“数控技术”课程教学改革路径探索.doc
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1、“数控技术”课程教学改革路径探索 文章从“数控技术”课程的特点出发,分析了“数控技术”课程教学现状,并提出了“数控技术”课程教学改革的路径。 数控技术;教学改革;路径 G642.3 A 1002-4107(2018)09-0026-02 在2018年的十二届全国人大三次会议上,李克强总理在政府工作报告中提出了“中国制造2025”的概念,指出信息技术和制造技术的深度融合是新一轮产业竞争的制高点,为我国从制造业大国转向强国提出了远景规划,在规划中列出的将来十大重点发展领域中,高档数控机床名列其中1。随着数控机床在工业生产中日益广泛应用,“数控技术”的课程教学变得越来越重要。结合多年的教学实践,本文
2、对本科教育中“数控技术”的课程教学进行了探索。 一、数控技术课程的特点 “数控技术”作为机械专业的重要专业技术课程,涉及技术领域众多。从数控机床本身来看,它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子、传感器等技术,是典型的自动化设备,也是数字化制造技术的核心设备。 “数控技术”课程体系如图1所示,主要分成两大方向一是以机械为主的数控编程与加工技术,二是以电气为主的机电一体化应用技术。 数控编程与加工方向主要包括数控加工工艺、数控编程、典型数控设备结构与应用等,基础课程有机床、刀具、机械制造工艺及CAD/CAM技术等。数控技术的机电一体化应用方向主要包括计算机数控装置、数控插补原理、机床伺服驱动控
3、制等,基础课主要有单片机及应用技术、PLC应用技术、机电传动控制、信号分析与处理等2。 以上两个方向,数控加工以力学、材料学、工艺理论为基础,而数控系统及设备以电子学、控制论、计算机技术为基础,二者从核心课程到基础理论都存在一定区别,一个侧重于机械加工,一个侧重于机床控制原理与系统。但恰恰是这门课程,将机械设计、制造及自动化三个方面相关知识有机结合起来,而这正是机械设计制造及其自动化专业的主要培养目标。因此,“数控技术”作为一门综合性强,起到贯穿作用的纽带课程,其教学理应得到更大程度的重视。 二、“数控技术”课程教学现状 经过多年的教学实践,“数控技术”的课程教学取得了一定程度的进步,然而在当
4、前教学中也存在一些问题,主要表现在以下方面。 (一)课程定位不明确 以当前机械设计制造及其自动化专业的课程安排为例,一些基础课程占用了大量学时,导致很多专业课程只能减少学时为其让路。以我们从事的“数控技术”课程教学为例,其由专业必修课变成了现在的专业选修课,重要性反而有所降低。 (二)教学内容安排不合理 由于历史原因,现在的机械设计制造及其自动化专业主要来源于原来的机械制造专业,在课程及教学内容安排方面,更多地注重于制造方面,同时由于课程安排及师资方面的因素,教学中多以数控编程与加工为主,而与自动化关系较为密切的数控系统及原理方面涉及较少。在实验、实训等实践教学环节中,通常也主要以简单的手工编
5、程、数控机床操作为主。而随着计算机技术的发展,数控编程当前也主要以自动编程为主,手工编程应用较少,形成与实际应用的脱节。 (三)相关课程安排脱节 由于种种原因,机械专业的很多与自动化相关的电类课程并没有很好地融合到专业教学中。首先,机械专业的自动化课程多由电气专业相关教师开设,授课内容也多由自动化专业的课程教学移植而来,由于专业的差异,造成机械专业学生在学习中既缺乏针对性,又往往会陷入对自动化专业知识一知半解的困惑中。这些前期课程内容在后期学习中若不能得到有效应用,就会形成一个个知识孤岛,久而久之效果较差。因此,只有将相关课程有机结合在一起,学以致用,才能取得良好的学习效果。 三、数控技术教学
6、改革的路径 针对以上教学中存在的问题,结合多年的教学实践,我们认为应主要从以下方面对课程教学进行改革与探索。 (一)明确“数控技术”课程的地位 数控机床是结构复杂的机电一体化设备,数控机床的结构属于机械设计范畴,数控加工程序与机械制造工艺密切相关,数控系统及原理又是自动化控制技术的典型应用。因此,数控技术将设计、制造及自动化紧密联系在一起,具有重要纽带作用,对于整个专业的教学都具有重要意义。因此,需要明确“数控技术”课程教学的核心地位,并应对整个专业的教学计划作合理调整。 (二)合理安排“数控技术”课程的内容 数控加工方面包含内容众多,尤其是数控加工工艺方面,其与生产实践密切相关,学生难以通过
7、短时间的学习达到较高水平,因此学生掌握基本处理过程即可。要适当扩展自动编程方面的教学内容,使学生对生产中的主要编程手段有一定了解。适当加强数控系统及原理方面的内容,主要包括数控装置、插补原理、伺服系统等,其中涉及的多项自动化技术,不仅在数控机床中得到应用,也是工业生产中非常重要的应用技术。通过学习,有助于加深学生对数控技术的理解,同时对工业生产中的先进自动化技术有一定认识和了解。 (三)规范相关课程教学 “数控技术”课程涉及技术层面较多,须合理安排相关课程教学,以数控技术为核心,形成合理的课程教学体系,让“数控技术”课程的学习成为前期所学内容的综合实践运用过程。 从目前教学情况来看,与自动化相
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