試論《數控加工編程與操作》課程教學中存在的問題及策略

劉衛民

《數控加工編程與操作》主要介紹數控車床、數控銑床及加工中心的使用、零件加工工藝制訂、數控編程及機床操作相關知識。教材理論聯系實際，內容豐富詳細，有較高的實用價值，可用作高職與技工學校數控技術、模具設計與制造及機電一體化技術等專業，以及成人教育、各類數控編程與操作培訓班的教材，也可作為從事數控技術研究、開發的工程技術人員的參考用書[1]，是數控，自動化機加工等專業的重點教學內容。由于學生的學習能力有限，這門課程對于學生來說學習難度較大，需要掌握的編程指令和實踐操作的步驟繁雜，學生往往無法有效在課堂上獲取到該課程中的相應知識點，也會對學生的學習積極性造成一定程度上的打擊，針對如何提升學生對該學科的學習興趣，讓其掌握這一項專業技術，以便日后在社會上得到更好的發展，成為教育工作者們近年來深入研究的核心方向。

1 現階段教學實踐中存在的缺陷

1.1 教育資源的投入欠缺

教育資金的投入不足，客觀上會影響教學質量，導致缺乏對實驗和培訓設備以及各種應用軟件的投資和更新，數控加工技術是一項需要動手能力極強的學科，在預定的教學過程中，無法讓足夠的學生可以進行機床實操培訓，這極大地影響了學生的學習效果。另外，在進行課程之前，學生對此項專業的了解程度幾乎為零，對機床和數控等知識十分陌生，若想順利掌握數控操作和編程等技能，有效的辦法就是加大對實操的教學力度。對于學生這樣的初學者來說，原料在使用實操過程中產生的浪費是不可避免的，更有甚者可能會對機械設備造成一定的損壞，這都在無形當中增加了對資金成本的需求量，如果投入資金不足，將導致實操課程內容的擱淺，無法令學生有效掌握數控加工技能。

1.2 理論知識不夠通俗化

在院校中進行的傳統教學方式是先理論后實操，然后在生產現場進行專業技能的培訓，這種方法的主要缺點是，由于理論知識繁多且較為枯燥，大量的專業知識和術語會令學生產生疲倦，無法吸收，而且留給學生的實際操作的機會較少，他們掌握操縱技能所需的時間就長，無形中增加了課時量，使得教育工作者無法連貫的進行教學內容的強化。

1.3 缺乏相應考核標準

目前一些院校中的教學實踐考核缺乏相應標準和體系，經常存在較為嚴重的盲目性和隨意性，不利于學生系統掌握所學的專業技能和教學的深化程度。

2 提升教學效果的實踐方法

2.1 正確培養學生的學習興趣

要想培養學生的學習興趣，應首先注意情感因素。當老師和學生建立起特定的情感基礎時，學生就會變得愿意與老師交流，這就會很方便的激發學生的學習興趣。教師也要糾正自身的教學方式，確立準確科學的教學觀念，正確的對待學生，不要產生偏見，要從內心上對學生關心，鼓勵其努力學習。在課堂上指導學生要有耐心，進行啟發式教學，引導學生獨立發現問題和解決問題，培養其創新能力，使學生對學習過程充滿成就感和信心。

2.2 確立正確的教學方向

通過基于企業需求的全面調查和分析，機電加工的方向集中在培養數控機床操作員，加工技術和編程技術人員，生產管理人員以及其他人才培訓上。這些職業除了要求學生具有制定加工，編程加工，CNC（數控自動化加工）機床操作等技能，還要具有卓越的職業素養。所以，教學的知識目標應該是學生精通CNC 加工技術，常用的CNC 編程指南和應用程序。在技術目標方面，學生可以準確地識別零件圖紙，制定特殊零件數控加工方案，正確運用各項編程指令，熟悉CNC 加工編程模擬程序以及執行CNC 機床的基本操作。在生產質量方面，教師要教導學生嚴格執行安全生產，認真，嚴格，專心和實用的學習和工作作風，遵守自身的職業道德，在學習和工作中塑造勇于探索和團隊共進精神，只有這樣，才可以提高學生的就業率，為企業培養更多的專業人才。

2.3 運用現代化教學手段

隨著社會的進步，教學方法和手段也要隨著時代不斷的改進。教師要善于通過多媒體，數控仿真和實地考察來進行專業講解。利用現代化的CNC 仿真軟件進行模擬操作培訓，增加學生的模擬機床操作課程，可以有效提升其對機加工和數控的興趣。通過現場實踐和培訓來鍛煉學生的操作能力，令學生設身處地的體驗未來所在的工作氛圍，感悟所學專業的特殊性和重要性。科學合理地使用不同的教學方法，會極大地提高學生的學習積極性，也豐富了教學的風格，對于教師和學生都是一次提升學習效果的機會。所以，教師在上課前需要收集和組織豐富的多媒體培訓材料，科學合理地設計教案，并利用扎實有趣的課堂內容來吸引學生的學習欲望并提高教學效果。

