時間：2023-02-03 23:10:27
序論：在您撰寫數控技術教學論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
《數控技術》是全日制普通工科高校機電專業必修的一門專業課程，其教學內容包括數控機床的組成和工作原理，數控編程和加工，數控機床的故障診斷和維修等。數控技術是利用數字信息對機床設備空間運動坐標實現控制，其集機械、電子、自動控制、計算機技術為一體，使得數控技術課程在教學中較為抽象、復雜，從實用和操作的角度看，其教學實施也必然對課程實驗（實踐）環節提出較高要求，使該課程具有鮮明的實踐性特點[1]。在目前我國作為世界制造基地的背景下，數控類技術人才大量需求，包括數控機床制造，數控加工等行業。目前，數控技術人才培養有兩個層次，一個高職類院校，主要培養實用型的數控加工人才；一個為普通高校數控技術方向，培養更高層次數控技術人才。受教學培養計劃限制，我校數控技術課程教學采用理論教學和課內實驗的教學模式，其中課內實驗 6 個學時，課時偏少，實驗設備偏少，導致學生實踐教學效果不好，對數控技術理解不透徹，動手能力不強的問題。因此，如何解決數控技術實踐工程動手能力，更好學習理解數控技術這門應用型較強的課程，是需要解決的問題。結合我校的教學改革計劃和存在問題，近年來在機電專業數控技術課程改革中，注重對實踐教學環節進行了較大幅度的改革，加大實踐教學課時，采用分層設置實踐教學環節，通過采用課內實驗，綜合實訓和開放選修三個層次實踐教學環節結合，全面培養學生的實踐動手能力，解決問題的能力和團隊協作能力。
2．實踐教學體系改革實施
在我校機電專業教學計劃中，數控技術課程為《數控技術》（32 學時）以及課內實驗等實踐性環節，它們在該專業系列課程中占有重要的位置，也是培養學生程素質和創新能力的一個重要載體。因此，在本課程教學改革中，遵循 “注重基礎知識，以培養實踐能力、綜合應用知識能力、創造能、在實踐中主動獲取知識的能力為主要目的”的指導思想[3，4]，在數控技術實踐教學改革中體現了分層次、循序漸進的特點，涉及到課內實驗、綜合實訓、開放選修實驗等多個階段。
2.1 課內實驗項目設置在該層次的實踐教學環節項目設置中，主要目的是增加學生的感性認識，以直觀認知為主，不強調學生的動手能力。因此，設置了《數控機床認知實驗》《數控車床編程實驗》和《數控插補實驗》等三個課內是項目，共 6 個學時?！稊悼貦C床認知實驗》利用本校機械工程實驗中心已有的數控車床、數控銑床、數控加工中心等數控機床，以教師結合實物講解為主，使學生了解數控機床的各個組成部分，工作原理等基本知識。《數控車床編程實驗》以教師講解演示為主，使學生了解數控編程加工的基本知識?！稊悼夭逖a實驗》以專門開發的插補實驗軟件演示為主，使學生了解數控插補原理。課內實驗結合理論課程教學進度，分組進行，實驗類型有演示實驗和驗證實驗，注重基礎性知識的實踐訓練。
2.2 綜合實訓項目設置在該層次的實踐教學環節項目設置中，主要目的是鍛煉學生的實踐動手能力，利用所學理論知識運用到實踐中的能力，鞏固和拓展課程知識，培養學生綜合分析問題的能力以及動手能力。因此，數控技術實訓內容按模塊化劃分，強調循序漸進，相關訓練針對性強，應用性強，設置《數控加工仿真實訓》《數控加工實訓》《數控安裝調試實訓》三個實訓項目，共計 3 周。在《數控加工仿真實訓》項目設置中，考慮到由于高校的持續擴招學生人數大增，而實驗設備-數控機床屬于高技術、高附加值產品，其機床本體和控制系統品類繁多，價格高昂，一般數控車或銑床單價約十萬到二三十萬，加工中心則動輒幾十萬甚至數百萬。如果數控課程的實驗、實訓環節完全依賴數控機床，則需大量數控機床，投入巨大、消耗多、成本貴、實驗風險高，學校將無力組織實踐教學[2]。近年來，市場上出現了基于虛擬現實技術開發的數控加工仿真系統，實驗者可在此計算機系統平臺上實現演示、分析數控加工從零件設計圖到加工程序調試直至動態切削演示的全過程，包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用，零件基準測量和設置，數控程序輸入、編輯和調試等，甚至具有工件的三維測量功能；能夠仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森數控、華中數控和廣州數控等主流系統，提供數控車床、數控銑床、加工中心等各種機床面板；面向數控加工技術初學者，具有強大的數控知識呈現功能，具有用于輔助教學的各種模塊設置。學生通過軟件模擬仿真基本上可解決學生熟悉機床控制面板及數控系統操作等問題，具有使用成本低廉、安全性高、方便輔助授課等特點。因此，根據學校實際情況，設置了《數控加工仿真實訓》實訓項目，實訓時間 1 周，為此采購了宇龍數控加工仿真系統。通過仿真實訓，可使每一個學生單獨使用一臺計算機進行數控編程、操作和加工全過程的模擬訓練。《數控加工實訓》項目，實訓時間 1 周，實訓內容包括數控車床和數控銑床兩種數控機床的編程加工。安排在學生完成《數控加工仿真實訓》項目之后，此時，學生在進行《數控加工仿真實訓》項目時已經把要加工的零件程序編程完成，并在在加工仿真系統中仿真運行，檢驗了程序的正確性。這樣，在實際的機床上完成典型零件的編程加工操作時，可以節約大量占用機床時間，解決了設備不足的問題。《數控安裝調試實訓》項目，實訓時間 1 周，實訓內容包括數控系統的連接、調試（包括參數保護、回參考點、絲杠螺距誤差補償、伺服驅動單元調試、PLC 編程）和故障診斷（包括機床故障模擬與診斷、主軸變頻單元的故障診斷）等實訓內容。通過該項目實訓，使學生能掌握數控機床安裝調試方面和數控故障診斷方面的能力。為了開展這個實訓內容，已有設備不能滿足要求，為此采購了南京日上自動化設備有限公司開發的數控實訓設備，來完成這些實訓內容。在本層次的實踐教學項目設置中，根據學校實際情況，通過軟件仿真實訓和實際機床操作實訓結合的方式，用有限的資金，解決了設備不足的問題，使每個學生在這個環節能得到充分的動手鍛煉的機會。通過學生單獨使用軟件仿真加工，鍛煉獨立操作的能力；同時，通過數控加工實訓和安裝調試實訓的分組操作，培養學生團隊合作完成任務和解決問題的能力。
