“数控机床”课程教学方法改革的研究

2011-02-20史亚贝

张家口职业技术学院学报 2011年1期

杨笋，史亚贝

(1.河南省经济管理学校，河南南阳 473034；2.河南工业职业技术学院，河南南阳 473009)

前言

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是典型的机电一体化产品。在加快新型工业化的发展进程中，传统工业需要进行数字化改造，数控设备被广泛应用，该方面的人才需求量越来越大，对从业人员素质的要求也越来越高。

在传统教学模式的影响下，“数控机床”课程的教学主要以理论教学为主，实践教学为辅，这导致学生在考试刚一结束后，就将理论知识忘得差不多了。这样的教学效果无法培养出满足社会需要的数控技术人才。为了改变这种现状，我们结合学校的实际情况，尝试在教学中对该课程进行改革。

1 教学方法改革

1.1 多媒体教学

使用多媒体教室，采用PPT进行授课。很多机床结构光靠教师讲，学生还是无法理解。通过PPT将所讲内容以图片、Flash、视频等方式进行展示，就使学生获得了很直观的印象。

例如，在讲解数控车床的床身导轨和刀具布局形式时，如果单纯介绍五种床身导轨的布局(平床身平滑板、平床身斜滑板、斜床身斜滑板、前斜床身平滑板、立式床身立滑板)，学生仅单纯凭记忆去记这些布局，可当看到实际机床的时候，就会把这些理论忘得一干二净。采用多媒体授课方式，通过图片展示不同车床的床身布局、通过视频向学生展示不同床身布局形式的机床的进给运动及加工过程，可使学生有非常直观的认识，加深对理论知识的理解。

对于一些操作性比较强的内容，比如数控车床、数控铣床、加工中心等机床的操作，可以亲自到学校数控加工中心和校外实习基地进行现场录像。录像内容针对课程内容和学生培养目标进行设置，教师进行讲解和操作。在课堂中，当学生观看视频时，教师可以针对录像内容进行更为详细的讲解，以激发学生的学习热情，取得良好的学习效果。

1.2 实物教学

该课程主要侧重数控机床机械结构的学习，在讲解主要结构和部件时，要给学生提供实物展示，否则教学过程就显得单薄和单调。而数控机床的造价比较高，若将一台数控机床用做拆装实习，教学成本就会过高。

针对学校有限的实践教学条件，可以用一台报废的数控机床进行拆装实习和认识主要结构。比如，进给运动传动部件中的滚珠丝杠螺母副，它的作用、结构、类型和特点若只在课堂中讲解，就显得很枯燥。可以带学生到实训中心进行现场教学，将进给运动传动系统和滚珠丝杠副结合在一起讲，然后现场讲解滚珠丝杠副的各种类型。学生能够在自己动手操作机床的时候，特别注意观察滚珠丝杠副的运动。这样教学效果就很好。

2 针对高职学生细化课程内容

为培养高素质、高级技能型的数控技术专业学生，在“数控机床”教学过程中，要针对高职学生的特点细化教学内容。

2.1 明确培养目标

本专业培养服务于军工企业和装备制造业，掌握数控加工工艺、数控加工程序编制和数控加工设备操作的高素质、高级技能型专门人才。就业岗位主要包含：数控机床操作员、数控车间数控编程员、数控加工工艺员等。

在军工企业和装备制造业中，很多企业引进先进机床或先进技术思想进行产品生产加工。针对这一特点，本课程在教学内容安排上力求知识的先进性、系统性和典型性。比如，在讲授数控机床发展趋势时，通过纪录片等视频形式，向学生展示数控机床的发展历史和最新发展动态，让学生从感官上了解柔性制造系统和计算机集成制造系统。在学生对先进技术叹服的时候，再讲相关理论知识，就更容易为他们所接受。

2.2 加强实践教学

单纯讲机床的机械结构，学生会觉得很空洞。为了提高学生学习的积极性，在理论课结束后，让学生到数控加工中心(校中厂)进行现场参观或操作。

首先给学生布置任务，让他们带着问题去实践。比如，在数控车床结构课题中，给学生布置任务：观察数控车床的动力源、传动机构、导向机构和执行件，以及各机构的典型零部件。

其次，带学生到校中厂进行参观。数控加工中心配备有专门的多媒体教室，学生在参观一段时间后，集中到多媒体教室进行讨论和分析，将学生分成5人一组进行讨论。讨论结束后，每个小组派出代表进行发言总结，指导老师进行点评。对学生遇到的共性问题，可以直接在多媒体教室讲解或是面对机床进行讲解。

最后，给学生留出一部分时间参观校中厂的机械加工服务，向操作工询问相关工艺或其它知识，增长其它方面的知识和技能。

2.3 落实人才培养模式

数控技术专业实施的是“工学交替、能力递进、六段式”人才培养模式。在教学的第一阶段，在校完成公共基础课程和部分专业基础课程的教学；第二阶段，在校外实习基地和“厂中校”完成职场认知实习；第三阶段，在校完成专业通识平台的教学；第四阶段，学生在“校中厂”完成职业资格技能培训，考取中级资格证书；第五阶段，学生在校完成专业综合知识和专业拓展知识的学习；第六阶段，学生到企业进行顶岗实习。通过这样“六个阶段三个轮回”工学交替的教学过程，逐步实现学生到员工的转变。

在教学内容安排上，也要充分体现工学交替。先在教室学习，再到校中厂实践。完成一个课题后，相当于完成了一个轮次，第二个课题还是按照这样的模式进行教学。这样，学生增长了理论知识，实践能力得到提高。

3 现场教学的应用

3.1 发挥参观性现场教学的作用

充分发挥校内实训室尤其是高新技术实训室的作用。学生在了解了理论知识后，通过实物观察，会更加理解教学内容。如柔性制造系统，虽然给学生观看了教学视频等内容，但他们看不到实际的工作过程，还是不甚明白。我们就安排一次观察性实验课，让学生参观柔性制造生产线实训室和机器人实训室。在参观FMS自动生产线的运行过程时，指导教师再辅以理论知识讲解，学生就能牢牢记住加工系统、物流系统和信息系统各自的作用及意义了。

3.2 实践性现场教学

区别于参观性现场教学，实践性现场教学主要通过指导教师演示、学生实操来了解数控机床的机械结构及简单操作。如数控电加工类机床课题，学生在学习该课程时，还未对电加工类机床有任何概念。我们就安排该课题的实践性现场教学，由指导教师现场讲解数控电火花线切割机床的机械结构和操作过程；再给学生布置简单的零件加工任务，学生分组完成加工任务；最后，通过分组讨论形式，学生小组开展汇报和讨论活动，教师点评。这样学生不但了解了机床的结构，还能从事简单操作，增强了知识的系统性。