文/東莞市機(jī)電工程學(xué)校 曹建華

數(shù)控技術(shù)課程是機(jī)械類專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程。學(xué)習(xí)本課程的目的是使學(xué)生能掌握數(shù)控原理、插補(bǔ)原理、伺服系統(tǒng)、檢測原理等基本知識,掌握典型的數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用與操作，掌握數(shù)控車床、銑床、加工中心的編程知識，熟悉相關(guān)的仿真軟件和自動編程軟件，并通過實驗、實訓(xùn)、實習(xí)增加感性認(rèn)識，提高動手能力、創(chuàng)新能力，并懂得做人的道理，最后達(dá)到知識、能力、素質(zhì)的全面教育。

一、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程特點分析

1.涉及基礎(chǔ)面寬

數(shù)控技術(shù)是一門綜合性強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)，它涉及設(shè)計、工藝、機(jī)床、刀具、夾具、切削原理、材料、數(shù)字控制、電源技術(shù)、電機(jī)、檢測、計算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、信息流管理與控制等。特別是CAD/CAM一體化技術(shù)、FMS、CIMS，它們是集設(shè)備、信息、物流、能量流于一體的綜合的自動化設(shè)計與制造系統(tǒng)，經(jīng)過近十年的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已不單是數(shù)字控制，而是一門綜合設(shè)計、工藝、制造及自動控制的多學(xué)科交叉型的科學(xué)技術(shù)。

2.技術(shù)更新快

隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行了研究開發(fā)，提出了更新的制造模式，例如美國的NGC和OMAC計劃、歐共體的OSACA計劃、日本的OSEC計劃等。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性技術(shù)更新，由專用型封閉式開環(huán)控制模式，向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加上過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/ CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

3.實踐性強(qiáng)

數(shù)控技術(shù)課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，數(shù)控技術(shù)教學(xué)中每一個環(huán)節(jié)，如數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)分析、數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控編程與操作及數(shù)控機(jī)床一般故障診斷與維修等，都必須用相應(yīng)的實驗或?qū)嵱?xùn)教學(xué)來加深加強(qiáng)理論教學(xué)的效果，通過實驗或?qū)嵱?xùn)將理論與實踐、學(xué)習(xí)和實操、模仿與創(chuàng)新結(jié)合起來。離開實踐，既不能培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控編程能力、數(shù)控機(jī)床的操作能力以及系統(tǒng)的維護(hù)能力，也不能培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控技術(shù)的開發(fā)能力。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生，在畢業(yè)后走上工作崗位時不能很快地在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)方面獨當(dāng)一面。

二、當(dāng)前數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)面臨的問題

1.教學(xué)內(nèi)容不盡規(guī)范

先修課程關(guān)于數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、伺服控制系統(tǒng)、刀具及數(shù)控加工工藝方面的知識相對較少，知識內(nèi)容和深度不夠，學(xué)生對較深入的知識不易理解。此外，數(shù)控技術(shù)已不單是數(shù)字控制，而是一門綜合設(shè)計、工藝、制造及自動化控制的多學(xué)科交叉型的科學(xué)技術(shù)，知識量過大，在有限時間內(nèi)很難安排大量需要講授的內(nèi)容，影響學(xué)生全面理解數(shù)控技術(shù)的知識體系和內(nèi)容。

2.教學(xué)內(nèi)容不夠深入和前沿

數(shù)控技術(shù)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它具有技術(shù)更新快、實踐性強(qiáng)的特點，許多實質(zhì)性技術(shù)和最新技術(shù)講授得不夠深入，如數(shù)控裝置的軟、硬件結(jié)構(gòu)和伺服控制技術(shù)往往停留在概念上，許多新功能、新技術(shù)的講授也跟不上技術(shù)的發(fā)展。

3.綜合性和前沿性教材缺乏

深入反映科技前沿技術(shù)的教材缺乏，關(guān)鍵性技術(shù)論述較少，適應(yīng)高層次人才培養(yǎng)的高質(zhì)量教材更少。另外，實驗設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)沒有與其配套的教材，編程格式與其它教材又不一致，講起課來既費勁效果又不好，往往顧此失彼。

