数控加工基础课程探讨

2011-04-12韩雪

时代农机 2011年5期

韩雪

（辽宁工程职业学院机械系数控教研室，辽宁铁岭 112400）

数控加工基础是一门综合性的基础学科，它涵盖了数控机床基本知识，编程基本知识，操作与维护基本知识等数控加工技术方面的所有理论基础知识。通过本课程的学习可以了解数控加工基础知识，能阅读和编制简单的加工程序，并初步掌握常用数控机床的操作与维护。本课程的教学质量的好坏直接关系到后续课程的学习，但是从目前的情况来看，学生在学习数控加工基础课程的过程中普遍存在一定的障碍，学习效果不是很理想，如何提高数控加工基础课程的教学质量成为数控加工基础课程教师亟待解决的一个问题。

1 当前数控加工基础课程教学面临的问题

1.1 教师方面的原因

（1）老教师需要时间适应。数控技术是一门相对年轻的、新兴的学科，同时也是一门难于掌握和讲授的实用型科目。该学科进入我国技工院校教学的时间较短，技工院校培养的是有一定理论知识的技术应用型人才，在这样一个新的课题下，需要广大数控加工基础老师在教学中有一定的时间来适应。

（2）新教师需要时间积累经验。我校数控专业起步较晚，合并扩大之后学生人数直线上涨，出现了师资紧张的局面。为了充实教师队伍，我校最新引进了许多应届的毕业生，他们大多教学方法、教学技巧青涩、生疏。新教师进入我校后就立即充实到教学岗位，承担了大量教学任务，尽管他们精力充沛，但在教学过程中，由于自身教学能力，专业知识，教学方法以及适应能力等原因，往往导致教学效果不是很好。究其原因共有两点：其一，对教学内容的把握不准。数控加工基础课程涉及到的知识面相当广，新教师在教学过程中往往会掌握不好哪些内容该详细讲，哪些内容该粗略讲。全部都讲又因为涉及面广而感到力不从心。这些都需要新教师经过一定时间的累积才能掌握。其二，教学方法选择不当和教学技巧不熟。新教师由于没有经验，往往采用“填鸭式”灌输教育，不知道怎么启发学生，不知道怎么提高学生的接受能力，也不知道怎么激发学生的学习兴趣，常常是学生对老师的兴趣大于对老师所教的内容的兴趣。而各种教学方法、教学技巧的灵活运用也是需要时间慢慢学习的。

1.2 教材本身的原因

数控加工基础是一门专业性较强的学科，很多知识都是日常生活中用不到的，教材内容往往只是理论知识的讲授，学生闻所未闻，见所未见，犹如听天书一般，常常是刚刚开了个头学生就已哈欠连天，再过一会就鼾声一片。这样的教材学生听着没兴趣，老师讲起来没精神。最后往往使学生认为教材艰涩难懂，与实践没有联系而放弃学习，只是为了考试过关才在期末死记硬背。这样为了成绩而学习，考试过后能留下什么呢？学生需要活泼有趣、灵活生动的教材，需要教材中多一些可以增加感性认识的图片，需要有跟实际关联的举例。

1.3 学生本身的原因

本校的学生大多都是从中考、高考中下来的“不成功者”。这些学生本身往往存在文化底子薄、自制力差、缺乏毅力、好动、贪玩等小毛病。家长怕孩子学坏，并想让孩子以后有前途，就让孩子来这里了。很多学生不想学习，但不知道干什么好，就听家长的话来了，他们知道是来学技术的，认为理论没什么用，所以对理论课也不是很重视。这样学的不用心，如果课程不好理解，最后就变成了为了考试而学习，考试过了就学完了，基本没掌握什么知识。

2 提高数控加工基础课程教学质量的途径和方法

2.1 加强任课教师学习

由于我院数控加工基础教师都是年轻人，教学时间短，教师在教学经验、教学技巧、综合素质方面的缺陷和差距是显而易见的。加之地域所限，进行知识的交流和学习也非常困难，使得教师难以适应当前教学改革的要求。因此，应紧紧抓住现有师资的培训与再进修工作，有计划的选派一部分任课教师深入到实训车间参与数控技能培训，也可以深入工厂进行专业技能培训，弥补我们的教学、实训中存在的缺陷。应有计划地支持青年教师攻读硕士和博士研究生，以提高自身的素质，为机械制造专业的发展和数控技术教学提供人才资源。另外教师之间还应相互听课，与实训教师定期进行教学方法的讨论与研究，总结教学过程中的经验，撰写教学研究报告，互相学习共同提高。同时可以聘请一些专家学者进行科技讲座或从企业聘请技术人员进行辅导讲座，使教师和学生接受新的知识和新的技术。

