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摘 要：通过分析嘉应学院理工科专业数控车床编程与加工实训的教学现状与存在的问题，围绕数控车床实训教学场所、教学内容、教学模式和实训评价考核方式进行了改革探索与实践，为提高数控车床编程与加工实训的教学质量提供了思路。
关键词：数控车床实训 编程与加工 理工科专业 教学改革
Exploration and Practice of Teaching Reform of NC Lathe Programming and Processing Training
Luo Wei
Abstract：By analyzing the current teaching situation and existing problems of NC lathe programming and processing training in science and engineering specialty of Jiaying University， the reform exploration and practice are carried out around the teaching place， teaching content， teaching mode and training evaluation and assessment method of NC lathe training， which provides ideas for improving the teaching quality of NC lathe programming and processing training.
Key words：NC lathe training， programming and machining， science and engineering major， teaching reform
1 前言
数控车床编程与加工实训是包含数控车床编程的相关理论知识与技能操作训练的一门具有较强专业实践性的综合课程[1]。该课程对学生掌握实际操作技能的要求较高，对提升理工科专业学生实践动手能力和综合素质具有重要的作用[2-3]。因此，需要明确实训教学中存在的问题[4]，有针对性地进行数控车床实训教学改革，增强理工科专业学生实践技能和综合素质，提高数控车床编程与加工实训的教学质量。
2 数控车床实训教学现状与存在的问题
“数控车床编程与加工实训”课程是嘉应学院理工科专业金工实训课程的一部分，也是一门实践性很强的必修课程[5]。当前采用的教学指导书主要是自编的数控车床编程与加工实训指导书。教师利用一周的实训时间将数控车床加工的方法原理和基本操作，采用讲解和操作相结合的实训教学方式向学生进行理论讲授和实际操作演示，随后学生进行操作练习，这种教学方式较为单一，难以激发学生的学习兴趣。
由于嘉應学院进行数控车床编程与加工实训的理工科专业并非是机械类专业，在机械零件识图方面、加工工艺和数控加工程序的编写等方面缺乏系统的理论学习和实际锻炼，在有限的教学时间内，学生难以熟练掌握加工工艺和程序编写以及操作要点。此外受场地限制，教学区、工作区与材料区等在同一数控实训室，共有8台采用GSK 数控系统的数控车床供40人班级使用，多人共用一台数控车床导致学生实际操作时间少，站在外围的同学接受知识的效果差，动手操作能力有待提升;缺乏多媒体教学设备的直观教学讲解，教学过于枯燥与乏味，且实训考核主要是检查学生的加工工件，实训实际操作技能过程的考核方式单一，导致学生实训的积极性普遍不高。
3 数控车床实训教学改革的探索与实践
针对当前理工科专业数控车床编程与加工实训教学现状与存在的主要问题，根据现有的教学资源，对实训教学场所、教学内容、教学模式和实训评价考核方式进行改革探索与实践。
3.1 整合实训教学场所，强化实践教学
充分利用数控车床实训室场所空间，将数控实训室整合为教学区、工作区、材料区等具有多功能区域的实训场所。教学区具有白板、投影仪等多媒体教学设备。在合适的位置设置工作区，工作区的墙壁周围展示数控车床的安全操作规程、常用编程指令格式、典型加工零件图等内容，并配置工具箱，合理设置材料区。受数控车床数量较少的实训教学条件限制，因此将40人左右的班级学生分为AB两组，A组学生由钳工实训教师进行钳工实训，B组学生由数控实训教师进行数控车床实训，AB两组各自任务完成后再对调实训。数控车床共有8台，一台数控车床上最多有三个学生进行操作，保证了学生充分的操作训练时间，便于教师进行实训教学和管理，提高了实训教学质量[6]。
3.2 丰富和完善实训教学内容
