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時間：2023-03-28 15:07:03
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數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實踐教學(xué)體系分五個層次貫穿于整個本科教學(xué)的全過程:
第一層次:學(xué)科教授做學(xué)科講座，觀看數(shù)控加工錄像資料，參觀學(xué)校教學(xué)設(shè)施，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習數(shù)控技術(shù)的興趣。
第二層次:校內(nèi)外結(jié)合，開展認識實習和金工實習，進行機械工程認識與訓(xùn)練。
第三層次:實驗、實踐、設(shè)計和創(chuàng)新實踐結(jié)合，進行數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實驗與實踐教學(xué)。
第四層次:將數(shù)控技能培訓(xùn)和課程設(shè)計相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)控實踐知識分析問題和解決問題的能力;并組織學(xué)生參加數(shù)控大賽、進行數(shù)控技能訓(xùn)練。
第五層次:開展廣泛的創(chuàng)新活動，并通過畢業(yè)設(shè)計，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
2數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用實踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)
2．1認識實習
新生入校的第一學(xué)期，組織學(xué)生觀看數(shù)控加工錄像資料，請專家教授進行數(shù)控加工技術(shù)講座，組織學(xué)生參觀學(xué)校實驗室的數(shù)控教學(xué)設(shè)備，在校外工廠參觀先進的數(shù)控加工設(shè)備及數(shù)控加工過程，使學(xué)生對數(shù)控技術(shù)有一個感性認識，提升學(xué)生學(xué)習數(shù)控技術(shù)的興趣。
2．2金工實習
學(xué)生金工實習的過程中，設(shè)置數(shù)控機床操作和自動編程等兩個數(shù)控技術(shù)的實習項目。在數(shù)控機床操作項目中利用教學(xué)型數(shù)控機床所含有的簡易自動編程軟件，讓學(xué)生自己設(shè)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(shè)計的圖像，這樣極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情。在自動編程項目中要求學(xué)生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實體造型，然后根據(jù)教師提示完成加工工藝設(shè)置，生成數(shù)控加工刀具路徑，最后生成數(shù)控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數(shù)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(xué)生對數(shù)控技術(shù)建立了一個初步認識，第三學(xué)年開設(shè)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用課程，在課程中開設(shè)教學(xué)實驗，實驗教學(xué)圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)置，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。課程實驗開設(shè)數(shù)控機床認識實驗、數(shù)控原理實驗、數(shù)控編程實驗和數(shù)控機床操作等四個基本實驗。數(shù)控機床認識實驗通過對工業(yè)用數(shù)控機床觀察，了解數(shù)控機床(如SK50數(shù)控車床、XK715D數(shù)控立式銑床、DK77型數(shù)控電火花線切割機、數(shù)控電火花成型機等)的基本結(jié)構(gòu)、加工對象及其用途;了解FANUC0i系列數(shù)控系統(tǒng);掌握數(shù)控機床(如SK50數(shù)控車床、XK715D數(shù)控立式銑床等)的坐標系建立、基本運動和回零操作。數(shù)控原理實驗通過對華中數(shù)控生產(chǎn)的HED－21S數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺的拆裝調(diào)試，要求學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)的特點、基本組成和應(yīng)用;了解數(shù)控系統(tǒng)常用部件的原理與作用;熟悉常見數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機床的連接與基本調(diào)試操作。數(shù)控編程實驗通過在浙大辰光軟件和宇龍數(shù)控仿真模擬軟件上完成指定零件的數(shù)控加工程序編制與調(diào)試，使學(xué)生掌握數(shù)控加工程序的手工編制方法與程序調(diào)試技巧。數(shù)控機床操作實驗，通過對CGM4300B數(shù)控銑床的操作，在蠟塊上加工零件，使學(xué)生了解數(shù)控銑床的基本特點和機床坐標系的建立;掌握數(shù)控機床常規(guī)操作方法，重點學(xué)習數(shù)控機床回零操作、手動對刀操作、工件坐標系設(shè)定、程序輸入與編輯、程序調(diào)試、自動加工等操作。
2．4數(shù)控工藝技能培訓(xùn)
數(shù)控高級人才的培養(yǎng)，必須十分注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，我們在課余時間，充分利用學(xué)?，F(xiàn)有的資源，對學(xué)有余力且對其感興趣的學(xué)生進行120學(xué)時的數(shù)控加工工藝培訓(xùn)，培訓(xùn)分為數(shù)控工藝分析、自動編程軟件(CAXA制造工程師)的應(yīng)用、數(shù)控機床操作等三個方面。數(shù)控工藝培訓(xùn)要求學(xué)生通過培訓(xùn)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(shù)控加工工藝分析與設(shè)計能力。自動編程軟件的應(yīng)用要求學(xué)生通過培訓(xùn)，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(fù)雜的零件或模具加工程序，同時具有駕馭目前國內(nèi)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(shù)控機床操作培訓(xùn)要求學(xué)生熟練掌握數(shù)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(diào)試，掌握自動編程后的程序傳輸方法，掌握在線加工方法?？傊ㄟ^數(shù)控培訓(xùn)增強了學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。數(shù)控技能培訓(xùn)將數(shù)控技術(shù)理論與實踐有機結(jié)合，鞏固理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。
2．5數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計
為加強學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實踐能力，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)在學(xué)習了數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用與數(shù)控加工工藝等課程后，安排數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控編程課程設(shè)計，要求學(xué)生從零件圖的識圖開始，通過數(shù)控加工工藝分析和設(shè)計，選擇刀具、卡具(包括專用卡具的設(shè)計)，然后編寫數(shù)控加工程序，并對其進行調(diào)試，最后操作數(shù)控機床，加工出要求的零件來。課程設(shè)計兩周時間，要求每個學(xué)生零件圖都不相同。課程設(shè)計開設(shè)后收到了良好的效果，達到了預(yù)期的目的。
2．6數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新實驗
重視創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，大力發(fā)掘資源，調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，根據(jù)不同年級的特點，分層次開展開放性數(shù)控創(chuàng)新實踐活動，要求學(xué)生根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備狀況及自身的理論知識與教師一起設(shè)計創(chuàng)新實驗，并在實驗的基礎(chǔ)上逐步完善設(shè)計內(nèi)容。數(shù)控創(chuàng)新實踐活動基本上圍繞三個方面進行，一是圍繞產(chǎn)品建模、系統(tǒng)仿真、NC代碼生成、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅慵臄?shù)控加工進行;二是圍繞數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建、普通機床的數(shù)控化改造、專用機床控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計等內(nèi)容進行，三是圍繞數(shù)控機床的故障分析與數(shù)控機床的維護維修等內(nèi)容開展。通過創(chuàng)新實驗的設(shè)計，培養(yǎng)和強化學(xué)生綜合運用知識的能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
2．7生產(chǎn)實習
我們始終將生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)視為強化教學(xué)效果、實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的最有效手段。對高層次數(shù)控人才培養(yǎng)來說，生產(chǎn)實習基地一般選擇在數(shù)控機床制造廠。要十分重視實習基地的建設(shè)，對已建成完善的實習教學(xué)基地，實現(xiàn)制度化的管理。為學(xué)生的實踐能力的提高搭建一個更好的平臺。
學(xué)生在實習基地實習內(nèi)容一般分為兩大部分，一是在數(shù)控機床組裝車間了解數(shù)控機床的裝配調(diào)試，包括電器部分裝配調(diào)試和機械部分裝配調(diào)試。二是在零部件制造車間掌握數(shù)控機床主要零部件的制造工藝過程，了解數(shù)控制造廠的工藝設(shè)計規(guī)程，掌握典型零件的數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序的編制。三是跟隨數(shù)控機床維修人員進行售后服務(wù)，掌握數(shù)控機床維護維修的基本方法。通過生產(chǎn)實習，使學(xué)生進一步掌握數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)原理，更加了解數(shù)控加工工藝分析的方法和數(shù)控加工程序編制。更加強化學(xué)生的工程意識、工程實踐能力和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。
2．8數(shù)控競賽
利用校團委在校內(nèi)組織數(shù)控大賽或與兄弟院校的數(shù)控對抗賽，組織學(xué)生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國數(shù)控技能大賽，促使學(xué)生帶著問題去學(xué)習，克服了學(xué)生理論學(xué)習的盲目性，提高了學(xué)生學(xué)習的興趣與積極性，更有利于學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的提高。
2．9畢業(yè)設(shè)計
通過理論、實踐、培訓(xùn)、創(chuàng)新四位一體的教學(xué)過程，把數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融為一體，在畢業(yè)設(shè)計中將這些知識綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。學(xué)校高度重視學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，所有指導(dǎo)教師深入現(xiàn)場獲得了第一手資料，結(jié)合現(xiàn)場實際，精心遴選題目，提供給學(xué)生科學(xué)、合理的論文題目。為部分學(xué)生選配現(xiàn)場工程技術(shù)人員為畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師。要求學(xué)生除查閱資料外，用一定的時間到現(xiàn)場去學(xué)習、調(diào)研。有條件的時候，學(xué)生可直接在現(xiàn)場完成畢業(yè)設(shè)計。通過各種方式將畢業(yè)設(shè)計與現(xiàn)場實際相結(jié)合，收到良好的效果。
1.引言
數(shù)控技術(shù)是一門集計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、測量技術(shù)、現(xiàn)代機械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)，是近年來應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項綜合性的高新技術(shù)。它是為適應(yīng)高精度、高速度、復(fù)雜零件的加工而出現(xiàn)的，是實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、柔性化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機床裝備的靈魂和核心，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和廣闊的應(yīng)用前景。
2.國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況
隨著計算機技術(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)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，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、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，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理。
長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為我們國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
3.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢來看，主要有如下幾個方面：
3.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢
盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。
效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
3.25軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。3.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。
目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。
4.結(jié)束語
隨著人們對數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡要陳述當前的發(fā)展趨勢，另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻
[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學(xué)院學(xué)報.2007.
