《数控机床编程与操作》课程与数控实训教学有机结合的方法探讨

《数控机床编程与操作》课程与数控实训教学有机结合的方法探讨

顾欢军

上海市工业技术学校，单位省市：上海市徐汇区 ，单位邮编：200237，

摘要：随着时代的进步我国教育事业也迎来更高的发展，教学方法的不断创新有效提升了教学质量。现阶段，在实施项目活动教学的具体过程中，项目教学法不断给学生提供了更多的动手操作机会，同时还可以为学生带来将理论知识运用到实践过程中，极大地提高了项目的学习乐趣，并给学生提供了更加良好的学习环境，在具体的实施过程中，不断体现了技术应用及创新的特点，是促进中高职院校学生全面发展的一种高效教学方法。

关键词：项目教学法；数控机床编程与操作；技术应用；

数控机床编程与操作实训是机械类数控技术应用专业学生的主干课程，数控加工技能是职业能力中的核心技能。通过该课程的学习使学生能够综合运用数控加工技术的基础知识与基本理论，熟悉数控加工的基本操作，掌握数控编程软件的使用，增强实际动手能力，为今后从事数控领域工作打下扎实基础。而本课程涉及内容较多，覆盖知识较广，使得学生在学习过程中理解与吃透知识点较困难，因而在一定程度上挫伤了原本基础较薄弱的学生的积极性，教学效果不太乐观。因此，如何吸引学生的学习兴趣和热情，使学生在数控机床编程与操作的实训课程中最大可能地提高专业技能、培养应用技术型人才成为教师教学改革任务的重中之重。比如在此基础上可提出“酒杯的编程与加工”的项目教学作为数控机床编程与操作实训课程的教学任务，期望通过该教学过程能激发学生对数控机床编程与实训操作课程的学习兴趣与热情，进而增进对本专业的认识与理解。

1、实训课程教学改革的重要性

由于学校在办学指导思想上一直把培养生产一线的数控机床编程与操作的中高级技能型人才作为我们的主要培养目标，所以学校数控加工专业的学生在学习中，很重要的一部分是从事数控机床程序的编制与数控机床设备的操作，这就要求学生具有较强的数控程序编制与实践操作技能。因此每个训练项目方面，均安排了较多的实验和实训内容。实践课程教学的目的主要是对原理的验证和技能的掌握。但是，学校现有的设备数量还不能完全满足教学需要，这成为教学过程中的一个难题。由于数控设备的成本较高，虽然学校采取多种方式和途径来增添更多的实训设备，但是设备增加的速度还是滞后于专业教学的需求。所以，怎样充分利用现有软、硬件条件，合理调配资源应该是我们教改中的一个重要内容，整合教学资源及教学过程的课程内容设置是十分重要的。数控机床编程与操作实训是学校数控加工专业的一个重要的实践教学环节。怎样搞好数控机床编程与操作，数控实训尤为重要。

2、实训教学课程改革的思路

2.1优化教学大纲

将教学大纲合理优化，使实施性教学大纲更具有实用性。结合学校特点和专业培养目标对教学大纲进行优化，调整相关内容，使教学大纲更贴近我们的实际教学条件和特色教育目标。把数控机床编程与操作、仿真实训教学服务于数控机床编程与操作实训的教学性质进一步明确，使教学大纲更具有针对性，更加突出其服务于专业的特点。

2.2改革教学内容

修订人才培养计划，深化教学改革，完善课程体系，推进教学内容和课程体系的改革，按照“注重能力培养，加强实践训练”的思路，提高学生的全面素质。为培养学生获得终身学习能力，创造能力、生存与发展能力打下好的基础。对于分析数控仿真加工技术与实体数控机床加工的特点和数控机床与仿真机床的可操作性，它们都是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床，加工方法和内容以及程序的编制很相似，在许多方面都遵循一致性的原则。利用它们的相似点作为教学改革的切入点，强化相关基础教学，使学生在接触真实的数控机床前进行程序的编程与机床的操作，具有了一定的相关实践知识和技能的积累，便于数控加工专业教育的顺利进行。

