工的工作經驗，并考取相關的數控加工職業資格證，成為一名既有扎實理論基礎又有較強實踐能力的“雙師型”教師，才能為保證一體化教學順利進行打下基礎。

3.2 編寫一本適合一體化教學的校本教材

現行的數控加工編程方面的教材普遍都是以理論學習為主，系統性太強，實戰性案例缺乏，學生學完了一大堆指令，面對具體的零件仍然不會完整地編程，不會把學過的各種代碼指令有機地結合起來，不能學以致用。要推行理實結合的“教學做”一體化模式，一定要結合高職實際情況編寫一本合適的校本教材，以實際零件加工為導向，從數控加工概念出發，結合數控加工機床的工作原理，由淺入深，從簡單加工指令到固定循環指令，再到復雜的復合循環指令;從G代碼到M代碼;從動作編程到完整加工編程。每個知識點都結合具體的零件案例，穿插講解實際工藝，以解決實際問題為主，側重學做結合。讓理實結合的校本教材成為一體化教學最實際的指導書。

3.3 必要的數控仿真加工機房

對于實踐性極強的數控加工編程教學，如果沒有“做”來支撐的話，那么“學”的效果會削弱很多。但高職院校機械類專業普遍存在數控實訓設備相對不足的狀況，實訓時間也較少。為保證學生在實訓之前就對相關操作有一個比較清晰的概念，減少真正實訓時出現的各種差錯，引入數控加工仿真系統顯得非常必要。現行的數控加工仿真系統可以提供互動操作的仿真資源，可以給予學生自由探索學習的空間，可以進行程序的輸入、校驗、對刀、仿真加工等多種功能。同時系統具有較好的容錯機制，錯誤操作會相應報警，在保證安全的前提下，還能演示錯誤的操作，給予學生更豐富的情境體驗。實踐證明，經過在機房進行仿真加工操作的學生，相比其他學生學習興趣更高，更能適應真正的實操環境，出錯率大大減少。

3.4 及時開展以加工任務為導向的實訓

作為數控加工編程的教學，在完成一個項目任務后，如車床編程或銑床編程，就應該及時安排相應的實訓，制定實訓指導書和任務書，嚴格布置相應的接近工廠實際的典型工件加工任務，保證學生在通過分析每一張零件圖后，能獨立完成工藝規劃、編程、加工仿真及實操加工等過程，并通過實訓及時回顧和重溫課堂教學的編程理論，變成真正屬于自己的專業實踐技能。授課教師根據學生的實訓情況適當調整和完善數控加工課程標準及授課計劃內容，實現真正的一體化教學。

4 結語

中國智制2025已把發展高端數控機床作為重點產業來扶持，數控加工已成為制造企業主要的加工方式，未來受加工企業歡迎的一定是既有扎實數控編程理論，又有過硬實操技能的復合型人才。對于實踐性極強的數控加工編程課程，只有把教學融入學生的實踐中來，學做一體，才能把知識轉化成為學生的一種實實在在的技能，培養出符合企業要求的技能型人才。

參考文獻：

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作者簡介： 袁智權，男，本科，高校講師，主要從事機械制造與自動化專業教學工作。