2.3 開放選修實驗項目設置
在該層次的實踐教學環節項目設置中，主要目的是培養學生的在數控機床設計開發方面的創新能力。目前，開發式數控系統的出現，為數控機床（數控系統）的設計開發提供了一種方便的途徑。因此，在這本環節設計了《開放式數控系統開發》的開發選修實驗，利用固高公司開發的基于運動控制卡的二維開放式數控平臺，學生可以在上面定制自己的數控系統。本環節時數 32 學時，運行模式為開發選修實驗，針對部分對數控技術有興趣的學生選擇?？稍诖嘶A上組織學生參與大學生科技創新計劃項目。
3．總結
《數控技術》課程的目標是：使學生對數控技術的基本理論，基本知識和基本編程方法有一定的認識，為以后從事數控機床加工技術工作及開拓新的技術領域打下必要的基礎。該課程涉及的知識面廣，需要信息量大，且實踐性強。同時由于該課程在整個機械類課程體系中一般在最后一學期講解,相應的學生的學習積極性不高，致使學生畢業后接觸到數控加工時感覺很吃力。我?！稊悼丶夹g》課程的教學采用先純理論教學，后實訓教學的方法。講解理論時基本上使用靜止的圖片解釋復雜的電氣組成和機械組成的時空關系，而學生對機床的電氣元件和機械零件理解不深，沒有感性認識，所以理解就很困難。例如在講述機床的電氣控制工作原理時，其復雜內部控制以及在工作狀態下的控制關系是非常抽象的，單憑教師的口述，根本無法連貫地將元件及系統運動情況展現，而現有的數控電氣實訓設備也由于師資力量的薄弱而無法發揮應有的作用。學生對結構、工作原理的理解還是存在很大的問題，對于想象能力較差的學生根本無法提高其學習的興趣，給教師的教學也帶來了很大的壓力。所以，如何提高《數控技術》課程的教學質量，已成為我校課程教學改革研究的一個重點。
2《數控技術》課程教學模式改革的幾項措施
2.1合企業需求和職業學校學生特點，合理安排教學內容
我校作為一所職業學校，學生來源廣泛，學習基礎參差不齊，對知識的理解和掌握能力有差距，這給教學工作帶來了一定的難度?！稊悼丶夹g》課程目前采用的教材一般先對電氣和機械部分講解，理論知識強調過多，到后面的電器控制回路和機械系統控制分析時，感覺聯系不大；同時學生基礎較差，對高深理論知識的理解也很有限。我校數控專業學生大多數畢業后進入一些從事機械加工和電子產品生產的公司，而目前的《數控技術》教學數控技術理論部分的知識內容和實踐知識部分分開在不同的學期進行教學，學生學完理論知識不能及時的付諸實踐，等到另外一學期上實訓時，理論的內容基本上都遺忘了，兩者嚴重脫節。因此，結合生產實際，應將理論和實訓操作部分放在同一學期內建議分前十周后十周的教學方式，增強學生學習的連貫性。
2.2過程中多媒體課件的廣泛使用，提高課堂教學效果
多媒體以其全面生動的聲、像、圖、文等綜合課程信息顛覆傳統的干巴巴的文字教學，有利于提升學生學習的注意力。同時，豐富多彩的多媒體課件也能激發學生的學習興趣，提高學生學習的主動性。因此教學中應制作大量易于學生學習和理解的電器和機械控制系統課程動畫素材，運用多樣的教學載體，從掛圖、教具到實物、動畫；從板書到多媒體課件；努力營造真實的教學環境以追求最好的教學效果。
2.3強實訓教學，提高學生的創新能力
課程實訓教學的目標是通過加強實訓環節的教學,使學生掌握基本的實訓方法和實訓技能,能熟練地運用電器基本回路和機械系統組合滿足實際需要的數控加工系統以及編制數控程序和進行加工操作。同時加強實訓教學，能加深學生對一些基本理論的理解。在理論講解過程中穿插實訓教學環節，使學生更容易更直觀地理解復雜、難懂的結構和原理，同時在理解的基礎上可以引導進行改進設計，提高學生的創新能力。我?，F有的機械加工設備和電氣實訓設備為我們的實訓教學提供了有力保證。比如介紹機床的結構及工作原理時,由于內部具有復雜的結構，學生僅僅通過看圖和教師的講授往往不易看懂、弄明白，可以在課堂講授過程中穿行機床結構拆裝實訓，變抽象為具體，使學生形象的了解各類零件工作的實質。同時數控技術應緊跟時代潮流，與時俱進，充分利用計算機設備及軟件進行仿真加工，對復雜零件利用計算機仿真軟件進行自動編程，通過相應的數據傳送通道將其輸入到數控機床內，進行自動加工。
2.4建立試題庫，學習評價，考核標準多樣化
通常在機械類專業及其它相關學科專業的班級開設《數控技術》課程，工作量由幾位老師承擔，考試一般是各任課教師各自出題，難免具有片面性，且題目保密性差，因此各班成績也無可比性，教學效果不明顯?？荚嚨哪康氖峭ㄟ^教師的“教”與學生的“學”的雙向互動過程，通過考試學生、教師以及教學管理人員可以及時發現教學中存在的問題，進而改進課程教學，提高教育質量。通常實行教考分離是比較有效的措施。因此建立試題庫并使用試題庫進行考試是非常必要的。建立試題庫既能為課程教學改革服務，使的考試科學化、規范化，減輕教師的工作強度，又有利于監控教學質量，是加強教學管理工作的重要手段之一。在考教分離同時還必須注重平時學習成績考核，利用理論成績、課堂表現、課后作業和實訓并重的學習評價考核方式。例如對學生平時課堂參與狀況、回答問題情況、作業完成情況，特別是實踐教學中的能力表現等情況進行全面考核，記入成績。
3總結
在十余年的數控技術教學實踐中，作者以從知識到能力的轉化為契機，在傳授數控理論知識的同時，更加注重學生實踐能力的培養，逐步摸索出一套適合學生能力發展的數控技術實踐性教學模式。
1.1實踐性教學方法的提出