2.3改革教学方法

改革以技能培训为最终目标的教学方法，强化服务意识。在教学方法中应更多的引入实体式数控加工的相关知识，将对比式教学贯穿于整个教学过程中。转变教学习惯模式，不断创新教学手段；转变实践教学环节淡化理论的传统思维，加强理论与实践的结合。

3、针对培养目标进行教学改革

怎样才能使现有的数控加工专业中数控机床编程与操作及实训更为有效的促进本专业的培养目标，是实现我们教学研究和改革的重要内容。首先，我们应该结合专业培养目标与教学资源进行分析，确定我们对于该专业的数控机床编程与操作教学实训的培养目标。在确立目标的基础上研究培养方式，也就是教学模式和内容。根据教学实训大纲和学校实际情况，对于数控技术专业的数控机床编程与操作教学实训分为两个阶段进行。

第一阶段的实训为虚拟数控机床编程与操作实训：教学目标应该为学生进行数控编程与操作有一个理性的认识。

该阶段是通过动态的仿真操作，对零件进行工序、工步、工艺编制，并结合数控加工工艺课程和数控编程与加工技术的理论教学，分析典型零件数控加工工艺路线，使学生在接触真实的机床前能具备一定的实物模拟操作训练基础。数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造设备与学校教学训练一体化所开发的一种虚拟机床控制仿真系统软件。数控加工设备价格昂贵、占地面积大，而数控仿真系统软件可以在计算机平台上运行，它不但解决了实训时学生多机床设备少的问题、而且还为学校节省了大量设备购置经费。其优点在于：1.系统完全模拟真实CNC机床的控制面板和屏幕显示，可轻松模拟操作。2.在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行切削验证，操作安全。3.用户可看到真实的三维加工仿真过程，仔细检查加工后的工件，可以更迅速的掌握CNC机床的操作过程，过程逼真形象。4.采用虚拟机床替代真实机床进行培训，在降低费用的同时获得更佳的培训效果，使用更经济。5.模拟演示功能更为真实可靠，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同监控要求。6.互动教学教师和学生可以相互观看对方的操作，进行互动交流。7.由于没有危险性，学生能够放心大胆地操作仿真机床，把课堂上所学的知识发挥得淋漓尽致，不存在真实机床上刀具与工件的碰撞、工作台超程等危险操作，消除了学生的安全隐患和过度的担心害怕，从而影响到学习兴趣。

常见数控加工仿真系统包括华中数控、广州数控、FANUC、西门子等众多数控系统功能，学生通过在计算机上操作仿真软件，能在很短时间内就能掌握数控车、数控铣及加工中心的操作。可通过手动或CAD/CAM编程和加工，教师通过网络教学，监看窗口运行情况，可随时获得学生操作信息，在教学中还具有多媒体教学的特点。

在屏幕上能够显示和机床操作面板一模一样的界面；以动态的模拟显示代替机床实际运行状况，并且还能够提示操作信息，如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而即节省了机床设备和实训消耗、又大大提高了教学效率。学生可利用此软件进行仿真操作，同样会起到真实设备的教学效果。

第二阶段的实训为对真实数控机床进行编程与实训操作：教学目标应该是学生通过图纸对数控机床进行编程操作并通过图形路径模拟后，经过首件试切对刀操作后进行粗、精等加工步骤后完成工件测量，达到精度合格要求后，开始批量生产，期间主要考察学生的机床操作熟练度及专业知识掌握程度，方便指导教师考评。

4、结语

实施项目教学法对教师的综合素质和能力提出更高的要求。要求教师既要有驾驭教材、处理教材的能力，还要有熟练的操作技能;既要了解企业的生产流程，还要具备一定的组织能力、协调能力、应对突发事件能力。为了更好地完善教学，教师要时时进行教学反思，发现教学中存在的不足，及时进行调整，同时要不断更新观念，了解企业的用人需求，培养更多适合企业需要的人才。

参考文献

[1]王磊.项目教学法在中职数控铣床编程与操作课程实训教学中的探索与实践[J].现代农业，2019（08）

[2]丁宁.项目教学法在数控技术专业教学中的应用探索[J].中国农村教育，2019（39）

[3]陈奕颖.项目教学法在编程实训课中的应用研究[J].产业与科技论坛，2019（22）