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　　《數(shù)控編程與操作》課程教學方法之探討

劉春玲

（河南省南陽工業(yè)學校   河南  南陽   473035）

摘要：本文從教學實際出發(fā)，探討了《數(shù)控編程與操作》課程的教學方法，包括：運用數(shù)控仿真軟件充分調動學生的學習積極性；調整教學內容，突出實用性，提高學生實操能力；體現(xiàn)學生的主體作用，充分調動學生的主觀能動性；組建課外興趣小組，培養(yǎng)學生自我研究、自我提高的能力；重視學生經受挫折、克服困難的教育。
  　關鍵詞：數(shù)控編程與操作；數(shù)控仿真軟件；能力

    伴隨著全球經濟的發(fā)展，中國制造業(yè)的總產量不斷上升，中國正在成為一個制造業(yè)大國。包括跨國公司在華生產的產品在內，已有百余種產品的產量位居世界第一。另一方面，我們又必須清醒地認識到目前的中國僅僅是“制造業(yè)大國”而非“制造業(yè)強國”，從總體上說，我國的制造業(yè)以傳統(tǒng)產業(yè)為主，技術落后，低水平生產能力過剩，高水平生產能力嚴重不足，總體競爭力不高。在我國，高檔數(shù)控機床只占機床總數(shù)的1.2%，而在美國和日本等發(fā)達國家則占到60%以上。我國的加工制造業(yè)規(guī)模和技術水平還有待大幅度提高，我國需要為此提供更多高素質的數(shù)控人才。
  　在這樣的背景下，我校于2002年開始培養(yǎng)數(shù)控加工專業(yè)的學生。由于數(shù)控制造業(yè)涉及機械、電子、計算機、信息、控制等多學科的內容，如何盡快培養(yǎng)出滿足市場需要，掌握數(shù)控機床編程和操作的技術人才成為數(shù)控教學工作者必須研究的問題。筆者作為數(shù)控編程與操作的專業(yè)教師，從專業(yè)開辦以來一直致力于改進教學模式，提高課堂效果，引進新的教學手段，在教學方法上做了一些大膽的嘗試。
  　運用數(shù)控仿真軟件充分調動學生的學習積極性數(shù)控機床屬于高科技產品，品種多，價格高，一臺經濟型數(shù)控車床就需七萬多元，至于裝配國際先進系統(tǒng)的全功能型數(shù)控機床少則幾十萬元多則幾百萬元。如果說數(shù)控機床的操作訓練完全依賴數(shù)控設備來進行實訓操作，即使實力雄厚的企業(yè)和學校也無力承擔此種消耗與投入。而數(shù)控仿真軟件的出現(xiàn)，很好地解決了上述矛盾，這種軟件是把機床廠家的實際加工制造經驗與學校教學訓練結合為一體所開發(fā)的一種機床虛擬控制仿真系統(tǒng)軟件，它在微機平臺上運行，可以對數(shù)控設備進行仿真操作，動態(tài)驗證編程指令的正確與否，具有自由設置機床的規(guī)格大小，定義毛坯尺寸與刀具形狀，任意選擇各種刀具、零件加工后的測量等功能。另外仿真軟件依據(jù)計算機強大的顯示功能和全中文的結構設計，配以豐富多彩的操作界面，深深吸引住了學生的注意力，從而調動了學生的學習積極性。
  　調整教學內容，突出實用性，提高學生實操能力現(xiàn)代教育研究發(fā)現(xiàn)，職業(yè)院校學生的形象思維能力強于邏輯推理能力，他們能夠較快地獲取經驗性和策略性的知識，而對于陳述性的知識相對排斥，因此在教學中必須弱化艱深的數(shù)控原理部分的講授，從學生感興趣的數(shù)控加工程序的編制與數(shù)控機床的操作兩部分入手，運用數(shù)控仿真軟件，使兩部分內容交替進行，互為補充，不可割裂兩部分的緊密聯(lián)系。在教學進程中可把內容分為三個模塊。第一為基礎模塊，主要針對我�，F(xiàn)有的廣州數(shù)控系統(tǒng)與北京凱恩帝系統(tǒng)，講解最常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床的編程方法、操作與應用，這一模塊是教學的重點，學生必須熟練掌握并能靈活運用；第二為提高模塊，主要是講授Fanuc數(shù)控系統(tǒng)在車床、銑床、加工中心三種機床中的編程與操作，這個模塊的實踐通過仿真軟件來進行；第三為拓展模塊，主要是訓練西門子數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作，目的在于擴大學生的知識面，提高學生在就業(yè)時面對不同系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作能力。另外還可將傳統(tǒng)的機加工專業(yè)的有關加工工藝的教學內容整合充實到數(shù)控教學中來，使學生在選擇加工參數(shù)的過程中有充分的理論依據(jù)，而不是按照教科書上給出的數(shù)值胡亂選擇。