《數控技術》是比較偏重實踐性的課程，特別是一些相關的程序、概念，比較抽象，學生不容易理解，聽起來比較枯燥，學生興趣不是很高。在教學中加強課程與專業的聯系、課程與實際應用的聯系，開展實踐性教學改革是全面提高教學質量和教學效果的有效方法和手段。筆者認為，運用現代教學理論，積極探索實踐性教學模式，切實提高應用性學科教學質量，是《數控技術》教學改革的一種有效嘗試。
12實踐性教學的指導思想
“教學活動必須建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上。教師應激發學生的學習積極性，向學生提供充分從事學習、活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能和方法，獲得廣泛的活動經驗?！边@是開展實踐性教學模式研究的指導思想。
1.3實踐性教學三法
授課過程中，除了講解、提問和答疑等常用的方法外，筆者結合《數控技術》課程本身的特點，探索并完善了以案例式教學法、探討式教學法和現場式教學法為代表的實踐性教學三法。
1.3.1案例式教學法
案例式教學法主要是通過列舉實例，提高學生臨場解決實際問題的能力，引導學生對一些特殊情境進行思考的一種教學方法。
案例教學的目標是讓學生像一個真正的老師那樣去思考問題、分析問題、解決問題，用綜合的觀點來審視教育現象，案例答案的不確定性增強了學生面對教學實踐中的不可預期性問題的應對策略和能力。通過各種各樣的案例演示，學生不僅接觸到各種社會現象，而且這些針對性的演練對于學生畢業后走上社會，在經濟的大舞臺上施展才華無疑具有很強的使用價值。
本文介紹在《數控技術》授課過程中，案例教學法的一個典型應用。如圖1所示的切削零件，通過示例，介紹數控編程的基本方法。用螺紋切削復合循環G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見圖，其中括弧內尺寸根據標準得到。
%2451
N1T0101（換一號刀，確定其坐標系）
N2G00X100Z100（到程序起點或換刀點位置）
N3M03S400（主軸以400r/min正轉）
N4G00X90Z4（到簡單循環起點位置）
N5G80X61.125Z-30I-0.94F80（加工錐螺紋外表面）
N6G00X100Z100M05（到程序起點或換刀點位置）
N7T0202（換二號刀，確定其坐標系）
N8M03S300（主軸以300r/min正轉）
N9G00X90Z4（到螺紋循環起點位置）
N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2
N11G00X100Z100（返回程序起點位置或換刀點位置）
N12M05（主軸停）
N13M30（主程序結束并復位）
2.3.2探討式教學法
探討式教學法的實質，首先就在于它不僅是“教”或“學”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發揮學生的主體性，讓他們參與到你的整個教學中去，激發他們的學習興趣，才能提高教學質量。其次，教學的本質是一種師生交往、交流、互動、對話的活動。在這樣的活動中，老師作為一種知識資源出現在學生面前，應成為學生學習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。所以教師應該學會在適當的時候設計適當的問題，從而有效地提高學生的學習興趣，激發學生的學習動機，提高教學效果。
《數控技術》這門課知識點多，相輔相成，完成一個項目需要較嚴密的邏輯思維能力。在編程學習階段，可以把學生分為幾個學習小組，共同完成。實踐的結果表明，在互相討論又各有其責的學習氛圍中，對知識的提高與鞏固有很大的幫助，同時也培養了他們的團隊合作精神。
例如，在講授絕對坐標編程和增量坐標編程兩種編程方法之前，通過學生討論，預測出其不同的用法，在這個預測和探討的過程中，學生已經對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來，學生易于接受，學習的積極性也高。
方法一：用絕對坐標編程
N001G92X0Y18LF
N002G90G02X18Y0R18
F100S300M03LF
N003G03X68Y0R25LF
N004G02X88Y20R-20M02LF
方法二：用增量坐標編程
N001G91G02X18Y-18R18
F100S300M03LF
N002G03X50Y0R25LF
N003G02X20Y20R-20M02LF
2.3.3現場式教學法
因數控技術本身的特點，要求我們必須做到理論與實踐相結合，加大現場式教學力度，突出技術的應用性，并要強調教學內容的可操作性。
對于機床操作教學，應盡可能地讓學生多摸、多動機床，尤其是手動(JOG、ING)工作方式，對于缺乏實際經驗的學生來說，其效果是顯而易見的，而且便于控制手動的安全性。
數控編程是數控機床學習的重點，在了解數控手工編程指令的基礎上，可由教師指導學生裝夾工作，指明欲加工的內容和將要使用的刀具，用單步運行的方式逐段運行程序，邊運靠邊講解，可收到事半功倍的效果。
3應解決的幾個問題
3.1學生學習觀念的轉變
首先，學生應轉變被動的學習觀念，樹立自主學習的理念，增強主體意識和自我建構意識，主動參與教學、積極思考、大膽探究。其次，要加強合作意識和能力的培養，學生之間應建立良好的學習合作關系，溝通交流，共同探究。
3.2教師綜合素質的提高
教師本人要具備科學研究和創新的基本能力，而且教師必須站在知識的前沿，用自身的創新成果不斷豐富和補充教學內容。教師還應提高教學的專業化程度，組織好研究性課程。
3.3網絡教學資源的建設
實踐性教學的形式與內容是開放的，因此優質的網絡教學資源是實施研究性教學的重要保障。網絡教學資源的建設應保證內容豐富、開放和動態，以提供研究性教學需要的資料和信息。教學網站中應當構建一個開放、互動的教學平臺，并創建各種虛擬的研究環境，為學生參與和自主開展課題研究創造條件。
