《數(shù)控編程與操作》課程教學(xué)方法之探討

劉春玲

（河南省南陽工業(yè)學(xué)校   河南  南陽   473035）

摘要：本文從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，探討了《數(shù)控編程與操作》課程的教學(xué)方法，包括：運(yùn)用數(shù)控仿真軟件充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出實(shí)用性，提高學(xué)生實(shí)操能力；體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性；組建課外興趣小組，培養(yǎng)學(xué)生自我研究、自我提高的能力；重視學(xué)生經(jīng)受挫折、克服困難的教育。
  　關(guān)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國制造業(yè)的總產(chǎn)量不斷上升，中國正在成為一個(gè)制造業(yè)大國。包括跨國公司在華生產(chǎn)的產(chǎn)品在內(nèi)，已有百余種產(chǎn)品的產(chǎn)量位居世界第一。另一方面，我們又必須清醒地認(rèn)識(shí)到目前的中國僅僅是“制造業(yè)大國”而非“制造業(yè)強(qiáng)國”，從總體上說，我國的制造業(yè)以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主，技術(shù)落后，低水平生產(chǎn)能力過剩，高水平生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足，總體競(jìng)爭(zhēng)力不高。在我國，高檔數(shù)控機(jī)床只占機(jī)床總數(shù)的1.2%，而在美國和日本等發(fā)達(dá)國家則占到60%以上。我國的加工制造業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平還有待大幅度提高，我國需要為此提供更多高素質(zhì)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(xué)生。由于數(shù)控制造業(yè)涉及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、信息、控制等多學(xué)科的內(nèi)容，如何盡快培養(yǎng)出滿足市場(chǎng)需要，掌握數(shù)控機(jī)床編程和操作的技術(shù)人才成為數(shù)控教學(xué)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(jìn)教學(xué)模式，提高課堂效果，引進(jìn)新的教學(xué)手段，在教學(xué)方法上做了一些大膽的嘗試。
  　運(yùn)用數(shù)控仿真軟件充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性數(shù)控機(jī)床屬于高科技產(chǎn)品，品種多，價(jià)格高，一臺(tái)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床就需七萬多元，至于裝配國際先進(jìn)系統(tǒng)的全功能型數(shù)控機(jī)床少則幾十萬元多則幾百萬元。如果說數(shù)控機(jī)床的操作訓(xùn)練完全依賴數(shù)控設(shè)備來進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，即使實(shí)力雄厚的企業(yè)和學(xué)校也無力承擔(dān)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(jī)床廠家的實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練結(jié)合為一體所開發(fā)的一種機(jī)床虛擬控制仿真系統(tǒng)軟件，它在微機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行，可以對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行仿真操作，動(dòng)態(tài)驗(yàn)證編程指令的正確與否，具有自由設(shè)置機(jī)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(cè)量等功能。另外仿真軟件依據(jù)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的顯示功能和全中文的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配以豐富多彩的操作界面，深深吸引住了學(xué)生的注意力，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
  　調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出實(shí)用性，提高學(xué)生實(shí)操能力現(xiàn)代教育研究發(fā)現(xiàn)，職業(yè)院校學(xué)生的形象思維能力強(qiáng)于邏輯推理能力，他們能夠較快地獲取經(jīng)驗(yàn)性和策略性的知識(shí)，而對(duì)于陳述性的知識(shí)相對(duì)排斥，因此在教學(xué)中必須弱化艱深的數(shù)控原理部分的講授，從學(xué)生感興趣的數(shù)控加工程序的編制與數(shù)控機(jī)床的操作兩部分入手，運(yùn)用數(shù)控仿真軟件，使兩部分內(nèi)容交替進(jìn)行，互為補(bǔ)充，不可割裂兩部分的緊密聯(lián)系。在教學(xué)進(jìn)程中可把內(nèi)容分為三個(gè)模塊。