2.4 設立科學的考核制度

改善考核制度。建立一個適用于教學大綱和學生理解程度的測試體系，可以有效激發學生的學習熱情，提高他們的專業技能理論和實操能力，改善課堂學習氛圍并提高教學效果。考試結構包括3 個目標：平時分數，技術能力評估和期末理論測試。平時分數占整體成績的百分之二十，技術評估占百分之三十，期末理論考試占百分之五十，平時成績包括日常課堂教學表現（提問和發言），課后作業，出勤率和其他日常綜合成績進行評估。該評估體系側重于學生的日常表現，以及理論水平和實踐技能的掌握程度。進行技術能力評估環節，要求學生必須熟練掌握CNC 車床、銑床或加工中心，隨機抽取題目并完成指定零件的加工制作。期末考試采用閉卷的形式在校內統一進行，這可以敦促學生在平時就做好復習和整合，加深對知識點的理解和吸收。

課堂講授是培養人才的主要方式，也是保證人才教育質量的基礎[2]。在日常課程中，教育工作者應盡可能多的注意學生的日常學習行為，并運用合適的獎勵和懲罰機制來嚴格執行課堂紀律以提高教學效果，同時鼓勵學生在課堂上積極發言，通過課堂表現來獲得平時分數。例如，對于主動回答問題的學生，適當性給予1～3 分的平時成績加分，或者根據課后作業的完成情況，完成并達到學習目標的作業，可以給予3～5 分的日常成績獎勵，未完成作業的學生，要對其進行扣分懲罰，這樣就可以極大的改善學生的學習熱情和興趣，使得每個人都能夠積極上進，學生的學習效果大大提高。

2.5 建立小組式互助學習團體

機電類學生的學習能力差異性很大。主要原因是進入專業的學生之前的受教育程度不同。比如說經過三年高中教育的高考生學習基礎良好，而通過其他招生方式獲得的學生理論基礎和學習意識相對較弱。在教學過程中，通常會出現很多問題，而老師的時間和精力卻無法滿足對所有學生的教學輔導。因此我們可以采取這種方式來解決學習程度差異的問題：讓具有良好學習基礎的學生擔任助理，幫助教師對基礎較差的學生進行輔導。在課堂上進行小組輔助學習，對學習基礎相對較弱的學生進行合理化分配，形成學習小組，鼓勵優秀學生積極輔導，幫助學習基礎較弱的學生，在課堂上互相學習以取得良好的教學效果。建立學習小組可以有效地解決學習中的常見問題，但是對于相對復雜的問題，學習小組將重點放在反饋上，教師以綜合的方式做出講解，以確保讓每一個學生都能獲得知識上的收益。

2.6 舉辦活動以激發學生的學習積極性

興趣可以有效激發學生的學習動力和積極性，校方也可以在合適的時期舉辦技術競賽，例如“數控技術競賽”“數控機床安裝和技術改造”“工業產品設計與制造”等競賽。通過讓學生參與這些活動，將會使他們更加積極地學習CNC 機床結構，CNC 機床加工和操作以及CNC 自動編程方面的知識和技能，也會在學生和學習小組中樹立競爭意識，在競賽中相互交流，相互促進，相互學習。此外，校方還應加大對硬件設施的投資力度，設立專項基金，用于采購適合教學的機械設備和原材料，當然，由于先進的設備價格不菲并且更新換代節奏較快，在資金有限的情況下，校方可以通過和校外企業進行合作教學，分批次安排學生進入企業車間去觀摩學習，可以加深實踐理論，更加直觀的了解各種設備的工作方式，對專業知識的掌握也有著推波助瀾的作用。

3 結束語

《數控加工編程與操作》的教學和改革應始終以學生為中心，貫徹以人為本的精神綱領，結合學生的特點制定課程提綱，持續激發學生的積極性和學習主動性，幫助他們更好地學習專業技能。這項課程的教學改革已在數控技術，機械制造和自動化領域廣泛的進行，學生對課程的學習興趣和學習效果都得到了極大提高。在今后的教學活動中，教育工作者們將繼續探索和完善《數控加工編程與操作》課程的培訓方法和基于現實的教學手段，促進實踐效果，不斷提高課程質量，將每一位學生都培養成為對社會有用的人才。