3.4數控仿真實踐教學
由于數控設備投資較大，并且操作過程具有較大的危險性，通過引入數控仿真教學，使學生在機房能夠模擬數控機床加工工件，并且基本上與實踐加工現場相似，這既能節約數控實踐教學的成本，又滿足了大量學生實踐能力培養的需求。具體教學過程：運用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三維軟件進行零件建模，并自動生成刀具軌跡和NC代碼(或者根據圖紙手工編程)后在南京宇航、VNUC仿真軟件上進行仿真加工，以驗證程序是否正確，同時又能熟悉機床操作面板各個按鍵的作用；此仿真實踐教學過程既體現先進制造技術內涵，又充分培養學生設計、分析和動手操作的能力。
4結束語
作者主要從事數控技術等課程的教學，并主持相關科研活動。多年來，通過實踐總結，摸索出實踐性教學模式在數控技術教學中的應用。實踐性的教學模式，教師應根據課堂教學的學習內容，創設教學情境，提供必要的學習材料，讓課堂充滿研討、探究、思考的氣氛。在實踐活動中，讓學生享受把所學的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養學生靈活運用、解決實際問題、大膽創新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學《數控技術》講課比賽一等獎，《數控技術》課被評為新疆大學精品課程，并于2006年申報自治區精品課程，這是實踐性教學模式在數控教學領域成功的一個例子。
【摘要】數控技術是機械學科一門實踐性很強的技術課程。本文初步探討了實踐性教學模式在《數控技術》課程中的應用。旨在引導學生運用加工工藝、程序的編制等理論知識，實際操作和運用數控機床，構建數控技術課程的教學、生產、操作實踐相結合的新的教學模式。該模式已在施教過程中得以應用，并取得了顯著的教學效果。
【關鍵詞】數控技術程序編制實踐性教學模式
參考文獻：
[1]趙慶聰，張鍵，陳元鳳.數據庫原理與應用.實踐性教學方法研究[J].科技信息，2007，(35)：224.
現代社會瞬息萬變，科技發展日新月異，因此，對于數控技術應用專業課程所設置的教學內容也應當是較新的，能夠與時代接軌。然而，縱觀諸多中職學校所安排的課程教材就會發現，這一預設的想法并未能如愿達成。一些中職學校開設了較為陳舊的教學內容。以“計算機應用基礎”這門專業基礎課所選用的教材為例，該書的內容主要為excel與word基本操作的簡介。然而對于電腦普及多年，能熟練運用office軟件進行簡單操作的年輕學生而言，是極為過時的，學習該書所獲得的知識是十分有限的，甚至書中部分介紹的內容已經不適用于當前流行的軟件。因此，教師難以調動學生上課的興趣。與此同時，中職學校的教學方法滯后，理論教學與實踐教學的“分家”、脫節現象依然嚴重。一方面，中職教師在專業理論課堂上的教學方法依然沿用普通課程課堂的教育方式，即老師在課堂上講課，學生在座位上聽課。顯然，這是遠遠不夠的，因為數控技術所接觸的機器較為復雜，僅僅通過教師的口述無法讓學生形成鮮明的立體的機器圖形，思維意識無法跟上老師的“輕描淡寫”。同時，教學輔助手法比較單一，要么就是在課堂上發放有限的機器模型僅供觀賞，要么就是開設“十年如一日”的簡單的實驗課程。
2數控專業開展以工作過程為導向項目教學的意義
針對職業教育內容與企業實際需求脫節問題的矛盾，德國實行了“雙元制”職業教育模式，并取得了良好的效果。“雙元制”職業教育模式強調“工作過程是企業為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的工作程序，是一個綜合的，時刻處于運動狀態的，但結構相對固定的系統”。據此，以工作過程為導向的項目教學模式，就是通過校企合作、工學結合的形式，采取實踐與理論緊密結合的一體化教學方式，注重培養學生的操作技能、知識運用能力和個人綜合素質，為企業培養更多高水平、高素質的技能型應用人才。具體來說，就是把行動領域轉換為學習領域，把比較有代表性的職業工作過程轉變為教學內容，將其合理運用到教學情景當中。采用實物模型、實踐操作、計算機輔助、實驗分析等教學方法，強化學生數控機床編程與加工、數控加工工藝、CAD/CAM技術等能力，高起點地培養從事數控加工、模具加工和CAD/CAM技術的機電復合型人才。
3數控技術專業以工作過程為導向的一體化教學的構建
3.1教學內容的改革
雖然我國職業教育改革已經如火如荼地開展多年，經歷了實踐本位課程改革、能力本位課程改革和工作過程本位課程改革，取得的進步與成果有目共睹，但是我國的職業教育始終未能真正擺脫科學體系的束縛，三段式的課程結構仍然橫行于諸多職業院校的教學過程，“工”、“學”的相互獨立局面沒有得到本質的改變。然而，現有研究以及國外有關實踐經驗表明，要想實現學生綜合職業技能的全面提升，就必須要做好工學結合一體化的課程開發工作，讓學生在學習情境中運用理論知識，熟練掌握與運用職業技能，強化團隊合作意識與溝通技巧，進而在實操中形成自己的知識體系，真正做到應對綜合、完整工作任務時臨危不亂，做到有計劃、有條理地解決工作中遇到的問題。因此，中職數控專業課程設置要實行模型化，以工作為導向，進行實踐與理論相結合的一體化教學內容改革，使教學內容能更好地貼近制造業發展實際。
3.2教學方法的改革
3.2.1實物模型教學法中職數控專業課程內容比較抽象和枯燥，對于學生來說，單憑老師課堂上的灌輸講解和自己的記憶與自我理解，很難掌握和融會貫通。不少學生對此存有畏難心理，調動不起學習的興趣。常見的課堂教學情境是：老師在鏗鏘有力地講授，學生聽得似懂非懂，一頭霧水。為了改變這種教學現狀，激發學生學習本專業的積極性，引導學生主動參與到教學中來，提高課堂教學效率，就要改革教學方法，打造情景式課堂教學模式，借助生動、形象、直觀的教學模型，引發學生興趣，實施有效教學。比如，數控機床課程中的機床主傳動系統及進給傳動系統、數控系統結構以及機床的典型部件等，如果借助模型進行教學，學生就能很容易地從有形、實在的模型形成抽象思維，對課本知識點的掌握也變得輕松從容，使學生學習的主動性大大提高。