2機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1數(shù)控技術(shù)在機床加工中的應(yīng)用
機械加工中,機床的應(yīng)用比例很大。各種各樣的模具生產(chǎn)都是由機床來完成的。傳統(tǒng)的機床生產(chǎn),模具的精度控制很難實現(xiàn)自動化,因此,生產(chǎn)出的模具合格率較低,材料利用率低。而數(shù)控化技術(shù)在機床上應(yīng)用后,實現(xiàn)了機床全自動化機電一體制,這種機電一體化加工生產(chǎn)技術(shù)能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.2數(shù)控技術(shù)在煤礦機械加工中的應(yīng)用
煤礦機械具有特殊性,是專用的機械設(shè)備,由于其工作環(huán)境復(fù)雜多變,對安全系統(tǒng)要求較高,煤礦機械加工過程要求精細化程度高。而傳統(tǒng)機械加工很難實現(xiàn)其精度的要求。而且,煤礦機械更新?lián)Q代較快,應(yīng)用領(lǐng)域單一,所以生產(chǎn)加工量小,下料難。數(shù)控技術(shù)得到應(yīng)用后,設(shè)備下料切割采用數(shù)控技術(shù),改變了過去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割質(zhì)量高,提高了材料的利用率,降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。同時,數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置,它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制,好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)切切縫的補償值來精確控制毛還件的加工余量。
2.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)過程中,難免會有惡劣的工作環(huán)境存在,如高溫、高壓、操作空間狹小,操作高度過高等。這些危險的工作環(huán)境極大地增加了工作人員的工作危險性。而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用后,工業(yè)生產(chǎn)上類似的惡劣環(huán)境完全編入數(shù)控程序,使工業(yè)生產(chǎn)危險性得到極大改善。在實際的生產(chǎn)過程當中,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)之后,生產(chǎn)過程可以由計算機系統(tǒng)全程控制。只要預(yù)先輸入各種生產(chǎn)程序和產(chǎn)品參數(shù),則計算機系統(tǒng)便能夠依照指令實現(xiàn)真正意義上的無人自動化生產(chǎn)。即便是在生產(chǎn)過程當中出現(xiàn)了故障或者問題,系統(tǒng)會根據(jù)錯誤的等級來決定是否繼續(xù)進行生產(chǎn),同時采用有關(guān)的保護性護理措施,并向管理者報警。除此之外,機械加式中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還有很多,如航空設(shè)備的生產(chǎn)、機器人系統(tǒng)的生產(chǎn)、汽車工業(yè)的生產(chǎn)、石油機械的生產(chǎn)、國家武器裝備的生產(chǎn)以及建筑機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)后,無一不推動了行業(yè)的快速良性發(fā)展。
3機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用趨勢
隨著新的智能化技術(shù)的發(fā)展,機械加工中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展同樣朝向智能化方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在加工過程的自適應(yīng)控制和工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算等;操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。另外,隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進步,機械加工也面臨著新的市場需求,特別是人們對精細化的要求也越來越高,于是高速度、高精加工技術(shù)成為必然的趨勢。
1.1實踐性教學(xué)方法的提出
《數(shù)控技術(shù)》是比較偏重實踐性的課程，特別是一些相關(guān)的程序、概念，比較抽象，學(xué)生不容易理解，聽起來比較枯燥，學(xué)生興趣不是很高。在教學(xué)中加強課程與專業(yè)的聯(lián)系、課程與實際應(yīng)用的聯(lián)系，開展實踐性教學(xué)改革是全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的有效方法和手段。筆者認為，運用現(xiàn)代教學(xué)理論，積極探索實踐性教學(xué)模式，切實提高應(yīng)用性學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，是《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革的一種有效嘗試。
12實踐性教學(xué)的指導(dǎo)思想
“教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性，向?qū)W生提供充分從事學(xué)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(jīng)驗?！边@是開展實踐性教學(xué)模式研究的指導(dǎo)思想。
1.3實踐性教學(xué)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(jié)合《數(shù)控技術(shù)》課程本身的特點，探索并完善了以案例式教學(xué)法、探討式教學(xué)法和現(xiàn)場式教學(xué)法為代表的實踐性教學(xué)三法。
1.3.1案例式教學(xué)法
案例式教學(xué)法主要是通過列舉實例，提高學(xué)生臨場解決實際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生對一些特殊情境進行思考的一種教學(xué)方法。
案例教學(xué)的目標是讓學(xué)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(xiàn)象，案例答案的不確定性增強了學(xué)生面對教學(xué)實踐中的不可預(yù)期性問題的應(yīng)對策略和能力。通過各種各樣的案例演示，學(xué)生不僅接觸到各種社會現(xiàn)象，而且這些針對性的演練對于學(xué)生畢業(yè)后走上社會，在經(jīng)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(shù)控技術(shù)》授課過程中，案例教學(xué)法的一個典型應(yīng)用。如圖1所示的切削零件，通過示例，介紹數(shù)控編程的基本方法。用螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見圖，其中括弧內(nèi)尺寸根據(jù)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(zhuǎn)）
N4G00X90Z4（到簡單循環(huán)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(zhuǎn)）
N9G00X90Z4（到螺紋循環(huán)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(jié)束并復(fù)位）
2.3.2探討式教學(xué)法
探討式教學(xué)法的實質(zhì)，首先就在于它不僅是“教”或“學(xué)”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓他們參與到你的整個教學(xué)中去，激發(fā)他們的學(xué)習興趣，才能提高教學(xué)質(zhì)量。其次，教學(xué)的本質(zhì)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(xiàn)在學(xué)生面前，應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。所以教師應(yīng)該學(xué)會在適當?shù)臅r候設(shè)計適當?shù)膯栴}，從而有效地提高學(xué)生的學(xué)習興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習動機，提高教學(xué)效果。
《數(shù)控技術(shù)》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(xué)習階段，可以把學(xué)生分為幾個學(xué)習小組，共同完成。實踐的結(jié)果表明，在互相討論又各有其責的學(xué)習氛圍中，對知識的提高與鞏固有很大的幫助，同時也培養(yǎng)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(xué)生討論，預(yù)測出其不同的用法，在這個預(yù)測和探討的過程中，學(xué)生已經(jīng)對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來，學(xué)生易于接受，學(xué)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(xiàn)場式教學(xué)法