数控车床实训教学内容的安排以从局部到整体，增强学生的感性认识为原则。将数控车床实训课程的主要内容调整为：数控加工的安全操作规范、数控车床的工作原理、主要组成部分及其作用、数控车床的坐标系统、机床面板各键和按钮的功能及用途、操作基本要求、数控编程基本指令、零件加工工艺和加工程序的编写和输入方法，倒角、台阶、圆弧、切槽、切断和螺纹零件练习、综合项目自主设计训练、考核工件。针对以往缺乏直观教学的枯燥讲解的教学形式，利用多媒体资源制作数控机床的组成部分、坐标系统、机床面板各键和按钮的功能及用途等图片和录制了操作要点和加工视频。
3.3 选择合适的教学模式
充分利用现有的教学资源，采用超星学习通、仿真软件模拟加工和现场操作等教学方法，让学生课前预习、课中讨论、模拟加工和实操，实操结束后要对零件的加工过程做小组分析和总结。
在实训上课之前，通过超星学习通平台，发布学习的内容和任务，让学生根据学习任务进行课前预习。包括CAD、PRO/E等在工程的应用知识、加工的零件图图纸，引导学生加强机械零件识图能力的学习，提高学生机械零件识图;将制作的机床组成部分、工作原理、面板按键的分布、工件坐标系、对刀、加工工艺、操作要点和数控加工编程知识等图片和录制的操作要点和加工视频供学生课前预习和课下巩固，增强感性认识和加强对数控车床加工编程的认识。 在实训教学过程中，可以采用小组合作教学的模式。教师根据学生之间学习能力与水平的差异进行合理的分组，每个小组成员有不同的职责。根据分组，教师先让学生对基础的图纸进行编程加工，引导学生对图纸进行分析，将数控车床加工零件的操作分为若干部分，选择合适的刀具、确定切削用量，编制加工工艺和加工程序，在小组内根据小组成员的特长进行分工合作。进而采用任务驱动教学方法，各小组学生自行讨论设计综合项目的加工工藝及程序，教师采用启发式教学，对学生进行相关内容的引导，加强实践教学管理，让学生自主完成综合项目的整个制作过程。加工完成后采用比较式教学，通过展示各小组的加工零件，在尺寸和粗糙度等方面进行对比，对不合格的零件进行分析，是加工过程游标卡尺测量不规范导致读数偏差、对刀或者编程等原因导致的，还是机床的误差导致的。从而增强学生参与实训的积极性和教学的有效性，培养学生的自主学习和动手实践能力。
3.4 结合仿真软件进行实践教学，强化对理论知识的认识
由于学生在对刀过程中的失误、编写程序或者加工路线过程中的错误，会容易出现工件报废、车床部件发生碰撞等严重现象。而仿真软件可以结合输入的程序、刀具等数据，对数控车床的编程、操作和加工等过程进行模拟演示，保证数控程序的正确和操作加工的安全。因此，在学生进行数控车床操作前，采用数控加工仿真软件进行理论知识和仿真的教学。在学生掌握数控车床的编程、加工操作后，如学生在学习G71、G92循环指令后，可以在仿真软件上探索循环起点、进刀量等的确定。然后再进行实践教学，增强学生对理论知识的理解。采用仿真软件将理论知识和实践相结合，强化了学生对数控车床的理论知识的认识，激发了学生数控车床实训的兴趣，提高了数控车床编程与加工实训的教学水平。
4 实训评价考核方式的改革
在考核学生成绩方面，采取平时考核、仿真和实际操作考核、综合素质考核和实训报告考核相结合的评价考核方式。平时成绩（占10%），考核学生的考勤、实训态度和纪律;仿真和实际操作成绩（占50%），考核学生对软件编程和实操的掌握程度;综合素质（占10%），考核学生的综合实践能力，对数控车床实践操作能力的综合评定;实训报告（占30%），对实训的理论知识和操作原理、加工工艺制定和数控加工程序综合评定。改革后的实训评价考核方式注重学生对数控车床编程与加工实训的掌握程度和动手实践过程，调动了学生实训的积极性，提高了实训的教学效果。
5 结语
通过对嘉应学院理工科专业数控车床编程与加工实训的教学场所进行整合、对教学内容和教学模式以及实训评价考核方式进行改革探索与实践，激发了学生参与数控车床实训的积极性，培养了学生的动手实践操作能力和综合素质，提高了数控车床编程与加工实训的教学质量。
项目基金：嘉应学院2019年度高等教育教学改革立项项目（JYJG20190212）。
参考文献：
[1]刘运琴.数控车床编程与操作实训课程一体化教学改革的探索与实践[J].职业，2016，（21）：57-58.
[2]孙立峰.数控车工实训教学改革探索[J].湖北农机化，2019，（19）.
[3]杨帆.数控车削加工工艺与编程教学研究[J].科技风，2020，（19）.
[4]陈国.数控车工实践教学常见问题及对策[J].设备管理与维修，2020，（24）.
[5]左大利，范四立，陈雪梅.高职“数控车床编程与操作实训”课程教学改革的思考.潍坊学院学报，2016，（24）：19-21.