3.2.2教學監控為了能夠確保所開發的課程能夠順利實施，學校有必要就針對數控技術應用專業開發的課程的教學過程進行監控。這一監控可從課程的實施模式、方法、手段等方面開展。對于專業課程的監控，則需要側重于授課計劃總體安排、教學情境的建構、教學過程中可能遇到的重點難點等方面，教學監控有關人員要及時發現問題并進行反饋，提供指導性意見，主要突出工學結合一體化、行動導向、教學情境等關鍵因素。以數控車削編程與加工課程為例，在教學過程中，有關人員要注重監控以下幾點:一是教學過程中，學生的主體地位是否得到維護，教師的引導與示范作用是否起效；二是在運用項目教學法時，項目中的零件加工教學是否構建了貼近于真實工作過程的教學情境，綜合訓練項目的生產實例是否注意到了技能訓練是重點；項目教學過程中，教師是否引導進行文明生產，有意識地加強其職業素養。
3.2.3實踐操作教學法培養和提高學生的動手能力和實際操作技能，是中職數控專業教學的目的。只有在實踐中，學生才能理論聯系實際，將課本知識運用到實踐中來，真正實現操作技能和操作水平的提高。對于數控專業教師來說，采取邊實踐、邊操作、邊教學的方法，能幫助學生更好地理解艱澀的課本知識，并在具體的實踐操作中，將知識和技術融會貫通，更好地適應以后生產一線的工作。以數控專業的數控編程課為例，采用邊教、邊學、邊練的教學模式，通過對機床程序的實際演練和利用數控模擬軟件進行的程序輸入、編輯、修改、調試以及運行，同學們對生產一線的環境和加工工藝的編排有了真實而全面的認識，鞏固了基礎知識，并在實踐中提高了操作技能，為將來參加生產一線的工作夯實了基礎。
3.2.4教學環境建設傳統的數控技術應用專業教學所使用的教室一般都有理論學習場所、實踐學習場所、網絡學習場所、計算機模擬實訓教室等的區分，從某種程度上而言，這種教學場所的割裂將學生的理論知識學習與實踐操作相隔離，不能有效地幫助學生在理論學習的基礎上通過實踐來鞏固，也無法在實踐環境中很好地利用理論來做指導，使得理論與實踐能夠融會貫通。對于實踐操作性強、技術復雜的數控技術應用課程的教學而言，單獨設置專門的理論課教室與實踐課教室就更顯得突兀，如計算機輔助數控加工模擬教學是更加偏重于理論還是技能，教師沒有給出明確的分界線。顯然這不能滿足工學結合一體化教學的需要。因此，對于專業教室的設計而言，應當要避免重蹈覆轍，盡可能將理論教學與實踐教學融于一體。以計算機模擬實訓教室的建設為例，該教室的主要作用在于教導學生用計算機模擬數控加工工作過程，因此，教師需要配備計算機硬件和CAD/CAM軟件。同時，在教學的過程中，教師出于對該模擬內容的理論講解與實操引導還應當配備一定的多媒體設備。計算機硬件的數量以一個教學班為基準，每臺計算機配備二維與三維CAD繪圖軟件、CAM自動編程軟件、數控加工模擬軟件等。教師在進行計算機模擬教學時，需要提前準備好模擬實訓項目，并利用多媒體，如大屏幕投影、計算機來開展現場講學，在學生進行計算機模擬實訓時，進行現場指導。
對于教學安全主要是針對實踐操作部分，機床作為機械結構，一旦出現事故，輕則機器損壞，重則出現傷亡事件，這樣的事件已經給了我們血的教訓。例如，某高校機械專業學生在企業實習期間由于操作失誤，直接導致手臂被機械結構嚴重損傷，最終不得不截肢。如何避免機械事故發生是學生在實踐操作部分最需要注意的問題，因此很多學校非常強調安全問題。傳統教學中，由于學生在上機床實際操作之前并沒有對機床的運動情況有很清楚的了解，很容易導致事故的發生，因此很多院校在進行數控實訓操作的時候，多是恐懼危險的發生而走走形式，真正實際進行操作，并能夠加工出零件的比較少，除非是學校為了讓學生參加比賽而培訓數量比較少的學生，難以達到教學計劃中關于實踐教學部分的實際要求。而采用計算機仿真技術的數控教學，可以在實際操作之前充分了解數控機床面板的操作和數控機床的運動運行規律，某種意義上說就是真正的數控機床操作的演習，為實習實訓部分做好充分的準備工作，即使在仿真中出現操作錯誤或者操作失誤，既不會導致機床的損壞，更不會導致人員的傷亡。
二、教學效果和效率
數控程序編寫是數控類課程的主要教學內容之一，如何正確地編寫數控程序也是數控類課程的重要任務。在傳統課堂上，教師主要利用PPT課間插入動畫、圖片、文字等內容進行講解，雖然利用了一些多媒體資源，但是并沒有充分發揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味，難以更加形象具體地表述數控代碼控制刀具、機床主軸的運動情況。特別是對于一些比較復雜的循環指令只是通過這樣的講解方式往往很難準確地表達。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動畫軟件制作一些比較詳細的動畫，但是這種動畫往往就是固定設置好的動作，缺乏參數的變化，不能通過修改參數來觀察刀具運動的變化。目前大多數計算機數控仿真數控系統都是模擬實際的數控機床操作，幾乎完全和實際的數控機床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實際的數控程序，再輸入到數控仿真系統中進行驗證，在驗證的過程中，可以隨時改變數控程序中的參數，來講解數控指令中參數控制刀具的運動規律，也可以改變數控程序中的程序指令，來講解不同指令刀具的運行軌跡；這樣就可以更加清楚形象地講解數控編程中的各種程序指令和指令中各個參數的含義。在斯沃數控仿真系統模擬加工零件過程中，在操作界面的左側顯示編寫的數控程序，仿真操作過程中根據刀具的運行軌跡，自動跳轉相應的程序段，幫助學生理解程序中控制對象的運行情況，并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運動軌跡，在直觀地展示運動軌跡的同時也可以隨時更改數控程序或程序中的參數來獲取不同的軌跡。