第一為基礎(chǔ)模塊，主要針對(duì)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(yīng)用，這一模塊是教學(xué)的重點(diǎn)，學(xué)生必須熟練掌握并能靈活運(yùn)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(jī)床中的編程與操作，這個(gè)模塊的實(shí)踐通過仿真軟件來進(jìn)行；第三為拓展模塊，主要是訓(xùn)練西門子數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作，目的在于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生在就業(yè)時(shí)面對(duì)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(jī)加工專業(yè)的有關(guān)加工工藝的教學(xué)內(nèi)容整合充實(shí)到數(shù)控教學(xué)中來，使學(xué)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(xué)生的主體作用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性一堂課的45分鐘全由教師從頭到尾進(jìn)行教學(xué)是令學(xué)生極為反感的，在這樣的課堂里學(xué)生只能被動(dòng)地吸收知識(shí)，而不能加入自己的創(chuàng)造性思維過程，最終導(dǎo)致學(xué)生覺得索然乏味。筆者在教學(xué)中首先是根據(jù)本次課的理論內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)較簡(jiǎn)單的零件圖樣，運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行示范性操作，同時(shí)提醒學(xué)生認(rèn)真觀察，掌握操作要領(lǐng)。當(dāng)機(jī)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(xué)生的好奇心被調(diào)動(dòng)起來，個(gè)個(gè)躍躍欲試，這時(shí)可不失時(shí)機(jī)地提出要加工此工件用到的新指令，從而進(jìn)入理論課的講授，大約為20分鐘左右。接下來就是學(xué)生自告奮勇上講臺(tái)的動(dòng)手操作時(shí)間，課堂開始進(jìn)入熱烈的討論過程，臺(tái)上的同學(xué)努力回想教師剛才講過的內(nèi)容，臺(tái)下的人不時(shí)插上一句半語提醒，全班共同完成一個(gè)工件的加工過程。當(dāng)學(xué)生完成操作，興奮不已時(shí)，及時(shí)表揚(yáng)他們所取得的成績，激發(fā)每個(gè)人的學(xué)習(xí)自信心，然后及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考能否運(yùn)用所學(xué)的指令加工一個(gè)新的工件。這樣的教學(xué)方式要求數(shù)控專業(yè)教師應(yīng)有較高的教學(xué)水平，每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的講解盡可能集中，深入淺出，在教學(xué)過程中發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，凸顯學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力，教師起引導(dǎo)作用。另外，教師還要具備較強(qiáng)的數(shù)控編程能力、工藝處理能力、實(shí)際動(dòng)手能力，非常嫻熟地駕馭課堂，及時(shí)解決同學(xué)從不同角度提出來的問題，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用，真正把課堂的內(nèi)容消化吸收。
 　 組建課外興趣小組，培養(yǎng)學(xué)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(nèi)有華中世紀(jì)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(xué)能力強(qiáng)的學(xué)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(shí)間在機(jī)房運(yùn)用仿真軟件驗(yàn)證該系統(tǒng)的指令，按照“熟悉操作界面——掌握對(duì)刀方法——清楚指令使用”三個(gè)步驟進(jìn)行自學(xué)，并且要求每完成一個(gè)步驟都必須寫出學(xué)習(xí)報(bào)告。實(shí)踐證明，此種學(xué)習(xí)方式極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因?yàn)樗麄儠r(shí)時(shí)刻刻思考的是自己感興趣的問題，而不是強(qiáng)加給的任務(wù)，堅(jiān)持下來的學(xué)生都能熟練操作三到四種數(shù)控系統(tǒng)，大大增強(qiáng)了自身的學(xué)習(xí)能力和就業(yè)時(shí)的適應(yīng)能力。
  　重視學(xué)生經(jīng)受挫折、克服困難的教育在教育實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生剛開始時(shí)對(duì)數(shù)控的學(xué)習(xí)抱有極大的熱情，但一段時(shí)間后就放棄了，究其原因是在編程中碰到了多次挫折，進(jìn)而心灰意冷，產(chǎn)生了自己不適合學(xué)數(shù)控的念頭。21世紀(jì)是人才素質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，需要青年人具有堅(jiān)韌不拔的精神和頑強(qiáng)的意志。職業(yè)院校的學(xué)生年齡在18～20歲之間，大多數(shù)人意志不夠堅(jiān)強(qiáng)，所以在教學(xué)中，要有意識(shí)地設(shè)置障礙，來磨煉學(xué)生的意志，加強(qiáng)學(xué)生經(jīng)受挫折、克服困難的教育。比如故意少編一個(gè)程序段，輸入錯(cuò)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(xué)生自己的錯(cuò)誤程序，讓他們找出原因，當(dāng)學(xué)生真正排除了障礙，就會(huì)在一種成功的情感體驗(yàn)中既獲取了知識(shí)，又培養(yǎng)了意志。
  　上述對(duì)于數(shù)控編程與操作課程的教學(xué)探索，旨在培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠迅速地把所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到新的工作中，能夠迅速地更新知識(shí)以適應(yīng)相應(yīng)行業(yè)或職業(yè)的需要，在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)上立于不敗之地。

參考文獻(xiàn)
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