因數(shù)控技術(shù)本身的特點，要求我們必須做到理論與實踐相結(jié)合，加大現(xiàn)場式教學(xué)力度，突出技術(shù)的應(yīng)用性，并要強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的可操作性。
對于機床操作教學(xué)，應(yīng)盡可能地讓學(xué)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(jīng)驗的學(xué)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(shù)控編程是數(shù)控機床學(xué)習的重點，在了解數(shù)控手工編程指令的基礎(chǔ)上，可由教師指導(dǎo)學(xué)生裝夾工作，指明欲加工的內(nèi)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(yīng)解決的幾個問題
3.1學(xué)生學(xué)習觀念的轉(zhuǎn)變
首先，學(xué)生應(yīng)轉(zhuǎn)變被動的學(xué)習觀念，樹立自主學(xué)習的理念，增強主體意識和自我建構(gòu)意識，主動參與教學(xué)、積極思考、大膽探究。其次，要加強合作意識和能力的培養(yǎng)，學(xué)生之間應(yīng)建立良好的學(xué)習合作關(guān)系，溝通交流，共同探究。
3.2教師綜合素質(zhì)的提高
教師本人要具備科學(xué)研究和創(chuàng)新的基本能力，而且教師必須站在知識的前沿，用自身的創(chuàng)新成果不斷豐富和補充教學(xué)內(nèi)容。教師還應(yīng)提高教學(xué)的專業(yè)化程度，組織好研究性課程。
3.3網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)
實踐性教學(xué)的形式與內(nèi)容是開放的，因此優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是實施研究性教學(xué)的重要保障。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)保證內(nèi)容豐富、開放和動態(tài)，以提供研究性教學(xué)需要的資料和信息。教學(xué)網(wǎng)站中應(yīng)當構(gòu)建一個開放、互動的教學(xué)平臺，并創(chuàng)建各種虛擬的研究環(huán)境，為學(xué)生參與和自主開展課題研究創(chuàng)造條件。
3.4數(shù)控仿真實踐教學(xué)
由于數(shù)控設(shè)備投資較大，并且操作過程具有較大的危險性，通過引入數(shù)控仿真教學(xué)，使學(xué)生在機房能夠模擬數(shù)控機床加工工件，并且基本上與實踐加工現(xiàn)場相似，這既能節(jié)約數(shù)控實踐教學(xué)的成本，又滿足了大量學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的需求。具體教學(xué)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(jù)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(xué)過程既體現(xiàn)先進制造技術(shù)內(nèi)涵，又充分培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、分析和動手操作的能力。
4結(jié)束語
作者主要從事數(shù)控技術(shù)等課程的教學(xué)，并主持相關(guān)科研活動。多年來，通過實踐總結(jié)，摸索出實踐性教學(xué)模式在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。實踐性的教學(xué)模式，教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的學(xué)習內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，提供必要的學(xué)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(xué)生享受把所學(xué)的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養(yǎng)學(xué)生靈活運用、解決實際問題、大膽創(chuàng)新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學(xué)《數(shù)控技術(shù)》講課比賽一等獎，《數(shù)控技術(shù)》課被評為新疆大學(xué)精品課程，并于2006年申報自治區(qū)精品課程，這是實踐性教學(xué)模式在數(shù)控教學(xué)領(lǐng)域成功的一個例子。
【摘要】數(shù)控技術(shù)是機械學(xué)科一門實踐性很強的技術(shù)課程。本文初步探討了實踐性教學(xué)模式在《數(shù)控技術(shù)》課程中的應(yīng)用。旨在引導(dǎo)學(xué)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(shù)控機床，構(gòu)建數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)、生產(chǎn)、操作實踐相結(jié)合的新的教學(xué)模式。該模式已在施教過程中得以應(yīng)用，并取得了顯著的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)程序編制實踐性教學(xué)模式
參考文獻：
天津航空機電有限公司，天津市杰立信模具有限公司，天津龍舟工控設(shè)備有限公司，光電集團有限公司，天津汽車模具有限公司，三星電子顯示器有限公司，中環(huán)三峰電子有限公司，東華醫(yī)療系統(tǒng)有限公司，天津索思儀表測控系統(tǒng)有限公司等十多家企業(yè)的數(shù)控技術(shù)專業(yè)的用人方向和崗位需求數(shù)據(jù)表明：目前，高職畢業(yè)生整體技能水平偏低、就業(yè)質(zhì)量不高，不能在技能上適應(yīng)企業(yè)的技術(shù)崗位。大中型企業(yè)對高職院校數(shù)控技術(shù)技能型人才的需求方向主要集中在：數(shù)控機床操作、數(shù)控編程與工藝、CAD／CAE／CAM設(shè)計、數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)等。這也為數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)指明了方向。
（二）院校調(diào)研
針對需求方向，分析了多所院?，F(xiàn)開設(shè)相關(guān)職業(yè)技術(shù)課程如下：數(shù)控編程、數(shù)控操作、數(shù)控加工工藝、CAD／CAM（自動編程）、數(shù)控原理、數(shù)控機床的維修與維護等。院校開設(shè)課程的合理性調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：69％的被調(diào)查者認為“數(shù)控加工工藝”與“數(shù)控編程”為專業(yè)核心課程；41％認為“數(shù)控加工工藝與編程”課程應(yīng)加大實踐操作比例；61％認為仿真加工與機床操作的課時應(yīng)增加；49％被調(diào)查者認為目前最感興趣的課程為數(shù)控機床操作；認為數(shù)控機床的維修與維護知識在未來數(shù)控行業(yè)更重要的占被調(diào)查總數(shù)的42％。數(shù)據(jù)表明，圍繞零件設(shè)計與加工及機床維修與保養(yǎng)等專業(yè)技能相關(guān)的課程，理論與實踐脫節(jié)，畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量不高，達不到應(yīng)有的教學(xué)效果，與現(xiàn)存教學(xué)模式和課程體系安排有直接的關(guān)系。院校教學(xué)調(diào)研中暴露的問題主要有：課程體系缺乏職業(yè)性；理論與實踐課程脫節(jié)；任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式趨于形式化。這就要求學(xué)校針對現(xiàn)行課程進行調(diào)整，將理論內(nèi)容融于實際操作之中，重視操作技能的培養(yǎng)，重視關(guān)鍵能力的提高。
二、調(diào)研成果初探
教育部關(guān)于加強高職高專人才培養(yǎng)工作的意見中指出：高職教育的培養(yǎng)目標為高素質(zhì)勞動者和高技能專門人才。以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程體系和教學(xué)模式；實踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。針對企業(yè)用人方向和現(xiàn)有課程中理論與實踐脫節(jié)的問題，我們結(jié)合學(xué)生的學(xué)習興趣，將數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標分為兩方面：零件設(shè)計與加工人員，機床維修與保養(yǎng)人員。根據(jù)這一目標把本專業(yè)核心知識作模塊細分：機械制造基礎(chǔ)、數(shù)控車工實訓(xùn)、數(shù)控銑工實訓(xùn)、計算機輔助設(shè)計與制造、數(shù)控機床調(diào)試與維修。在教學(xué)上改進單一的“理論＋實訓(xùn)”模式，根據(jù)企業(yè)的技能需求，采取“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式。