三、數控工藝部分體現
數控技術是現代機械加工制造中的關鍵和基礎技術，是裝備國民經濟的重要手段。隨著計算機技術的飛速發展和工業現代化進程逐步加快，培養和充實既懂理論又會操作的技能型數控人員，已經成為發展現代制造業的首要任務。為此，《數控技術》課程的教學方法研究和改革，具有重大的現實意義，也是高等院校面臨的緊迫任務。
2實踐性教學模式
在十余年的數控技術教學實踐中，作者以從知識到能力的轉化為契機，在傳授數控理論知識的同時，更加注重學生實踐能力的培養，逐步摸索出一套適合學生能力發展的數控技術實踐性教學模式。
2.1實踐性教學方法的提出
《數控技術》是比較偏重實踐性的課程，特別是一些相關的程序、概念，比較抽象，學生不容易理解，聽起來比較枯燥，學生興趣不是很高。在教學中加強課程與專業的聯系、課程與實際應用的聯系，開展實踐性教學改革是全面提高教學質量和教學效果的有效方法和手段。筆者認為，運用現代教學理論，積極探索實踐性教學模式，切實提高應用性學科教學質量，是《數控技術》教學改革的一種有效嘗試。
2.2實踐性教學的指導思想
“教學活動必須建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上。教師應激發學生的學習積極性，向學生提供充分從事學習、活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能和方法，獲得廣泛的活動經驗。”這是開展實踐性教學模式研究的指導思想。
2.3實踐性教學三法
授課過程中，除了講解、提問和答疑等常用的方法外，筆者結合《數控技術》課程本身的特點，探索并完善了以案例式教學法、探討式教學法和現場式教學法為代表的實踐性教學三法。
2.3.1案例式教學法
案例式教學法主要是通過列舉實例，提高學生臨場解決實際問題的能力，引導學生對一些特殊情境進行思考的一種教學方法。
案例教學的目標是讓學生像一個真正的老師那樣去思考問題、分析問題、解決問題，用綜合的觀點來審視教育現象，案例答案的不確定性增強了學生面對教學實踐中的不可預期性問題的應對策略和能力。通過各種各樣的案例演示，學生不僅接觸到各種社會現象，而且這些針對性的演練對于學生畢業后走上社會，在經濟的大舞臺上施展才華無疑具有很強的使用價值。
本文介紹在《數控技術》授課過程中，案例教學法的一個典型應用。如圖1所示的切削零件，通過示例，介紹數控編程的基本方法。用螺紋切削復合循環G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見圖，其中括弧內尺寸根據標準得到。
%2451
N1T0101（換一號刀，確定其坐標系）
N2G00X100Z100（到程序起點或換刀點位置）
N3M03S400（主軸以400r/min正轉）
N4G00X90Z4（到簡單循環起點位置）
N5G80X61.125Z-30I-0.94F80（加工錐螺紋外表面）
N6G00X100Z100M05（到程序起點或換刀點位置）
N7T0202（換二號刀，確定其坐標系）
N8M03S300（主軸以300r/min正轉）
N9G00X90Z4（到螺紋循環起點位置）
N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2
N11G00X100Z100（返回程序起點位置或換刀點位置）
N12M05（主軸停）
N13M30（主程序結束并復位）2.3.2探討式教學法
探討式教學法的實質，首先就在于它不僅是“教”或“學”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發揮學生的主體性，讓他們參與到你的整個教學中去，激發他們的學習興趣，才能提高教學質量。其次，教學的本質是一種師生交往、交流、互動、對話的活動。在這樣的活動中，老師作為一種知識資源出現在學生面前，應成為學生學習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。所以教師應該學會在適當的時候設計適當的問題，從而有效地提高學生的學習興趣，激發學生的學習動機，提高教學效果。
《數控技術》這門課知識點多，相輔相成，完成一個項目需要較嚴密的邏輯思維能力。在編程學習階段，可以把學生分為幾個學習小組，共同完成。實踐的結果表明，在互相討論又各有其責的學習氛圍中，對知識的提高與鞏固有很大的幫助，同時也培養了他們的團隊合作精神。
例如，在講授絕對坐標編程和增量坐標編程兩種編程方法之前，通過學生討論，預測出其不同的用法，在這個預測和探討的過程中，學生已經對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來，學生易于接受，學習的積極性也高。
方法一：用絕對坐標編程
N001G92X0Y18LF
N002G90G02X18Y0R18
F100S300M03LF
N003G03X68Y0R25LF
N004G02X88Y20R-20M02LF
方法二：用增量坐標編程
N001G91G02X18Y-18R18
F100S300M03LF
N002G03X50Y0R25LF
N003G02X20Y20R-20M02LF
2.3.3現場式教學法
因數控技術本身的特點，要求我們必須做到理論與實踐相結合，加大現場式教學力度，突出技術的應用性，并要強調教學內容的可操作性。
對于機床操作教學，應盡可能地讓學生多摸、多動機床，尤其是手動(JOG、ING)工作方式，對于缺乏實際經驗的學生來說，其效果是顯而易見的，而且便于控制手動的安全性。