[6]李泽，朱会东.高职《数控编程与加工技术》教学模式探索与实践[J].南方农机，2018，49（15）.
关键词：数控车床实训 编程与加工 理工科专业 教学改革
Exploration and Practice of Teaching Reform of NC Lathe Programming and Processing Training
Luo Wei
Abstract：By analyzing the current teaching situation and existing problems of NC lathe programming and processing training in science and engineering specialty of Jiaying University， the reform exploration and practice are carried out around the teaching place， teaching content， teaching mode and training evaluation and assessment method of NC lathe training， which provides ideas for improving the teaching quality of NC lathe programming and processing training.
Key words：NC lathe training， programming and machining， science and engineering major， teaching reform
1 前言
数控车床编程与加工实训是包含数控车床编程的相关理论知识与技能操作训练的一门具有较强专业实践性的综合课程[1]。该课程对学生掌握实际操作技能的要求较高，对提升理工科专业学生实践动手能力和综合素质具有重要的作用[2-3]。因此，需要明确实训教学中存在的问题[4]，有针对性地进行数控车床实训教学改革，增强理工科专业学生实践技能和综合素质，提高数控车床编程与加工实训的教学质量。
2 数控车床实训教学现状与存在的问题
“数控车床编程与加工实训”课程是嘉应学院理工科专业金工实训课程的一部分，也是一门实践性很强的必修课程[5]。当前采用的教学指导书主要是自编的数控车床编程与加工实训指导书。教师利用一周的实训时间将数控车床加工的方法原理和基本操作，采用讲解和操作相结合的实训教学方式向学生进行理论讲授和实际操作演示，随后学生进行操作练习，这种教学方式较为单一，难以激发学生的学习兴趣。
由于嘉應学院进行数控车床编程与加工实训的理工科专业并非是机械类专业，在机械零件识图方面、加工工艺和数控加工程序的编写等方面缺乏系统的理论学习和实际锻炼，在有限的教学时间内，学生难以熟练掌握加工工艺和程序编写以及操作要点。此外受场地限制，教学区、工作区与材料区等在同一数控实训室，共有8台采用GSK 数控系统的数控车床供40人班级使用，多人共用一台数控车床导致学生实际操作时间少，站在外围的同学接受知识的效果差，动手操作能力有待提升;缺乏多媒体教学设备的直观教学讲解，教学过于枯燥与乏味，且实训考核主要是检查学生的加工工件，实训实际操作技能过程的考核方式单一，导致学生实训的积极性普遍不高。
3 数控车床实训教学改革的探索与实践
针对当前理工科专业数控车床编程与加工实训教学现状与存在的主要问题，根据现有的教学资源，对实训教学场所、教学内容、教学模式和实训评价考核方式进行改革探索与实践。
3.1 整合实训教学场所，强化实践教学
充分利用数控车床实训室场所空间，将数控实训室整合为教学区、工作区、材料区等具有多功能区域的实训场所。教学区具有白板、投影仪等多媒体教学设备。在合适的位置设置工作区，工作区的墙壁周围展示数控车床的安全操作规程、常用编程指令格式、典型加工零件图等内容，并配置工具箱，合理设置材料区。受数控车床数量较少的实训教学条件限制，因此将40人左右的班级学生分为AB两组，A组学生由钳工实训教师进行钳工实训，B组学生由数控实训教师进行数控车床实训，AB两组各自任务完成后再对调实训。数控车床共有8台，一台数控车床上最多有三个学生进行操作，保证了学生充分的操作训练时间，便于教师进行实训教学和管理，提高了实训教学质量[6]。
3.2 丰富和完善实训教学内容
