摘要：數(shù)控技術(shù)是非常重要的現(xiàn)代制造技術(shù)，以往的數(shù)控實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，不適應(yīng)課程的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要。本文針對(duì)我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題及教學(xué)條件，從實(shí)際出發(fā)，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的補(bǔ)充完善、實(shí)驗(yàn)步驟的規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)形式的多元化等方面提出了有針對(duì)性的改革方案和實(shí)踐措施，并在多輪實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；切削加工；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324(2012)07-0112-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)體系中一個(gè)不可忽視的內(nèi)容，是為大學(xué)生將來畢業(yè)后從事技術(shù)、教學(xué)或科研工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[1]。長期以來，許多工科院校的工科專業(yè)都不同程度地存在著重課堂、輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，造成的直接后果就是學(xué)生動(dòng)手能力差，分析問題、解決問題的能力薄弱。目前，該問題已引起高等教育界乃至于全社會(huì)的高度重視。為此，許多高校大刀闊斧地進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的改革，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，已成為各高校教學(xué)研究探索的重要內(nèi)容之一。我校自2006年以來，也加大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革力度，希望設(shè)計(jì)和開發(fā)既能反映各門理論學(xué)科的知識(shí)，又具有相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程，以便更好地培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合能力和創(chuàng)新能力，樹立工程意識(shí)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力。數(shù)控加工是在傳統(tǒng)機(jī)加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型制造技術(shù)，并且已成為目前主流的高效、精密加工技術(shù)，其理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程已在各工科院校的機(jī)械類專業(yè)普遍開設(shè)，并日益受到重視[2-4]。我校的機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心擔(dān)負(fù)著機(jī)械工程專業(yè)本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，同樣對(duì)數(shù)控實(shí)驗(yàn)給予了高度重視，并進(jìn)行了積極的改革探索，已取得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

一、原實(shí)驗(yàn)存在的問題和改革目標(biāo)

原先設(shè)置的“數(shù)控加工編程”實(shí)驗(yàn)隸屬于理論課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單，學(xué)生以觀摩為主，缺少主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)，屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生普遍積極性不高，甚至小部分學(xué)生只是迫于學(xué)時(shí)安排走走過場(chǎng)，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。在此背景下，機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心以大連交通大學(xué)2010版培養(yǎng)方案為指導(dǎo)，依托學(xué)校的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了大膽的改革，力求滿足新版培養(yǎng)方案的要求和人才培養(yǎng)的需要。將之由隸屬于理論課程的地位提升為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，隨之其實(shí)驗(yàn)性質(zhì)也由驗(yàn)證性自然而然地上升為綜合性，并更名為《數(shù)控機(jī)床計(jì)算機(jī)編程及切削加工》實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)包含了“機(jī)械制造基礎(chǔ)”、“機(jī)電傳動(dòng)控制”、“數(shù)控技術(shù)與編程”等專業(yè)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容，并將設(shè)計(jì)、工藝、刀具、編程、數(shù)控、實(shí)際加工等知識(shí)有機(jī)結(jié)合在一起，能夠真正體現(xiàn)“綜合”的特點(diǎn)，力爭(zhēng)達(dá)到既能讓學(xué)生加深對(duì)相關(guān)課程內(nèi)容的理解，又能夠體會(huì)各門知識(shí)之間的交融貫通，同時(shí)鍛煉和提高學(xué)生的動(dòng)手能力的目的。

二、采用直觀方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

《數(shù)控機(jī)床計(jì)算機(jī)編程及切削加工》是一門理論與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)課，其目的就是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課，初步掌握一個(gè)待加工零件從圖紙到產(chǎn)品成型的整個(gè)數(shù)控加工過程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中涉及到的專業(yè)知識(shí)很多，如《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造》、《PRO/E造型設(shè)計(jì)》、《PRO/E數(shù)控加工》、《機(jī)械加工工藝學(xué)》及《加工中心的操作》等，盡管這些課程之前學(xué)生幾乎都已經(jīng)學(xué)過，但掌握的都是各門課程的獨(dú)立的知識(shí)，如何在一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)過程中將這些知識(shí)內(nèi)容綜合運(yùn)用，并完成一個(gè)完整的加工過程，對(duì)學(xué)生來說既是一個(gè)從未有過的嘗試，也是一個(gè)具有相當(dāng)難度的挑戰(zhàn)。因此，要想達(dá)到既定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，就要求對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和悉心指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)開始之初，指導(dǎo)教師給學(xué)生用PPT展示一些三軸、五軸數(shù)控加工復(fù)雜零件的實(shí)例，通過數(shù)控加工的VCR，一是讓學(xué)生對(duì)數(shù)控加工有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，二是(也是更重要的)讓學(xué)生對(duì)數(shù)控加工技術(shù)產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心。很多學(xué)生提出：就我們所學(xué)的知識(shí)能做得到嗎？當(dāng)聽到指導(dǎo)教師肯定的答復(fù)后，學(xué)生們臉上便會(huì)涌現(xiàn)出興奮的神情，躍躍欲試，急于上手去取得“成就”，這樣激發(fā)的興趣為實(shí)驗(yàn)效果提供了切實(shí)的保障。