（一）教學(xué)改革實施
教師結(jié)合企業(yè)用人方向，制定教學(xué)目標，針對數(shù)控機床維護與維修模塊進行了大膽的教學(xué)改革嘗試。在數(shù)控機床維修實訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生通過親自打開機床，自己動手拆卸零部件，認識各種零部件及其安裝結(jié)構(gòu)特點，先形成感性認知，后作理論理解，之后教師再引導(dǎo)學(xué)生對零部件做功能分類。先分出：機械部件、電器部件、液壓控制元件等，再結(jié)合不同零件進行細化分析。機械部件又分為機床主體、主軸組件、導(dǎo)軌、滾珠絲杠螺母副等。與機械部分相關(guān)的理論，如零部件的工作原理、材料、裝配關(guān)系、強度與剛度的校核等，盡可能在學(xué)生拆卸零部件環(huán)節(jié)中進行講解。液壓控制部件，主要明確液壓系統(tǒng)的控制原理，要求學(xué)生能夠看懂液壓回路圖，能分析執(zhí)行元件的工作過程。電器部分在學(xué)生直觀電器控制柜后，講解柜中的所有電器元件的功能、作用以及電路的連接，要求學(xué)生看懂電路圖。這樣，可以將學(xué)科知識重新整合，將理論融于實踐，使學(xué)生學(xué)有所獲，迅速掌握專業(yè)技能。例如，在講解機床機械結(jié)構(gòu)部分時，把滾珠絲杠螺母副作為教學(xué)的基本載體，演示部件運動過程，講解其傳動原理，再講零件結(jié)構(gòu)，及其它相關(guān)類型的機械傳動結(jié)構(gòu)并繪制其零件圖，從而學(xué)習零件的測量與繪制，認識零件材料的區(qū)別及用途。有了實踐動手經(jīng)驗，再加上理論知識的學(xué)習，再次讓學(xué)生動手，將拆卸的機床復(fù)原。這樣，將所學(xué)多門課程的知識融合于實踐操作訓(xùn)練之中，達到獲取知識有深度、培養(yǎng)技能有特點的綜合目標，滿足企業(yè)高素質(zhì)、技能型人才培養(yǎng)的需求。
（二）課程體系模塊化
課程改革中，我們堅持“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位”的高等職業(yè)教育改革發(fā)展方向，不斷探索，將專業(yè)知識和技術(shù)技能融合為一體，對陳舊的單科課程重新整合，改為模塊化教學(xué)，建立“基于工作過程”教學(xué)模式，突出技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的特點，制作了數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。根據(jù)就業(yè)方向不同，將本專業(yè)知識與技能劃分為五個核心模塊：機械制造基礎(chǔ)、數(shù)控車工實訓(xùn)、數(shù)控銑工實訓(xùn)、計算機輔助設(shè)計與制造、數(shù)控機床維護與維修。每個核心模塊涉及不同的專業(yè)基礎(chǔ)知識與實踐操作技能，面對不同的就業(yè)崗位。其中針對普通機加工人員，需要以機械制造基礎(chǔ)為核心模塊，包含：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、普通機械加工實訓(xùn)（車、銑、鉗工）、刀具與機床、切削原理等為基本知識與技能；數(shù)控加工人員，分為兩個典型方向：數(shù)控車工和數(shù)控銑工，分別對應(yīng)兩個核心模塊，包括：數(shù)控加工工藝知識、數(shù)控加工編程知識、數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用、數(shù)控機床操作等基本知識和技能；零件設(shè)計與自動編程人員，核心模塊為計算機輔助設(shè)計與制造，包括：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、數(shù)控加工工藝、計算機輔助設(shè)計（AutoCAD軟件應(yīng)用）、計算機輔助制造（UG三圍造型與自動編程）等基本知識和技能；機床維修與保養(yǎng)人員，核心模塊為數(shù)控機床的調(diào)試與維修，包括：電工基礎(chǔ)知識（電器元件介紹、電路圖的繪制與識讀）、安全用電常識、機床電氣控制與PLC應(yīng)用、液壓與氣壓傳動、數(shù)控機床與數(shù)控原理、數(shù)控機床使用及維護等基本知識和技能。綜上，構(gòu)建了數(shù)控技術(shù)專業(yè)以職業(yè)崗位（群）知識能力為核心的模塊化教學(xué)內(nèi)容，為實現(xiàn)理實結(jié)合的一體化教學(xué)提供了依據(jù)。
三、構(gòu)建高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)技能型人才培養(yǎng)模式
（一）實施“三明治”人才培養(yǎng)模式
“三明治”人才培養(yǎng)模式由教育家杜威提出，其核心是：“從活動中學(xué)，從經(jīng)驗中學(xué)”，即把知識的學(xué)習與具體的活動聯(lián)系起來，充分體現(xiàn)了學(xué)與做的結(jié)合，知與行的統(tǒng)一。遵循“三明治”精神，以“實踐—理論—實踐”教學(xué)模式組織專業(yè)課程教學(xué)，要求學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識，先有感性認識，再上升到理論高度，最后用所學(xué)理論知識，指導(dǎo)實踐操作，解決實踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)的一些問題，達到學(xué)有所用。在機械制造基礎(chǔ)模塊中，新模式教學(xué)將原有的車工實訓(xùn)、銑工實訓(xùn)及機械制造基礎(chǔ)課程深層次結(jié)合，將原有的實踐與理論知識點具體化。課程中先安排車工、銑工等實踐操作練習，其間，學(xué)生認識機床、練習磨刀、加工小軸、六面體等，通過這些基本實操練習，學(xué)生了解切削加工的一般過程，理解刀具角度的定義及不同角度對加工的影響。先獲得車削、銑削加工的感性認識；再學(xué)習切削原理知識，了解切削過程中的受力、變形、溫度變化、刀具磨損等現(xiàn)象發(fā)生的原因，從而能夠自己想辦法，改變切削條件，控制加工過程，使得切削狀態(tài)達到最佳，生產(chǎn)效率提高，加工質(zhì)量提高等等。學(xué)習理論過程，結(jié)合第一階段面臨的諸如“抗刀”等實際問題，重點分析原因，明確加工條件的重要性，在方向上為第二階段的實踐練習奠基，從而提升下一階段的實踐操作練習的技能。通過知識遷移，會舉一反三，學(xué)生根據(jù)零件質(zhì)量要求，合理選擇切削用量、刀具角度，加工出中等難度的零件，滿足企業(yè)需求。這種“實踐－－理論－－實踐”交替的“三明治”教學(xué)模式，為企業(yè)培養(yǎng)技能型人才提供了可靠保證。學(xué)生畢業(yè)后，基本上能夠動手操作，憑借學(xué)到的專業(yè)知識分析研究產(chǎn)品的加工方法，改進生產(chǎn)技術(shù)，凸顯課程設(shè)置的職業(yè)化，對接崗位需求，能夠為企業(yè)輸送高素質(zhì)高技能人才。
（二）編寫任務(wù)驅(qū)動型教材
教學(xué)改革中注重深化基于工作過程的“做中學(xué)、學(xué)中做”的人才培養(yǎng)模式，與企業(yè)深度融合，使企業(yè)參與學(xué)生培養(yǎng)全過程，共同構(gòu)建基于工作過程的實踐教學(xué)課程體系。教學(xué)改革的核心任務(wù)是依據(jù)企業(yè)需求，編寫任務(wù)驅(qū)動型教材。技能就像教材的骨骼一樣，而知識是肉，要根據(jù)骨骼的狀況來生長。傳統(tǒng)教材以＂肉＂為主線，“骨頭”居次，這樣的教材基本是沒有技能訓(xùn)練的。任務(wù)驅(qū)動型教材根據(jù)培養(yǎng)技能，分析學(xué)習需要，然后讓學(xué)生學(xué)習這些知識并掌握這種技能。任務(wù)驅(qū)動型教材的特點是以任務(wù)為載體，以任務(wù)實施過程為線索，將專業(yè)知識穿插到任務(wù)實施過程中，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成任務(wù)，從而掌握所學(xué)知識點，并具備實踐操作能力。針對這五門核心課程，本著工學(xué)結(jié)合的原則，本課題選用企業(yè)代表性產(chǎn)品，編寫了任務(wù)驅(qū)動教材，配合實際教學(xué)。數(shù)控實訓(xùn)課程是集數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程等多門理論課知識于一體的操作性很強的綜合實訓(xùn)課程，是培養(yǎng)數(shù)控機床操作人員的核心課程。學(xué)生利用任務(wù)驅(qū)動型教材，不僅懂得了相關(guān)專業(yè)知識點，而且具備一定的實踐操作能力，同時了解了企業(yè)常見的產(chǎn)品類型。任務(wù)驅(qū)動型教材使學(xué)生在加工產(chǎn)品的過程中獲得成就感，有利于實踐技能的獲得。
（三）實施項目教學(xué)法