4.實習(xí)、實訓(xùn)、實驗等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)條件較差

學(xué)生的實驗教學(xué)達(dá)不到要求。實習(xí)、實訓(xùn)等環(huán)節(jié)的內(nèi)容還存在著很大的缺陷，學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識還有一定的距離。操作訓(xùn)練也僅僅停留在基本的操作上，對于操作過程當(dāng)中的具體問題還不能應(yīng)對。數(shù)控技術(shù)課程不但理論知識面寬，而且具有很強(qiáng)的實踐性和應(yīng)用性，難學(xué)難教，需從系統(tǒng)出發(fā)，安排學(xué)生更多的實驗、實訓(xùn)時間，才能達(dá)到滿意的效果。

三、提高數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)質(zhì)量的方法和途徑

1.合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

從中職教育的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，數(shù)控技術(shù)課的教學(xué)內(nèi)容要緊密圍繞提高學(xué)生的實際操作能力，培養(yǎng)一線高素質(zhì)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用工人這條主線，設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，注重知識的實用性和能力素質(zhì)的培養(yǎng)。首先，應(yīng)恰當(dāng)取舍教學(xué)內(nèi)容。由于數(shù)控技術(shù)發(fā)展更新快，目前數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容大多遲滯于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，雖然學(xué)生學(xué)習(xí)了這些知識，但在實際工作中已經(jīng)落伍，實用性不大，因此在教學(xué)過程中，對那些陳舊過時的教學(xué)內(nèi)容，教師要及時進(jìn)行刪減，隨時更新充實數(shù)控技術(shù)發(fā)展的前沿知識于課堂教學(xué)中。

2.改進(jìn)理論教學(xué)的方法和手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動力

好的教學(xué)方法和教學(xué)手段對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的消化十分重要，有時甚至可以收到事半功倍的效果。數(shù)控技術(shù)課教學(xué)應(yīng)緊跟現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的需要，采取靈活多樣的教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。

(1)采取比較法教學(xué)。數(shù)控機(jī)床是在普通機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，二者在組成、結(jié)構(gòu)、使用性能、操作等方面都有一定的聯(lián)系與區(qū)別。在講授時，多采取比較法，可以把一系列彼此分散的知識點，系統(tǒng)地聯(lián)系起來，使整個教學(xué)內(nèi)容清晰有序，使學(xué)生在比較、歸納、總結(jié)的過程中，加深對數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識。例如，在介紹數(shù)控車床時，可以聯(lián)系普通車床講授，通過將二者進(jìn)行對比使學(xué)生對數(shù)控車床的組成、結(jié)構(gòu)、使用性能、操作等方面都有更深刻全面的認(rèn)識。

(2)采取多媒體教學(xué)。運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，可以使那些用傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法講清，或難以講清的教學(xué)內(nèi)容，化難為易、化繁為簡，使抽象的結(jié)構(gòu)變得直觀，使課堂教學(xué)獲得最大的效率。例如對數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)部分的講解，可將傳統(tǒng)的掛圖制作成多媒體課件來演示，既直觀，又容易接受，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及效率。在對數(shù)控機(jī)床操作應(yīng)用部分進(jìn)行講解時，引入數(shù)控加工仿真軟件，完全可以改變黑板上開機(jī)床的死板局面，使課堂教學(xué)變得更加生動、更加具體，而且由于仿真軟件不存在安全問題，學(xué)生可以大膽地、獨立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，通過與仿真場景的交互，體驗一種接近于真實場景的感覺。因此，采取這種方法能進(jìn)一步提高學(xué)生的實際操作技能。