數控編程是數控機床學習的重點，在了解數控手工編程指令的基礎上，可由教師指導學生裝夾工作，指明欲加工的內容和將要使用的刀具，用單步運行的方式逐段運行程序，邊運靠邊講解，可收到事半功倍的效果。
3應解決的幾個問題
3.1學生學習觀念的轉變
首先，學生應轉變被動的學習觀念，樹立自主學習的理念，增強主體意識和自我建構意識，主動參與教學、積極思考、大膽探究。其次，要加強合作意識和能力的培養，學生之間應建立良好的學習合作關系，溝通交流，共同探究。
3.2教師綜合素質的提高
教師本人要具備科學研究和創新的基本能力，而且教師必須站在知識的前沿，用自身的創新成果不斷豐富和補充教學內容。教師還應提高教學的專業化程度，組織好研究性課程。
3.3網絡教學資源的建設
實踐性教學的形式與內容是開放的，因此優質的網絡教學資源是實施研究性教學的重要保障。網絡教學資源的建設應保證內容豐富、開放和動態，以提供研究性教學需要的資料和信息。教學網站中應當構建一個開放、互動的教學平臺，并創建各種虛擬的研究環境，為學生參與和自主開展課題研究創造條件。
3.4數控仿真實踐教學
由于數控設備投資較大，并且操作過程具有較大的危險性，通過引入數控仿真教學，使學生在機房能夠模擬數控機床加工工件，并且基本上與實踐加工現場相似，這既能節約數控實踐教學的成本，又滿足了大量學生實踐能力培養的需求。具體教學過程：運用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三維軟件進行零件建模，并自動生成刀具軌跡和NC代碼(或者根據圖紙手工編程)后在南京宇航、VNUC仿真軟件上進行仿真加工，以驗證程序是否正確，同時又能熟悉機床操作面板各個按鍵的作用；此仿真實踐教學過程既體現先進制造技術內涵，又充分培養學生設計、分析和動手操作的能力。
4結束語
作者主要從事數控技術等課程的教學，并主持相關科研活動。多年來，通過實踐總結，摸索出實踐性教學模式在數控技術教學中的應用。實踐性的教學模式，教師應根據課堂教學的學習內容，創設教學情境，提供必要的學習材料，讓課堂充滿研討、探究、思考的氣氛。在實踐活動中，讓學生享受把所學的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養學生靈活運用、解決實際問題、大膽創新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學《數控技術》講課比賽一等獎，《數控技術》課被評為新疆大學精品課程，并于2006年申報自治區精品課程，這是實踐性教學模式在數控教學領域成功的一個例子。
【摘要】數控技術是機械學科一門實踐性很強的技術課程。本文初步探討了實踐性教學模式在《數控技術》課程中的應用。旨在引導學生運用加工工藝、程序的編制等理論知識，實際操作和運用數控機床，構建數控技術課程的教學、生產、操作實踐相結合的新的教學模式。該模式已在施教過程中得以應用，并取得了顯著的教學效果。
【關鍵詞】數控技術程序編制實踐性教學模式
參考文獻：
[1]趙慶聰，張鍵，陳元鳳.數據庫原理與應用.實踐性教學方法研究[J].科技信息，2007，(35)：224.
實踐教學體系建設的指導思想是堅持“理論教學與實踐能力培養相結合”的原則，注重課堂教學和工程實踐相結合，教學內容緊跟“數控技術”的新技術、新裝備及其發展趨勢。教學中既傳授基本知識，又注重基本技能、工程實踐能力和創新能力的培養，將“理論是基礎，實踐是保證，應用是重點”［1］的教學理念貫穿于實踐教學各環節之中，逐步形成一個由“認識實習、金工實習、課程實驗、數控技能培訓、數控競賽、數控加工工藝分析與數控加工編程課程設計、生產實習、創新實踐、畢業設計”等九個環節組成的實踐教學體系，如圖1所示。實踐教學按照“傳承性，階梯性，連續性，創新性”的思想進行設計。在實踐教學中，按照工程實踐教育、認識與訓練、實驗與實踐、技能培訓與課程設計、創新實踐與畢業設計五個層次，形成階段化、模塊化的教學過程，將工程實踐能力培養由淺入深、循序漸進，貫穿于教學的各個環節，合理設計實踐教學體系中的各環節及其內容，培養學生的工程實踐能力和創新能力。
數控技術應用實踐教學體系分五個層次貫穿于整個本科教學的全過程:
第一層次:學科教授做學科講座，觀看數控加工錄像資料，參觀學校教學設施，培養學生學習數控技術的興趣。
第二層次:校內外結合，開展認識實習和金工實習，進行機械工程認識與訓練。
第三層次:實驗、實踐、設計和創新實踐結合，進行數控技術應用實驗與實踐教學。
第四層次:將數控技能培訓和課程設計相結合，培養學生利用數控實踐知識分析問題和解決問題的能力;并組織學生參加數控大賽、進行數控技能訓練。
第五層次:開展廣泛的創新活動，并通過畢業設計，提升學生分析問題、解決問題的能力。
2數控技術及應用實踐教學體系結構
2．1認識實習
新生入校的第一學期，組織學生觀看數控加工錄像資料，請專家教授進行數控加工技術講座，組織學生參觀學校實驗室的數控教學設備，在校外工廠參觀先進的數控加工設備及數控加工過程，使學生對數控技術有一個感性認識，提升學生學習數控技術的興趣。
2．2金工實習
學生金工實習的過程中，設置數控機床操作和自動編程等兩個數控技術的實習項目。在數控機床操作項目中利用教學型數控機床所含有的簡易自動編程軟件，讓學生自己設計加工圖案，然后自動生成加工程序，再在蠟塊或有機玻璃上雕刻出所設計的圖像，這樣極大的激發學生的學習熱情。在自動編程項目中要求學生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實體造型，然后根據教師提示完成加工工藝設置，生成數控加工刀具路徑，最后生成數控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數控機床上，加工出零件來。