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以課本為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式不能滿足現(xiàn)今的教學(xué)要求；理實一體化教學(xué)因脫離企業(yè)項目和生產(chǎn)產(chǎn)品而流于形式。教師通過編寫與企業(yè)技能需求對接的任務(wù)驅(qū)動型教材，開展與企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品項目教學(xué)法?！绊椖拷虒W(xué)法”的特點是“以項目為主線、教師為指導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主學(xué)習、開發(fā)創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。項目教學(xué)法注重理論與實踐相結(jié)合。每一個項目中包含來自生產(chǎn)車間的實際產(chǎn)品，與之相關(guān)的知識點，仿真加工，車間操作，實訓(xùn)報告等多個環(huán)節(jié)的內(nèi)容，要求學(xué)生從認識項目開始，結(jié)合相關(guān)知識分析項目、制定工藝、編寫程序、仿真加工、機床操作等最終加工出產(chǎn)品。通過轉(zhuǎn)變學(xué)習方式，將課堂理論教學(xué)轉(zhuǎn)為理實結(jié)合的一體化教學(xué)，營造了實踐教學(xué)的學(xué)習環(huán)境，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)了他們分析和解決實際問題的能力。教師通過對學(xué)生的指導(dǎo)，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的灌輸式的教育觀念和教學(xué)方式，從單純的知識傳遞者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習的指導(dǎo)者和組織者。建立了全新的教學(xué)理念，提升了辦學(xué)目標，通過項目教學(xué)法的實施，探索教學(xué)過程的組織形式，逐步完善核心課程在專業(yè)教學(xué)中的作用。
目前是采用計算機控制，預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。
2機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機構(gòu)組成的。主要運用機器設(shè)備的生產(chǎn)線上，或者運用于復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。
在實際操作中，控制單元是由計算機系統(tǒng)組成，指揮機器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令，完成預(yù)想的操作，同時同步檢測執(zhí)行動作，一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報警信號和相應(yīng)的保護動作。而執(zhí)行機構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機械構(gòu)件組成。有動力部分向執(zhí)行機構(gòu)提供動力，使執(zhí)行機構(gòu)在驅(qū)動元件的作用下完成規(guī)定操作。
2.2煤礦機械現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置。它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制，好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛，在快速發(fā)展的過程中，汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。
將高速加工中心和其它高速數(shù)控機床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產(chǎn)效率，從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀念，實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn)，不僅如此，數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4機床設(shè)備機械設(shè)備是機械制造中的重中之重，面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機床設(shè)備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術(shù)為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數(shù)控技術(shù)對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需零件。
3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展
從第一臺數(shù)控機床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結(jié)構(gòu)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，顯示了優(yōu)良的性能，能適應(yīng)各種計算機的軟件平臺，具有統(tǒng)一風格的用戶交互環(huán)境，操作、維護、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
4結(jié)束語
機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機進入數(shù)控領(lǐng)域，極大的促進了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，也為我國在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超發(fā)達國家提供了機遇。跟上發(fā)展先進數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，盡快縮小與發(fā)達國家的差距，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。同時，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，進而推動我國現(xiàn)代機械制造業(yè)進一步走向繁榮。
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2．將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造中
使傳統(tǒng)機械制造技術(shù)變革為數(shù)控機械制造技術(shù)，這給機械制造行業(yè)帶來了新的特點，主要體現(xiàn)在：首先，提高機床的效率。通過前文分析可知，傳統(tǒng)機械制造技術(shù)中機床的效率較低。當將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造中時，可以用計算機實現(xiàn)對加工部件的定位，以及對機床電機的啟動和停止的控制，同時還可以對切刀的切換進行控制。由于這些控制過程都有計算機根據(jù)預(yù)先設(shè)定的指令來實現(xiàn)。這與人工操作相比，將大大提高每一步操作的精確度，從而提高了機床的工作效率。其次，改變了原有的設(shè)計思想。在傳統(tǒng)的機械制造設(shè)計中，設(shè)計思想和設(shè)計思路在圍繞相關(guān)設(shè)計理論的同時，還要加入一定的設(shè)計經(jīng)驗。對于很多的設(shè)計工作而言，設(shè)計經(jīng)驗往往比設(shè)計理論更為重要。當數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造行業(yè)后，這種原有的設(shè)計觀念和設(shè)計思想將發(fā)生根本性的變化：一方面，需要新的設(shè)計理論來對設(shè)計的相關(guān)工作進行指導(dǎo)。新的設(shè)計理論中，不僅要包含經(jīng)典機械設(shè)計中的所有理論，同時還要包括數(shù)控技術(shù)的相關(guān)理論，設(shè)計者在對設(shè)計方案進行理論分析時，要同時結(jié)合這兩個理論進行分析，以找到最優(yōu)的設(shè)計方案；另一方面，在設(shè)計的過程中，設(shè)計經(jīng)驗在整個設(shè)計中占的比重會非常小。當設(shè)計理論與設(shè)計經(jīng)驗之間存在沖突時，設(shè)計者需要根據(jù)新的設(shè)計理念和設(shè)計思路進行[2]衡量，來確實最終的設(shè)計選擇。最后，設(shè)計周期將大幅縮短，同時設(shè)計方案的借鑒性變強。當數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造領(lǐng)域中時，由于設(shè)計的主要工作都圍繞對于相關(guān)理論的研究和方案的選擇過程中，在這個過程中由于不涉及具體方案的實施，因此這與傳統(tǒng)機械設(shè)計相比，會大大縮減設(shè)計時間和設(shè)計周期。同時，對于較為成熟的設(shè)計方案，由于設(shè)計方案均建立在計算機的全面控制基礎(chǔ)上，因此這種設(shè)計方案有較高的借鑒性和重復(fù)利用價值。然而，需要指出：在現(xiàn)階段雖然數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造行業(yè)對行業(yè)有著諸多有利的影響，但存在其成本較高、相關(guān)技術(shù)還處于發(fā)展階段且不成熟、技術(shù)的掌握有一定的難度等問題。但不可否認，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造行業(yè)將是未來行業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，如何解決上述問題將是未來數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造行業(yè)的發(fā)展方向。