三、讓學(xué)生參與的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了充分體現(xiàn)理論與實(shí)踐的緊密聯(lián)系，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，選擇了不同企業(yè)生產(chǎn)的多個(gè)實(shí)際產(chǎn)品，作為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作對(duì)象，并要求該產(chǎn)品具有一定的難度，如某閥門廠生產(chǎn)的閥體、閥蓋的模具等。做到在實(shí)驗(yàn)開始前，組內(nèi)每個(gè)學(xué)生各自擁有不同結(jié)構(gòu)形狀、不同尺寸的工程樣圖，作為實(shí)驗(yàn)的原始依據(jù)。這樣可以保證每個(gè)學(xué)生都有自己獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)部分，也就是保證了實(shí)驗(yàn)課的效果。下面就一個(gè)學(xué)生所作的一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。第一步：給出待加工的模具零件樣圖，分析零件圖，了解零件的各部分的結(jié)構(gòu)及尺寸。第二步：根據(jù)零件圖用PRO/E進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)。第三步：在PRO/E環(huán)境中，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。第四步：編制加工程序進(jìn)行模擬加工。第五步：利用實(shí)驗(yàn)中心的數(shù)控加工中心加工進(jìn)行實(shí)際加工。包括：進(jìn)行零件加工程序的傳輸；裝卡毛坯，建立工件坐標(biāo)系；啟動(dòng)機(jī)床，完成零件加工；檢驗(yàn)零件的尺寸精度等。為節(jié)省篇幅，在此略去用分型面分割體積塊三維圖、模具爆炸圖、仿真加工圖和數(shù)控加工編碼等。

四、《數(shù)控機(jī)床計(jì)算機(jī)編程及切削加工》實(shí)驗(yàn)課改革采用的多種教學(xué)形式

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革的同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)形式的改革上，專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心也進(jìn)行了有益的探索，如在實(shí)驗(yàn)中加入了開放式、遠(yuǎn)程式、模擬操作系統(tǒng)仿真加工等多種實(shí)驗(yàn)方式。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富充實(shí)，并且有一定的難度，因此在實(shí)驗(yàn)課規(guī)定時(shí)間內(nèi)，學(xué)生很難將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部完成，實(shí)驗(yàn)中心采取的方式就是在實(shí)驗(yàn)課之外的時(shí)間對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，以便學(xué)生有充分的時(shí)間和條件完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，既保證了實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量，又有效地提高了實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源的利用率。同時(shí)，還采用遠(yuǎn)程教學(xué)方式，學(xué)生可以不必身臨現(xiàn)場(chǎng)，將出現(xiàn)的問題直接在網(wǎng)上與實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行溝通，并能夠?qū)⒓庸こ绦蛑苯觽鬏數(shù)郊庸ぶ行倪M(jìn)行加工操作。另外，為了更好地指導(dǎo)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，加工中心配置了四臺(tái)HASS系統(tǒng)的模擬操作系統(tǒng)，在軟件仿真加工的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行加工中心的模擬操作，這樣便可以在確保無誤的情況下，由加工中心加工出自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對(duì)象。

五、實(shí)驗(yàn)效果

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生自己參與動(dòng)手操作的內(nèi)容繁多，如用PRO/E軟件設(shè)計(jì)造型、制訂生產(chǎn)加工工藝路線、選擇合適的刀具、仿真加工、實(shí)際加工操作等，涉及到的知識(shí)面廣、知識(shí)點(diǎn)多，對(duì)于沒有實(shí)際工程背景的學(xué)生來說，的確是一個(gè)挑戰(zhàn)。為完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生需要去回顧以往學(xué)過的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并思考如何將之有機(jī)結(jié)合，以便解決實(shí)際遇到的問題。可以說，《數(shù)控機(jī)床計(jì)算機(jī)編程及切削加工》實(shí)驗(yàn)課已成為一門理論與實(shí)踐相結(jié)合、動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題相結(jié)合的課程，有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合能力和創(chuàng)新能力，不僅讓學(xué)生產(chǎn)生一定的成就感和自信心，而且也讓他們對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣和自豪感。正如有許多同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中寫到的那樣，希望今后在機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)上能有所作為。

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[2]毛瑞卿，馬西良.《數(shù)控加工工藝與編程》課程的教學(xué)實(shí)踐與探索[J].科技資訊，2008，(35)：181.

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本論文工作得到了“2009年度遼寧省高等教育教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目”和“2011年大連交通大學(xué)教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目”的支持和資助，對(duì)此，表示衷心地感謝！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数控机床只能采用计算机编程,数控机床是计算机在 《数控机床计算机编程及切削加工》实验教学的改革与实践...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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