  　體現(xiàn)學生的主體作用，充分調動學生的主觀能動性一堂課的45分鐘全由教師從頭到尾進行教學是令學生極為反感的，在這樣的課堂里學生只能被動地吸收知識，而不能加入自己的創(chuàng)造性思維過程，最終導致學生覺得索然乏味。筆者在教學中首先是根據(jù)本次課的理論內容設計一個較簡單的零件圖樣，運用仿真軟件進行示范性操作，同時提醒學生認真觀察，掌握操作要領。當機床的模擬聲響起來，切屑飛濺，毛坯隨刀具變成圖樣要求的工件后，學生的好奇心被調動起來，個個躍躍欲試，這時可不失時機地提出要加工此工件用到的新指令，從而進入理論課的講授，大約為20分鐘左右。接下來就是學生自告奮勇上講臺的動手操作時間，課堂開始進入熱烈的討論過程，臺上的同學努力回想教師剛才講過的內容，臺下的人不時插上一句半語提醒，全班共同完成一個工件的加工過程。當學生完成操作，興奮不已時，及時表揚他們所取得的成績，激發(fā)每個人的學習自信心，然后及時引導學生思考能否運用所學的指令加工一個新的工件。這樣的教學方式要求數(shù)控專業(yè)教師應有較高的教學水平，每節(jié)課知識點的講解盡可能集中，深入淺出，在教學過程中發(fā)揮學生的能動性，凸顯學生動手動腦的能力，教師起引導作用。另外，教師還要具備較強的數(shù)控編程能力、工藝處理能力、實際動手能力，非常嫻熟地駕馭課堂，及時解決同學從不同角度提出來的問題，從而實現(xiàn)學生對知識的靈活運用，真正把課堂的內容消化吸收。
 　 組建課外興趣小組，培養(yǎng)學生自我研究、自我提高的能力目前常用的數(shù)控系統(tǒng)國外有日本的Fanuc、三菱，德國的西門子，國內有華中世紀星、廣州數(shù)控等等，而且每種系統(tǒng)都在不斷推陳出新，單純依靠課堂是不可能窮盡所有系統(tǒng)的。所謂“授之以魚，不如授之以漁”。筆者在自學能力強的學生中間組建了課外興趣小組，提供某種系統(tǒng)的操作說明書，并允許他們業(yè)余時間在機房運用仿真軟件驗證該系統(tǒng)的指令，按照“熟悉操作界面——掌握對刀方法——清楚指令使用”三個步驟進行自學，并且要求每完成一個步驟都必須寫出學習報告。實踐證明，此種學習方式極大地調動了學生的學習積極性，因為他們時時刻刻思考的是自己感興趣的問題，而不是強加給的任務，堅持下來的學生都能熟練操作三到四種數(shù)控系統(tǒng)，大大增強了自身的學習能力和就業(yè)時的適應能力。
  　重視學生經受挫折、克服困難的教育在教育實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)有的學生剛開始時對數(shù)控的學習抱有極大的熱情，但一段時間后就放棄了，究其原因是在編程中碰到了多次挫折，進而心灰意冷，產生了自己不適合學數(shù)控的念頭。21世紀是人才素質競爭的時代，需要青年人具有堅韌不拔的精神和頑強的意志。職業(yè)院校的學生年齡在18～20歲之間，大多數(shù)人意志不夠堅強，所以在教學中，要有意識地設置障礙，來磨煉學生的意志，加強學生經受挫折、克服困難的教育。比如故意少編一個程序段，輸入錯誤參數(shù)，致使程序發(fā)生問題，被系統(tǒng)拒絕執(zhí)行，或者引用學生自己的錯誤程序，讓他們找出原因，當學生真正排除了障礙，就會在一種成功的情感體驗中既獲取了知識，又培養(yǎng)了意志。
  　上述對于數(shù)控編程與操作課程的教學探索，旨在培養(yǎng)學生具備較強的適應能力，能夠迅速地把所學知識靈活運用到新的工作中，能夠迅速地更新知識以適應相應行業(yè)或職業(yè)的需要，在競爭日益激烈的市場上立于不敗之地。

參考文獻
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