1.2在煤礦提升、運輸方面的應(yīng)用煤礦提升、運輸是煤礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工作效率直接影響著煤礦的生產(chǎn)效率，礦井提升機和帶式輸送機的使用正是機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。其中，礦井提升機能夠?qū)崿F(xiàn)全數(shù)字提升，而內(nèi)裝式提升機是一種典型的機電一體化設(shè)備，簡化了機械的結(jié)構(gòu)，將滾筒和驅(qū)動有機地連接起來，大大提升了設(shè)備運行的安全、穩(wěn)定性；帶式輸送機是目前最主要的輸煤設(shè)備，具有可靠性強、自動化程度高、輸送量大、適合長距離輸送等優(yōu)點。
1.3在煤礦安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用煤礦的安全生產(chǎn)離不開監(jiān)控系統(tǒng)的支持，良好的監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效地避免煤礦安全事故的發(fā)生。煤礦礦井對監(jiān)控系統(tǒng)的要求極高，必須保證系統(tǒng)時刻連通，保證隨時能與工作人員聯(lián)絡(luò)，從而保證井下工作人員的人身安全。機電一體化數(shù)控技術(shù)在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以將系統(tǒng)主機內(nèi)的數(shù)據(jù)庫進行連接，利用局域網(wǎng)使其連成同步模式，由專用的通信接口負責主備機的監(jiān)控工作，并利用專業(yè)的軟件，對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行整理和分析，同時實現(xiàn)了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能，為礦井監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持，對煤礦的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。
1.4在其他方面的應(yīng)用煤礦安全生產(chǎn)離不開井下支架設(shè)備，而機電一體化數(shù)控技術(shù)在支架設(shè)備中也有著廣泛的應(yīng)用。利用計算機系統(tǒng)與液壓支架系統(tǒng)的充分結(jié)合，實現(xiàn)了成組自動移架和定壓雙向臨架，有效地避免了支架與模板和頂板發(fā)生碰撞。目前，掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱、礦用本質(zhì)安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的電氣系統(tǒng)。
2機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)建議
我國煤礦機電一體化數(shù)控技術(shù)與國外先進技術(shù)相比，仍然具有一定的差距，這就需要相關(guān)部門加大科研力度，加大對機電一體化數(shù)控技術(shù)開發(fā)的資金投入，提高我國機電一體化數(shù)控技術(shù)水平，提高煤礦機械自動化程度。另外，還可以大膽借鑒國外先進技術(shù)，根據(jù)我國煤礦行業(yè)的實際發(fā)展情況，制訂符合我國煤礦企業(yè)發(fā)展的機電一體化數(shù)控技術(shù)的開發(fā)規(guī)劃。隨著我國煤礦機電一體化數(shù)控技術(shù)水平的提高，煤礦生產(chǎn)的效率、安全性等得到了全面的提升，但與此同時，也應(yīng)該加強對煤礦工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能夠熟練操作這些自動化機械，并且加強對機械設(shè)備的管理和維護，確保煤礦生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。
目前我國機械制造行業(yè)有一個比較嚴重的問題：我國的機械制造產(chǎn)品針對外國的技術(shù)在需求方面比較高。例如：大部分消費者購買了國產(chǎn)機械產(chǎn)品過后，會發(fā)現(xiàn)雖然是國內(nèi)機械產(chǎn)品，但是很多關(guān)鍵部位卻需要國外的機械技術(shù)才能加以完成，這樣的問題長時間以來就會讓國內(nèi)的消費者產(chǎn)生一種比較“畸形”的消費觀念：會非?？隙ǖ恼J為進口機械產(chǎn)品的質(zhì)量一定好于國內(nèi)機械產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，我國機械制造行業(yè)必須面對這些問題，面臨這樣重大的挑戰(zhàn)，需要更加重視機械產(chǎn)品的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)質(zhì)量，逐步提升機械制造過程中的科技含量。從而在未來的時間，從質(zhì)量方面來改善人們對于國產(chǎn)機械產(chǎn)品的偏激認識，不斷增強國內(nèi)機械制造行業(yè)的競爭勢力，才能更好的立足于現(xiàn)代市場競爭的環(huán)境之中。
二、機械制造自動化
利用主控器來輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)與編碼，從而來對機械進行操作來代替一些人工無法實現(xiàn)的速度，無法實現(xiàn)的制造精度，無法適應(yīng)的復(fù)雜等等過程。將機械制造產(chǎn)品的達標率提高，在一定程度上降低了工作的難度，縮短了生產(chǎn)時間，是目前現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的基本要求。
針對目前我國機械產(chǎn)業(yè)所存在的問題，若要改變現(xiàn)狀，提升自身生產(chǎn)實力，最大限度的保障產(chǎn)品質(zhì)量，將生產(chǎn)成本逐漸降低，對機械制造現(xiàn)代化技術(shù)的實現(xiàn)是我國機械制造行業(yè)的必然趨勢。只有將機械自動化實現(xiàn)，才能真正提升自身的生產(chǎn)水平，才能順應(yīng)市場的需求，才能適應(yīng)時代的發(fā)展。而且目前自動化極限的實現(xiàn)是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，也是推動傳統(tǒng)機械制造產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化機械制造產(chǎn)業(yè)過渡。
三、數(shù)控技術(shù)的分析
1.工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)控技術(shù)。在實際生產(chǎn)的操作過程中，需要先設(shè)計相關(guān)的程序編號，然后將這些程序編碼輸入到計算機中去，讓計算機來進行自動控制的生產(chǎn)代替制造操作方面的動作。在實際的生產(chǎn)過程中，同時計算機也會檢測到是否可能出現(xiàn)生產(chǎn)故障或者系統(tǒng)錯誤，然后制定出及時的改善措施，確保生產(chǎn)穩(wěn)定進行。數(shù)控實際操作的過程中，也需要人工擔任監(jiān)督工作，從而不僅能更好的保障生產(chǎn)過程穩(wěn)定而安全的運行，而且能提升生產(chǎn)效率，在出現(xiàn)突況的同時，還能及時的采取保護措施。因此，工業(yè)生產(chǎn)中融入數(shù)控技術(shù)不僅能更好的改善生產(chǎn)條件與環(huán)境，將工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)所隱含的危險系數(shù)降低，還能節(jié)省更多的勞動力，縮減開支，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，更好的保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。因為產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中是通過計算機進行控制操作的，所以眾多產(chǎn)品之間不會出現(xiàn)傳統(tǒng)工藝中較大差異的問題。
2.煤礦機械中的數(shù)控技術(shù)。我國煤礦行業(yè)具有一定的利潤優(yōu)勢，采煤機械在這個因素的推動下得到了高速的發(fā)展，而且基于開采煤礦的環(huán)境存在一定的差異性，因此，機械的種類與先進設(shè)備在開發(fā)的過程中也不相同。通常一般的機械在進行生產(chǎn)的時候都是按小批量來的。由于開采機械的機殼是通過焊件的使用才制造毛培的。傳統(tǒng)加工方式對于單件下料這個問題來講是比較難的。利用數(shù)控技術(shù)進行控制切割，不僅能更好的完成采煤機械的葉片、滾筒等方面的處理工作，突破了傳統(tǒng)的仿形法，讓整個生產(chǎn)過程得到了優(yōu)化。由此可見，在數(shù)控技術(shù)在采煤機械中使用的優(yōu)勢在于：利用數(shù)控技術(shù)制造采煤機械有助于將切割速度最大限度的提升，讓鋒利的葉片在等同的時間內(nèi)，實現(xiàn)更多的采集目標。特別是實際操作過程中也突破傳統(tǒng)的機械操作模式，大大降低了采煤行業(yè)的危險系數(shù)，促進了生產(chǎn)效率的提升。
2實踐性教學(xué)模式
在十余年的數(shù)控技術(shù)教學(xué)實踐中，作者以從知識到能力的轉(zhuǎn)化為契機，在傳授數(shù)控理論知識的同時，更加注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，逐步摸索出一套適合學(xué)生能力發(fā)展的數(shù)控技術(shù)實踐性教學(xué)模式。
2.1實踐性教學(xué)方法的提出