(3)采取互動式教學(xué)?；邮浇虒W(xué)就是在教學(xué)過程中加入學(xué)生的作用因素而完成教學(xué)的方式。它能培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、動手能力和思維能力，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還學(xué)生主動思維的空間，讓學(xué)生主動發(fā)展。避免了教師是主角、少部分學(xué)生是配角、大部分學(xué)生是聽眾的教學(xué)模式。在教學(xué)中，教師和學(xué)生可以互相提問，也可以共同研究，啟發(fā)討論、答疑解惑，提高教學(xué)效果。

(4)理論課教學(xué)中還可以采取設(shè)疑式、分層式、任務(wù)驅(qū)動式等靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)手段,調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣，主動參與其中，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

3.加強(qiáng)實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用及創(chuàng)新能力

實踐教學(xué)是培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才的重要途徑和保障，在專業(yè)培養(yǎng)方案中占有重要地位。教學(xué)中要注意實踐教學(xué)所占比例，并使理論教學(xué)與實踐教學(xué)交叉進(jìn)行。為使學(xué)生對已有知識做到融會貫通，在實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實訓(xùn)環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮學(xué)生主動性，真正讓學(xué)生成為主體，從開始的機(jī)床結(jié)構(gòu)原理分析、不同類型的機(jī)床操作、CAD建模、加工工藝編制、刀具的選擇、CAM加工路經(jīng)生成、三坐標(biāo)測量到整個實踐加工過程，盡量讓學(xué)生獨立來完成。為了充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高綜合意識，安排學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新綜合訓(xùn)練，在掌握編程能力的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生進(jìn)行綜合零件的設(shè)計，完成編程和制作，設(shè)計—制圖—工藝設(shè)計、分析—編程—加工一條龍，培養(yǎng)知識全面、意識超前，綜合性、復(fù)合型、創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才。

4.注重數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)的基礎(chǔ)建設(shè)和學(xué)生素質(zhì)教育

數(shù)控技術(shù)課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)固然重要，但與其配套的基礎(chǔ)建設(shè)也不可缺少。諸如與教學(xué)相關(guān)的教案、講稿、教學(xué)日歷要齊全，并且應(yīng)該是教師之間共同備課的結(jié)果；與實驗、實訓(xùn)、實習(xí)相關(guān)的實驗、實訓(xùn)、實習(xí)大綱、指導(dǎo)書和報告要規(guī)范，要有明確的培養(yǎng)目標(biāo)和實施方案等。這些基礎(chǔ)性教學(xué)文件是指導(dǎo)我們進(jìn)行教學(xué)實施的依據(jù)和綱領(lǐng)，既不可缺少，也不可隨便應(yīng)付。

另外，要想學(xué)生能緊跟時代發(fā)展的步伐，盡快適應(yīng)制造業(yè)發(fā)展的需要，成為兼?zhèn)鋵I(yè)知識和技能的高素質(zhì)人才，那么在教學(xué)過程中，教師不僅要向?qū)W生灌輸科學(xué)技術(shù)知識，更應(yīng)該培養(yǎng)他們不怕困難、勇于吃苦的精神和講究衛(wèi)生、合理使用各種工具工件的好習(xí)慣，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)的世界觀，鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的信心和興趣，工作中應(yīng)善于鉆研、不斷創(chuàng)新，用自己的能力在時代發(fā)展的大潮中考驗自己。只有這樣才真正把知識、能力、素質(zhì)教育融入教學(xué)活動的各環(huán)節(jié)當(dāng)中，才能培養(yǎng)出合格的研究型和應(yīng)用型人才。

總之，數(shù)控技術(shù)是一門多學(xué)科綜合性的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它涉及多門基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)課程，同時它又是一門實踐性很強(qiáng)、技術(shù)更新很快的課程，因此，要大力改善教學(xué)條件，抓好教材建設(shè)、實驗室建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)基本建設(shè)，提高理論教學(xué)質(zhì)量和實驗、實訓(xùn)、實習(xí)教學(xué)效果，從教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)入手，注重學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，為我國的制造業(yè)發(fā)展培養(yǎng)大批優(yōu)秀數(shù)控人才。