“数控技术”课程教学改革思路与实施-最新资料

1、“数控技术”课程教学改革思路与实施制造业是一个国家发展的基础， 数控机床的水平标志着本国的制造业水平，也是一个国家综合国力的重要标志之一。 作为数控机床的理论基础，“数控技术”课程早就是各大院校机械工程专业的专业课程之一。随着机械行业数控机床的普及， 对数控专业人才需求的不断增加，但企业普遍反映学生的理论水平多于实践知识， 且在工作中难于将理论和实践结合起来。 作为一所以培养应用型人才为根本任务的普通高校，我们有必要从提高学生实际动手能力上出发，改进“数控技术”课程教学过程中的目标和方法， 培养具有较强实践能力的高素质应用型人才。 这对于适应现代科学技术发展的要求， 增强我国制造业的综合实力和

2、国际竞争力有着重要意义。一、“数控技术”课程的特点与其他机械类课程不同， “数控技术”课程有着如下三个典型的特点：首先，数控技术是集机械制造技术、 材料科学与技术、 控制技术、传感检测与监测技术、 网络通信技术等于一体的多学科交叉型科学技术，涉及的知识面宽，对教师的知识结构要求较高。第二，数控技术在最近几十年中得到了长足的发展， 高新技术不断在数控技术领域被刷新。 与其他专业课程相比， 数控技术的知识更新速度极快，需要授课教师能及时获取最新的行业动态， 并融合到自己的授课环节中。第三，“数控技术”是一门实践性极强的课程。 “数控技术”教学中的大多数环节，从机床结构、数控机床的操作、数控加工工艺

3、到数控机床故障诊断等， 都应该有相应的实践环节来支撑， 才能加强理论教学的效果，让学生对数控机床和数控技术有更直观和深刻的理解。二、“数控技术”课程改革思路对于大部分高校而言， 本课程的目的是让学生了解数控技术的理论知识，并具有一定的动手操作能力，以适应社会的实际需求。针对上述“数控技术”课程的特点，应该从教学思路、教材师资队伍、考核方式等方面进行改革， 以应用为主旨和特征， 设计能全面发展学生知识、能力及专业素质的培养方案，构建新的教学内容体系。1. 教学思路上的改革“数控技术” 课程中应包含完整的理论教学和实践教学环节，如图 1 所示，在课程设置时就应注重对学生应用能力的培养。 本课程的前

4、导课程为 CADCAM技术，在授课时可以适当向数控技术方向倾斜，讲授数控技术中的部分基础知识。在“数控技术”课程的理论授课环节中，因学生已有一定基础， 教师可花较少的课程时间讲授理论学习，将更多的时间用于课程实践中，从而突出“实际、实践和实用”的原则。在教学内容上，目前数控机床均已采用自动编程技术，学生对手工编程原理及技术有所了解即可； 对于相对偏深的数控原理、 数控机床控制电路等理论内容， 学生的兴趣不大， 而且在实际工作中也很少接触，可以进行淡化处理；而对于学生今后更有可能接触的知识，如车削、铣削各种常见零件的加工特点和加工工艺等， 则应当结合实际操作来重点组织教学和进行实践。图 1 数控

5、技术课程教学体系及内容2. 教材和师资队伍的改革目前通用的数控技术教材，主要以介绍机床结构、 数控原理、控制原理、数控程序编写及机床的维修与维护等基础知识为主， 对于实践环节中的车削模块和铣削模块则涉及较少， 不仅教师讲授起来枯燥无味，学生学习的兴趣也不大。除理论知识外，数控技术的教材应结合培养目标与学校自身的设备情况， 组织教师和实验人员共同编写实习教材，选取一些典型的轴套类零件（车削）、盘类零件（铣削）作为例子，通过学习这些实例，学生对数控技术的理解更加深刻。这不仅解决了实习教学中的空白，又推动了教师队伍的建设， 更让学生能从中学到有用的技能，对数控技术的教学有着积极的作用。此外，也可引进