2.2 改进理论教学方法和手段，激发学生学习兴趣和动力

在任何形式的教学方式中，课堂教学成为了不可或缺的教学活动的一种方法。因为数控技术是需要坚实的理论做为基础的，而要构建坚实的基础，课堂教学就成为了一种重要的途径。但传统的形式已经无法满足学生的需要，这就需要在课堂的理论教学中引入新的理念和方法，改变传统的灌输的观念。

（1）多媒体技术的引用。运用多媒体教学手段，可以使那些用传统的教学手段无法讲清，或难以讲清教学内容，化难为易、化繁为简，使抽象的结构变得直观，使课堂教学获得最大的效率。如初次学习数控技术的学生无法理解数控系统中各组成部分的含义、功能，无法理解数控装置到底是个什么设备。很难理解检测信号反馈的意义在哪等一系列的问题。如果只采用讲述的办法的话无法达到很好的效果。我们就可以制作多媒体课件，把系统的组成框图制作成图片，使用动画的方式，表示一段输入信号从控制介质经数控装置输入到伺服系统，并将该信号以动画的特点说明其被放大处理后驱动机床的运动部件驱动机床进行动作，同时在系统的检测装置将检测机床实际运动的检测信号反馈回数控装置和输入信号进行比较，并调整机床的运动状态。经过多媒体动画演示后，学生不但理解了系统各组成部分的功能，也了解到了有无反馈信号的区别和意义，以及机床检测装置对机床的重要性。通过在教学活动中引入多媒体技术使课堂的气氛也活跃了起来，而这从静态的讲述到动态的演示、从书本上的框图到屏幕上的动画，这一变使学生在对系统组成的理解深度上更深入的理解了，也让枯燥的讲述过程变成了互相的交流。

（2）活跃课堂气氛、变通讲述方法。沉闷的气氛影响人的思维能力，一成不变的讲授方式阻碍学生的学习兴趣。而数控技术本身是一门较为枯燥的学科，没有有意思的理论知识进行讲解，也没有古人的经典故事可供引用。所以要真正的活跃课堂的气氛，就必须变通讲述方法。如刀具的补偿概念是数控编程技术中一个非常重要的概念，而学生对于刀具补偿概念的理解往往停留在表面上，好像知道了，但是应用时就往往出问题。归根结底还是对刀具补偿概念的理解深度上不够。在讲述刀具的长度补偿时我们可以利用生活中的例子做比喻让学生不但记住指令而且能够理解。在铣削加工中如果需要多把刀具进行加工时，由于刀具长度方向的不一致，所以需要选择一个基准，而其它非基准刀具和基准刀具在长度方向的差值就是该把刀具相对于基准刀具的长度补偿值。

（3）加强实践教学，培养学生应用及创新能力。数控加工基础课程涉及到工艺、编程的部分可以通过理论教学与实践教学交叉进行，使学生对已有知识做到融会贯通，全面掌握，真正让学生成为主体。如在讲述数控编程时，我们在提供给学生图纸的同时也提供一个已加工的工件，效果就比较好了。对于初学编程的学生，就可以将零件的图纸和零件结合起来，可以了解到程序运行的结果就是这个工件了。这样既省了很多时间对零件的特点进行讲述，又把被动的讲述变成让学生主动的思考。使学生学会能够根据工件的实际特点确定加工方式，能根据工件的最后几何形状主动思考编程过程中存在的问题，并提出问题进行解决。编程结束后，在对数控机床操作应用部分进行讲解时，我们可以引入数控加工仿真软件，改变黑板上开机床的死板局面，使课堂教学变得更加生动、更加具体，而且由于仿真软件不存在安全问题，学生可以大胆地、独立地进行学习和练习，通过与仿真场景的交互，来体验一种接近于真实场景的感觉。因此，采取这种方法能进一步提高学生的实际操作技能。接下来学生到实训车间进行练习时，我们采用实训与生产结合，激发学生学习的兴趣。我们在对学生进行实训教学时完全按照生产产品的观念进行，让学生在实际的生产过程中体会机械加工的严谨和一丝不苟，使学生通过和生产结合的实训教学得到真正的提高。与此同时，学生看到了自己加工的工件成为合格的产品能够出售，这就有了价值观念，他在对待数控技术的态度上也就发生了必然的变化。