《數(shù)控技術(shù)》是比較偏重實踐性的課程，特別是一些相關(guān)的程序、概念，比較抽象，學(xué)生不容易理解，聽起來比較枯燥，學(xué)生興趣不是很高。在教學(xué)中加強課程與專業(yè)的聯(lián)系、課程與實際應(yīng)用的聯(lián)系，開展實踐性教學(xué)改革是全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的有效方法和手段。筆者認為，運用現(xiàn)代教學(xué)理論，積極探索實踐性教學(xué)模式，切實提高應(yīng)用性學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，是《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革的一種有效嘗試。
2.2實踐性教學(xué)的指導(dǎo)思想
“教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性，向?qū)W生提供充分從事學(xué)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(jīng)驗?！边@是開展實踐性教學(xué)模式研究的指導(dǎo)思想。
2.3實踐性教學(xué)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(jié)合《數(shù)控技術(shù)》課程本身的特點，探索并完善了以案例式教學(xué)法、探討式教學(xué)法和現(xiàn)場式教學(xué)法為代表的實踐性教學(xué)三法。
2.3.1案例式教學(xué)法
案例式教學(xué)法主要是通過列舉實例，提高學(xué)生臨場解決實際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生對一些特殊情境進行思考的一種教學(xué)方法。
案例教學(xué)的目標是讓學(xué)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(xiàn)象，案例答案的不確定性增強了學(xué)生面對教學(xué)實踐中的不可預(yù)期性問題的應(yīng)對策略和能力。通過各種各樣的案例演示，學(xué)生不僅接觸到各種社會現(xiàn)象，而且這些針對性的演練對于學(xué)生畢業(yè)后走上社會，在經(jīng)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(shù)控技術(shù)》授課過程中，案例教學(xué)法的一個典型應(yīng)用。如圖1所示的切削零件，通過示例，介紹數(shù)控編程的基本方法。用螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見圖，其中括弧內(nèi)尺寸根據(jù)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(zhuǎn)）
N4G00X90Z4（到簡單循環(huán)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(zhuǎn)）
N9G00X90Z4（到螺紋循環(huán)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(jié)束并復(fù)位）2.3.2探討式教學(xué)法
探討式教學(xué)法的實質(zhì)，首先就在于它不僅是“教”或“學(xué)”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓他們參與到你的整個教學(xué)中去，激發(fā)他們的學(xué)習興趣，才能提高教學(xué)質(zhì)量。其次，教學(xué)的本質(zhì)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(xiàn)在學(xué)生面前，應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。所以教師應(yīng)該學(xué)會在適當?shù)臅r候設(shè)計適當?shù)膯栴}，從而有效地提高學(xué)生的學(xué)習興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習動機，提高教學(xué)效果。
《數(shù)控技術(shù)》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(xué)習階段，可以把學(xué)生分為幾個學(xué)習小組，共同完成。實踐的結(jié)果表明，在互相討論又各有其責的學(xué)習氛圍中，對知識的提高與鞏固有很大的幫助，同時也培養(yǎng)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(xué)生討論，預(yù)測出其不同的用法，在這個預(yù)測和探討的過程中，學(xué)生已經(jīng)對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來，學(xué)生易于接受，學(xué)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(xiàn)場式教學(xué)法
因數(shù)控技術(shù)本身的特點，要求我們必須做到理論與實踐相結(jié)合，加大現(xiàn)場式教學(xué)力度，突出技術(shù)的應(yīng)用性，并要強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的可操作性。
對于機床操作教學(xué)，應(yīng)盡可能地讓學(xué)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(jīng)驗的學(xué)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(shù)控編程是數(shù)控機床學(xué)習的重點，在了解數(shù)控手工編程指令的基礎(chǔ)上，可由教師指導(dǎo)學(xué)生裝夾工作，指明欲加工的內(nèi)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(yīng)解決的幾個問題
3.1學(xué)生學(xué)習觀念的轉(zhuǎn)變
首先，學(xué)生應(yīng)轉(zhuǎn)變被動的學(xué)習觀念，樹立自主學(xué)習的理念，增強主體意識和自我建構(gòu)意識，主動參與教學(xué)、積極思考、大膽探究。其次，要加強合作意識和能力的培養(yǎng)，學(xué)生之間應(yīng)建立良好的學(xué)習合作關(guān)系，溝通交流，共同探究。
3.2教師綜合素質(zhì)的提高
教師本人要具備科學(xué)研究和創(chuàng)新的基本能力，而且教師必須站在知識的前沿，用自身的創(chuàng)新成果不斷豐富和補充教學(xué)內(nèi)容。教師還應(yīng)提高教學(xué)的專業(yè)化程度，組織好研究性課程。
3.3網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)
實踐性教學(xué)的形式與內(nèi)容是開放的，因此優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是實施研究性教學(xué)的重要保障。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)保證內(nèi)容豐富、開放和動態(tài)，以提供研究性教學(xué)需要的資料和信息。教學(xué)網(wǎng)站中應(yīng)當構(gòu)建一個開放、互動的教學(xué)平臺，并創(chuàng)建各種虛擬的研究環(huán)境，為學(xué)生參與和自主開展課題研究創(chuàng)造條件。
3.4數(shù)控仿真實踐教學(xué)
由于數(shù)控設(shè)備投資較大，并且操作過程具有較大的危險性，通過引入數(shù)控仿真教學(xué)，使學(xué)生在機房能夠模擬數(shù)控機床加工工件，并且基本上與實踐加工現(xiàn)場相似，這既能節(jié)約數(shù)控實踐教學(xué)的成本，又滿足了大量學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的需求。具體教學(xué)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(jù)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(xué)過程既體現(xiàn)先進制造技術(shù)內(nèi)涵，又充分培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、分析和動手操作的能力。
4結(jié)束語
作者主要從事數(shù)控技術(shù)等課程的教學(xué)，并主持相關(guān)科研活動。多年來，通過實踐總結(jié)，摸索出實踐性教學(xué)模式在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。實踐性的教學(xué)模式，教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的學(xué)習內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，提供必要的學(xué)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(xué)生享受把所學(xué)的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養(yǎng)學(xué)生靈活運用、解決實際問題、大膽創(chuàng)新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學(xué)《數(shù)控技術(shù)》講課比賽一等獎，《數(shù)控技術(shù)》課被評為新疆大學(xué)精品課程，并于2006年申報自治區(qū)精品課程，這是實踐性教學(xué)模式在數(shù)控教學(xué)領(lǐng)域成功的一個例子。