6、和聘任一批具有丰富数控技术生产实践经验的技师、高工担任实习教师，或定期开展专题讲座，使实践教学达到较高水准。3. 教学手段上的革新在课程上通过采用多媒体教学手段，学生能充分理解课本上的理论，但对于教学内容中实践性较强的车削模块和铣削模块，必须经过实践环节的锻炼， 才能让学生对数控技术有更深刻的理解。但实际中教师不可能为每一个学生提供机床和材料进行实践。为让学生能自己动手，加深对数控技术中各类零件从设计到制造的全过程的理解，在教学过程中教师可采用学习和实践相结合的教学模式，实行理论讲解、案例演示、分组练习、小组答辩为一体的培养方式，利用数控仿真软件的模拟功能， 让学生在计算机上对数控机床进行模拟

7、操作，可有效解决学生多、实验设备少、机床操作时间短的矛盾。仿真软件对零件的加工操作流程与实际机床相同，使学生对加工过程及机床实际操作更加熟悉， 这不但有利于提高数控理论教学效果，更有助于学生编程能力的提高，也为以后的实际操作奠定良好的基础。4. 革新课程考核方法除通过闭卷考试考查学生对相关理论知识的了解外， 更应该着重考核学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力。（ 1）采取常规考试的方式，考查学生对基础知识的掌握和理解能力。（ 2）提前将课程的考核课题发下去，让学生利用课余时间完成。利用最后一次课堂时间， 采取分组答辩、现场演示和操作等考核方式，重点考查学生专业思维能力、动手能力、独立 /

8、协作解决问题的能力和综合运用知识的能力。（3）鼓励和培养学生获得数控相关的技能等级证书。如通过等级鉴定取得数控车（铣）床的中、高级工证书，通过参加全国数控工艺员考试取得相应的数控车（铣）床工艺员证书，可获得额外的学分奖励。三、新型教学模式的实施图 2 数控技术课程的教学模式根据上述课程改革的思路，新型“数控技术”课程的教学模式如图2所示。1. 理论讲解在学生能理解的程度上，尽可能只讲授理论知识中较难的地方，而一些基础的、 学生能看得懂的地方则让学生自学。这不仅能节约较多时间用于后面的实践环节，也能锻炼学生的自学能力。2. 案例演示选取难度适中、 具有多种教学特征的零件， 结合数控技术的相关知识

9、进行讲解。 为加深学生对数控过程的理解， 把数控仿真软件系统引入教学中，根据加工工艺的原则和给定零件的实际形状， 选择进行数控加工的工艺， 并规划合适的加工路线， 最后利用软件的演示功能演示零件的加工过程， 还可以在加工过程中故意设置错误的工艺参数和刀具行走路线， 让学生指出其错误原因并进行更正， 通过这样的互动学习和演示， 不仅能充分调动学生的学习积极性， 更能让学生在实践中印证理论教学中的知识点。3. 分组练习为提高学生的学习积极性， 教师应根据教学内容和教学目的， 提前寻找难度合适零件的图纸， 让学生在练习的过程中完成整个零件的加工，使学生学习的目的性更强。为进一步贴合实际，同时锻炼学生

10、的团队协作能力，可以按照“车间组织”的教学模式，将班级的学生分成 35 人一组，将“大班”教学“小班”化成车间的班组，每个小组选出一位组长，负责各组的生产、组织与管理。教师充当车间主任的角色，从宏观上对各小组进行督促和帮助， 强化学生的自我管理能力和组织能力，锻炼学生的合作、沟通能力和责任心，培养学生的综合职业素养。教师在进行理论讲解的同时， 将任务下发给各小组， 让小组成员在课后查阅资料和分组讨论， 完成指定零件的工艺参数的选择、 刀具夹具的选择等任务， 教师对学生出现的普遍性问题加以详细讲解， 在随后的仿真教学过程中， 让学生利用仿真软件， 按工件实际加工工序完成零件的整个工艺过程： 选择

11、机床和数控系统、 安装毛坯与刀具、对刀与校验、工艺参数选择、仿真加工、零件检测等，最终实现整个工件或是工件某一部分工序的仿真加工。 教师对学生在实践过程中容易出现问题的夹具设计、工艺参数、走刀路线等环节进行重点指导，以进一步提升学生对数控技术内容的理解程度。4. 小组答辩经过一段时间的小组讨论实践后， 教师可安排时间让小组进行答辩。答辩时学生须运用仿真软件， 现场演示从毛坯选择到零件加工完成的整个过程，教师重点考查小组成员对零件各加工工艺选择的合理性和加工路线的设置的准确性，也可让其他学生指出其中的优缺点。小组答辩结束后，教师应根据学生的完成情况，针对性地作出评价，并根据各位学生在课题难度、 课