数控车床实训教学内容的安排以从局部到整体，增强学生的感性认识为原则。将数控车床实训课程的主要内容调整为：数控加工的安全操作规范、数控车床的工作原理、主要组成部分及其作用、数控车床的坐标系统、机床面板各键和按钮的功能及用途、操作基本要求、数控编程基本指令、零件加工工艺和加工程序的编写和输入方法，倒角、台阶、圆弧、切槽、切断和螺纹零件练习、综合项目自主设计训练、考核工件。针对以往缺乏直观教学的枯燥讲解的教学形式，利用多媒体资源制作数控机床的组成部分、坐标系统、机床面板各键和按钮的功能及用途等图片和录制了操作要点和加工视频。
3.3 选择合适的教学模式
充分利用现有的教学资源，采用超星学习通、仿真软件模拟加工和现场操作等教学方法，让学生课前预习、课中讨论、模拟加工和实操，实操结束后要对零件的加工过程做小组分析和总结。
在实训上课之前，通过超星学习通平台，发布学习的内容和任务，让学生根据学习任务进行课前预习。包括CAD、PRO/E等在工程的应用知识、加工的零件图图纸，引导学生加强机械零件识图能力的学习，提高学生机械零件识图;将制作的机床组成部分、工作原理、面板按键的分布、工件坐标系、对刀、加工工艺、操作要点和数控加工编程知识等图片和录制的操作要点和加工视频供学生课前预习和课下巩固，增强感性认识和加强对数控车床加工编程的认识。 在实训教学过程中，可以采用小组合作教学的模式。教师根据学生之间学习能力与水平的差异进行合理的分组，每个小组成员有不同的职责。根据分组，教师先让学生对基础的图纸进行编程加工，引导学生对图纸进行分析，将数控车床加工零件的操作分为若干部分，选择合适的刀具、确定切削用量，编制加工工艺和加工程序，在小组内根据小组成员的特长进行分工合作。进而采用任务驱动教学方法，各小组学生自行讨论设计综合项目的加工工藝及程序，教师采用启发式教学，对学生进行相关内容的引导，加强实践教学管理，让学生自主完成综合项目的整个制作过程。加工完成后采用比较式教学，通过展示各小组的加工零件，在尺寸和粗糙度等方面进行对比，对不合格的零件进行分析，是加工过程游标卡尺测量不规范导致读数偏差、对刀或者编程等原因导致的，还是机床的误差导致的。从而增强学生参与实训的积极性和教学的有效性，培养学生的自主学习和动手实践能力。
3.4 结合仿真软件进行实践教学，强化对理论知识的认识
由于学生在对刀过程中的失误、编写程序或者加工路线过程中的错误，会容易出现工件报废、车床部件发生碰撞等严重现象。而仿真软件可以结合输入的程序、刀具等数据，对数控车床的编程、操作和加工等过程进行模拟演示，保证数控程序的正确和操作加工的安全。因此，在学生进行数控车床操作前，采用数控加工仿真软件进行理论知识和仿真的教学。在学生掌握数控车床的编程、加工操作后，如学生在学习G71、G92循环指令后，可以在仿真软件上探索循环起点、进刀量等的确定。然后再进行实践教学，增强学生对理论知识的理解。采用仿真软件将理论知识和实践相结合，强化了学生对数控车床的理论知识的认识，激发了学生数控车床实训的兴趣，提高了数控车床编程与加工实训的教学水平。
4 实训评价考核方式的改革
在考核学生成绩方面，采取平时考核、仿真和实际操作考核、综合素质考核和实训报告考核相结合的评价考核方式。平时成绩（占10%），考核学生的考勤、实训态度和纪律;仿真和实际操作成绩（占50%），考核学生对软件编程和实操的掌握程度;综合素质（占10%），考核学生的综合实践能力，对数控车床实践操作能力的综合评定;实训报告（占30%），对实训的理论知识和操作原理、加工工艺制定和数控加工程序综合评定。改革后的实训评价考核方式注重学生对数控车床编程与加工实训的掌握程度和动手实践过程，调动了学生实训的积极性，提高了实训的教学效果。
5 结语
通过对嘉应学院理工科专业数控车床编程与加工实训的教学场所进行整合、对教学内容和教学模式以及实训评价考核方式进行改革探索与实践，激发了学生参与数控车床实训的积极性，培养了学生的动手实践操作能力和综合素质，提高了数控车床编程与加工实训的教学质量。
项目基金：嘉应学院2019年度高等教育教学改革立项项目（JYJG20190212）。
参考文献：
[1]刘运琴.数控车床编程与操作实训课程一体化教学改革的探索与实践[J].职业，2016，（21）：57-58.
[2]孙立峰.数控车工实训教学改革探索[J].湖北农机化，2019，（19）.
[3]杨帆.数控车削加工工艺与编程教学研究[J].科技风，2020，（19）.
[4]陈国.数控车工实践教学常见问题及对策[J].设备管理与维修，2020，（24）.
[5]左大利，范四立，陈雪梅.高职“数控车床编程与操作实训”课程教学改革的思考.潍坊学院学报，2016，（24）：19-21.
[6]李泽，朱会东.高职《数控编程与加工技术》教学模式探索与实践[J].南方农机，2018，49（15）.