【摘要】數(shù)控技術(shù)是機械學(xué)科一門實踐性很強的技術(shù)課程。本文初步探討了實踐性教學(xué)模式在《數(shù)控技術(shù)》課程中的應(yīng)用。旨在引導(dǎo)學(xué)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(shù)控機床，構(gòu)建數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)、生產(chǎn)、操作實踐相結(jié)合的新的教學(xué)模式。該模式已在施教過程中得以應(yīng)用，并取得了顯著的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)程序編制實踐性教學(xué)模式
參考文獻：
二、基于工作過程的專業(yè)課程改革措施
1.課程體系重構(gòu)
課程體系重構(gòu)是課程改革的核心內(nèi)容，應(yīng)以充分調(diào)研相關(guān)職業(yè)崗位（群）為基礎(chǔ)，收集分析典型工作任務(wù)，歸納專業(yè)核心知識與技能并獲得行動領(lǐng)域，進而開發(fā)基于工作過程的學(xué)習領(lǐng)域課程體系。（1）職業(yè)崗位（群）調(diào)研。通過對本地內(nèi)燃機、機床工具、汽車零部件、泵閥和模具等規(guī)模制造企業(yè)進行調(diào)研，了解數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才需求狀況以及人才培養(yǎng)目標的定位，明確數(shù)控技術(shù)相關(guān)工作崗位（群）有數(shù)控機床操作、裝配、機械產(chǎn)品質(zhì)檢等初始崗位和數(shù)控工藝制訂、零件編程、高檔（多軸）數(shù)控機床操作、數(shù)控機床裝調(diào)維修、機械產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)度和數(shù)控設(shè)備管理等發(fā)展崗位。（2）典型工作任務(wù)分析。由專業(yè)團隊聯(lián)合企業(yè)工程師或技術(shù)能手進行實地考察職業(yè)崗位，收集與數(shù)控技術(shù)專業(yè)相關(guān)的典型工作任務(wù)，確保所選任務(wù)具有綜合性及其工作過程具有完整性與代表性。（3）行動領(lǐng)域歸納。邀請企業(yè)及職教界專家召開“工作任務(wù)與職業(yè)能力分析”研討會，參照國家職業(yè)分類，對典型工作任務(wù)和相關(guān)職業(yè)能力進行歸類分析，總結(jié)出數(shù)控技術(shù)專業(yè)的行動領(lǐng)域。（4）學(xué)習領(lǐng)域轉(zhuǎn)換。學(xué)習領(lǐng)域是一種根據(jù)職業(yè)任務(wù)和工作過程而設(shè)計教學(xué)主題單元并組織教學(xué)的課程模式。參照國家職業(yè)資格標準和行業(yè)、企業(yè)技術(shù)標準，從與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的職業(yè)工作過程中的行動領(lǐng)域集合推導(dǎo)出一系列教學(xué)課程單元，并根據(jù)職業(yè)成長和學(xué)生認知規(guī)律，按照由淺及深的邏輯順序遞進排序，其總和就構(gòu)成了基于工作過程的數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)習領(lǐng)域課程體系，如表1所示。
2.學(xué)習情境設(shè)計
（1）目標及內(nèi)容設(shè)計。學(xué)習情境設(shè)計是以形成職業(yè)能力為目標，以典型工作過程為依據(jù)，將學(xué)習領(lǐng)域（課程）的內(nèi)容具體化。學(xué)習情境的目標及內(nèi)容之間呈現(xiàn)相關(guān)性、遞進性和包容性關(guān)系。以“數(shù)控編程與加工技術(shù)”課程學(xué)習領(lǐng)域為例，學(xué)習情境的目標及內(nèi)容的設(shè)計要緊抓兩個重點：一是選擇典型數(shù)控加工任務(wù)為載體；二是通過強化訓(xùn)練，形成工藝編制、數(shù)控編程與加工等技能。由此，設(shè)計系列學(xué)習情境，并對每個情境的能力目標、子任務(wù)內(nèi)容及預(yù)期成果、教學(xué)方法、教學(xué)組織、教學(xué)環(huán)境與教學(xué)資源等進行詳細描述。（2）教學(xué)資源設(shè)計。包括開發(fā)體現(xiàn)專業(yè)特色的校本教材和學(xué)材（課程教材、實踐指導(dǎo)書、導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、網(wǎng)絡(luò)課程和試題庫等），制作配套教學(xué)課件、電子教案和加工案例視頻等多媒體材料。利用校園網(wǎng)絡(luò)作為支撐平臺和校內(nèi)教學(xué)資源庫作為管理平臺，滿足師生個性化的使用。教師使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能夠進行案例導(dǎo)學(xué)、難點解析和作業(yè)布置，學(xué)生通過開放式學(xué)習平臺可以獲取相關(guān)信息資源、完成交互式學(xué)習任務(wù)和拓展性學(xué)習項目。
3.教學(xué)組織實施
（1）實施“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式?！敖虒W(xué)做”一體化教學(xué)模式是以工作過程為導(dǎo)向，將專業(yè)理論教學(xué)與實踐教學(xué)融合在同一學(xué)習情境中實施。堅持以“做”為中心，“在做中教、在做中學(xué)”，使職業(yè)教育緊扣職業(yè)崗位的要求，實現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)、理論與實踐的緊密結(jié)合，使學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)、動手能力、綜合素質(zhì)等方面得到全面的發(fā)展。例如，實施“車削螺紋”學(xué)習情境時，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，理解任務(wù)要求，獲取相關(guān)信息，制訂并實施計劃。學(xué)生在模擬的工作場景中邊做邊學(xué)，自主完成工作任務(wù)，及時總結(jié)成果與經(jīng)驗，最終掌握螺紋類零件的工藝制訂、數(shù)控編程與操作加工等知識與技能。由此，知識學(xué)習、能力訓(xùn)練和素質(zhì)培養(yǎng)三位一體貫穿于整個教學(xué)過程中。（2）實施“三階段崗位”、工學(xué)交替模式。學(xué)生在學(xué)習期間，要經(jīng)歷三個階段的崗位學(xué)習。一是在一體化教室完成“教學(xué)做”一體化的課程項目學(xué)習，培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識與工作技能，體驗工作過程的一般流程；二是在校內(nèi)實訓(xùn)基地進行課程綜合實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識和技能的綜合運用水平，提高分析問題和解決問題的能力；三是在校外實訓(xùn)基地參加頂崗實習，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)企業(yè)崗位的職業(yè)能力，強化質(zhì)量意識，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)。校企共建校內(nèi)外生產(chǎn)性實訓(xùn)基地，搭建校企合作平臺，是實施工學(xué)交替的關(guān)鍵。一方面，將企業(yè)產(chǎn)品加工引入到校內(nèi)實訓(xùn)基地，既滿足企業(yè)降低設(shè)備成本投入和追求盈利的目標，又實現(xiàn)了職業(yè)教育教學(xué)過程與生產(chǎn)過程的對接；另一方面，安排學(xué)生到校外實訓(xùn)基地頂崗實習，學(xué)生既是完成綜合實踐訓(xùn)練，也是在承擔生產(chǎn)任務(wù)，所完成的合格實習作品就是企業(yè)產(chǎn)品。通過工學(xué)交替，學(xué)生提前適應(yīng)了工作崗位，專業(yè)知識和實踐技能得到全面的檢驗和提升，質(zhì)量意識和責任感由此增強，還獲得一定的勞動報酬。
4.教學(xué)評價反饋
教學(xué)評價是依據(jù)教學(xué)目標對教學(xué)過程及結(jié)果進行價值判斷。教學(xué)評價提供了展示工作成果和分享學(xué)習經(jīng)驗的機會，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習興趣和潛能，反饋學(xué)生達成學(xué)習目標的情況和存在的問題，還檢驗了教師教學(xué)的效果，為教學(xué)決策服務(wù)。教學(xué)評價的形式是多樣的，可通過成果展示、表格反饋、網(wǎng)絡(luò)平臺測試、職業(yè)技能鑒定和參加技能大賽等方式進行。教學(xué)評價內(nèi)容要全面，一方面，要將專業(yè)成績與綜合能力評價相結(jié)合，既要檢驗專業(yè)技能水平，又要反饋職業(yè)素養(yǎng)高低；另一方面，要將結(jié)果評價與過程評價相結(jié)合，既要重視工作成果的完成，又要關(guān)注工作過程的實施。教學(xué)評價主體要多元化，即實行教師評價、學(xué)生評價（自我評價和組員互評）與企業(yè)專家評價相結(jié)合。