2．3課程實驗
通過認識實習和金工實習，學生對數控技術建立了一個初步認識，第三學年開設數控技術及其應用課程，在課程中開設教學實驗，實驗教學圍繞課堂教學內容設置，加深學生對所學知識的理解。課程實驗開設數控機床認識實驗、數控原理實驗、數控編程實驗和數控機床操作等四個基本實驗。數控機床認識實驗通過對工業用數控機床觀察，了解數控機床(如SK50數控車床、XK715D數控立式銑床、DK77型數控電火花線切割機、數控電火花成型機等)的基本結構、加工對象及其用途;了解FANUC0i系列數控系統;掌握數控機床(如SK50數控車床、XK715D數控立式銑床等)的坐標系建立、基本運動和回零操作。數控原理實驗通過對華中數控生產的HED－21S數控系統綜合實驗臺的拆裝調試，要求學生了解數控系統的特點、基本組成和應用;了解數控系統常用部件的原理與作用;熟悉常見數控系統與數控機床的連接與基本調試操作。數控編程實驗通過在浙大辰光軟件和宇龍數控仿真模擬軟件上完成指定零件的數控加工程序編制與調試，使學生掌握數控加工程序的手工編制方法與程序調試技巧。數控機床操作實驗，通過對CGM4300B數控銑床的操作，在蠟塊上加工零件，使學生了解數控銑床的基本特點和機床坐標系的建立;掌握數控機床常規操作方法，重點學習數控機床回零操作、手動對刀操作、工件坐標系設定、程序輸入與編輯、程序調試、自動加工等操作。
2．4數控工藝技能培訓
數控高級人才的培養，必須十分注重學生動手能力的培養，我們在課余時間，充分利用學校現有的資源，對學有余力且對其感興趣的學生進行120學時的數控加工工藝培訓，培訓分為數控工藝分析、自動編程軟件(CAXA制造工程師)的應用、數控機床操作等三個方面。數控工藝培訓要求學生通過培訓具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數控加工工藝分析與設計能力。自動編程軟件的應用要求學生通過培訓，掌握功能齊全的實用型自動編程軟件，如MasterCAM，Cimatron，Delcam，CAXA等自動編程軟件，利用這些軟件編制較為復雜的零件或模具加工程序，同時具有駕馭目前國內市場上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM軟件的能力。數控機床操作培訓要求學生熟練掌握數控機床的各種基本操作，掌握加工程序的輸入與加工程序調試，掌握自動編程后的程序傳輸方法，掌握在線加工方法?？傊?，通過數控培訓增強了學生的數控技術實踐能力，培養學生創新能力。數控技能培訓將數控技術理論與實踐有機結合，鞏固理論知識，培養學生的動手能力。
2．5數控加工工藝分析與數控加工編程課程設計
為加強學生的數控技術實踐能力，機械設計制造及其自動化專業在學習了數控技術及其應用與數控加工工藝等課程后，安排數控加工工藝分析與數控編程課程設計，要求學生從零件圖的識圖開始，通過數控加工工藝分析和設計，選擇刀具、卡具(包括專用卡具的設計)，然后編寫數控加工程序，并對其進行調試，最后操作數控機床，加工出要求的零件來。課程設計兩周時間，要求每個學生零件圖都不相同。課程設計開設后收到了良好的效果，達到了預期的目的。
2．6數控技術創新實驗
重視創新實踐環節，大力發掘資源，調動學生的主動性和創造性，根據不同年級的特點，分層次開展開放性數控創新實踐活動，要求學生根據學?，F有的設備狀況及自身的理論知識與教師一起設計創新實驗，并在實驗的基礎上逐步完善設計內容。數控創新實踐活動基本上圍繞三個方面進行，一是圍繞產品建模、系統仿真、NC代碼生成、網絡傳輸到零件的數控加工進行;二是圍繞數控系統構建、普通機床的數控化改造、專用機床控制系統的模擬設計等內容進行，三是圍繞數控機床的故障分析與數控機床的維護維修等內容開展。通過創新實驗的設計，培養和強化學生綜合運用知識的能力、工程實踐能力和創新能力。
2．7生產實習
我們始終將生產實習環節視為強化教學效果、實現理論聯系實際的最有效手段。對高層次數控人才培養來說，生產實習基地一般選擇在數控機床制造廠。要十分重視實習基地的建設，對已建成完善的實習教學基地，實現制度化的管理。為學生的實踐能力的提高搭建一個更好的平臺。
學生在實習基地實習內容一般分為兩大部分，一是在數控機床組裝車間了解數控機床的裝配調試，包括電器部分裝配調試和機械部分裝配調試。二是在零部件制造車間掌握數控機床主要零部件的制造工藝過程，了解數控制造廠的工藝設計規程，掌握典型零件的數控加工工藝與數控加工程序的編制。三是跟隨數控機床維修人員進行售后服務，掌握數控機床維護維修的基本方法。通過生產實習，使學生進一步掌握數控機床的結構原理，更加了解數控加工工藝分析的方法和數控加工程序編制。更加強化學生的工程意識、工程實踐能力和創新意識、創新能力。
2．8數控競賽
利用校團委在校內組織數控大賽或與兄弟院校的數控對抗賽，組織學生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國數控技能大賽，促使學生帶著問題去學習，克服了學生理論學習的盲目性，提高了學生學習的興趣與積極性，更有利于學生工程實踐能力和創新能力的提高。
2．9畢業設計
通過理論、實踐、培訓、創新四位一體的教學過程，把數控技術基礎理論、實踐能力和創新能力培養融為一體，在畢業設計中將這些知識綜合應用，培養學生綜合應用能力。學校高度重視學生的畢業設計環節，所有指導教師深入現場獲得了第一手資料，結合現場實際，精心遴選題目，提供給學生科學、合理的論文題目。為部分學生選配現場工程技術人員為畢業設計指導教師。要求學生除查閱資料外，用一定的時間到現場去學習、調研。有條件的時候，學生可直接在現場完成畢業設計。通過各種方式將畢業設計與現場實際相結合，收到良好的效果。
3結語
