如何提高数控教学质量的方法的探讨

－－激发学生兴趣、引导学生思考

西安航天工业学校 数控中心――闫栋

数控技术是一门相对年轻、新兴的学科，同时也是一门难于掌握和讲授的实用型科目。学生在学习数控技术时如何提高学习的质量，掌握数控技术的应用能力呢？作为职业学校的教师又如何才能提高教学的质量，提高学生实际操作的应用能力呢？这是一对互相矛盾的问题，也正是困扰很多学生和教师的一个难点。如何解决这样一个矛盾？如何才能有效的利用现有的设备提高学生数控实训的效果？如何才能通过有限的课堂教学提高学生的数控理论知识水平？如何通过教学方法的改变提高学生的接受能力，激发学生学习数控技术的兴趣呢？怀着这样的一系列问题，我参加了中国教育部组织的中德数控职教师资培训班，在德国的学习使我看到了解决问题的希望和方法，也看到了我们现在所进行的教学活动的问题和不足。

德国的双元制职业教育一直被认为是德国战后经济腾飞的重要因素，那么德国双元制职业教育在其教学方法上到底有什么独特的地方呢。通过学习和认识双元制职业教育，使我清楚的认识到了我们数控教学中所存在的问题。解铃还须系铃人，我认为要较好的解决这一问题必须从学生的角度出发。兴趣是通往成功的动力来源、思考是解决问题的唯一办法。教师的职责并非替学生解决问题，而是教其掌握一种解决问题的方法，而方法一旦掌握，他也就学会了解决一切问题的能力。换句话说，我们的职责就是如何在互动的教学过程中主动的激发学生对这门技术学习的兴趣，在灵活多变的课堂教学、实训教学与生产的结合中引导学生主动思考的能力。

一、 活跃课堂气氛、变通讲述方法。

在任何形式的教学方式中，课堂教学成为了不可或缺的教学活动的一种方法。因为数控技术是需要坚实的理论做为基础的，而要构建坚实的基础，课堂教学就成为了一种重要的途径。但传统的形式已经无法满足学生的需要，这就需要在课堂的理论教学中引入新的理念和方法，改变传统的灌输的观念。德国职业教师在给学生讲述CNC技术的时候，往往是从学生的兴趣入手，解决的是如何提高学生学习CNC技术的兴趣，而后才是讲述专业的技术知识。在德国学生的课堂上，我们看到的是活跃的课堂气氛，轻松的学习环境，充满创意的想法。

沉闷的气氛影响人的思维能力，一成不变的讲授方式阻碍学生的学习兴趣。而数控技术本身是一门较为枯燥的学科，没有有意思的理论知识进行讲解，也没有古人的经典故事可供引用。所以要真正的活跃课堂的气氛，就必须引入新的教学方法。

示例一：多媒体技术的引用。

问题：在讲授数控系统的组成时，书本上给的概念非常的具体，但是缺乏新意。很容易讲述但是初学者很难理解。尤其是初次学习数控技术的学生更是无法理解数控系统中各组成部分的含义、功能；无法理解数控装置到底是个什么设备；很难理解检测信号反馈的意义在哪等等一系列的问题。如果只采用讲述的办法的话无法达到很好的效果。

解决方法：制作多媒体课件，把系统的组成框图制作成图片，使用动画的方式，表示一段输入信号从控制介质经数控装置输入到伺服系统，并将该信号以动画的特点说明其被放大处理后驱动机床的运动部件驱动机床进行动作，同时在系统的检测装置将检测机床实际运动的检测信号反馈回数控装置和输入信号进行比较，并调整机床的运动状态。经过多媒体动画演示后，学生不但理解了系统各组成部分的功能，也了解到了有无反馈信号的区别和意义，以及机床检测装置对机床的重要性。通过在教学活动中引入多媒体技术使课堂的气氛也活跃了起来，而这从静态的讲述到动态的演示、从书本上的框图到屏幕上的动画，这一变使学生在对系统组成的理解深度上更深入的理解了，也让枯燥的讲述过程变成了互相的交流。

示例二：生动形象的比喻。

问题：刀具的补偿概念是数控编程技术中一个非常重要的概念，而学生对于刀具补偿概念的理解往往停留在表面上，好像知道了，但是应用时就往往出问题。归根结底还是对刀具补偿概念的理解深度上不够。

解决方法：例如在讲述刀具的长度补偿时可以利用生活中的例子做比喻让学生不但记住指令而且能够理解。在铣削加工中如果需要多把刀具进行加工时，由于刀具长度方向的不一致，所以需要选择一个基准，而其它非基准刀具和基准刀具在长度方向的差值就是该把刀具相对于基准刀具的长度补偿值。例如，一个班的学生的身高各不相同，假设本班的平均身高是180cm，张三的身高是170cm，和平均身高相比张三低了10cm，那么如果给张三脚下垫上10cm厚的砖的话，他的身高就可以认为等于平均身高了。在这个过程中我们就认为10cm是张三相对于平均身高的正相补偿值。同样的比喻也可以解释负向补偿的概念。同过这一简单生动的例子，把刀具补偿的概念解释的非常的清楚，通过比喻不但使学生在思想上理解了刀具长度补偿的概念，而且由于更深入的理解也使得实际应用上更能灵活多变的实用刀具补偿功能提高加工效率。

小结：日常生活中有很多事例都可以被引入到数控教学中，同时数控系统、数控编程中的很多理论都可以采用计算机动画的方式进行演示。多种教学方法的使用不但活跃了课堂的教学气氛，也使得原本枯燥的理论教学可以在轻松、欢快的节奏中进行。轻松的课堂氛围为学生提高兴趣提供了前提，也使得学生的思考可以在轻松的环境中进行。

二、 理论与实践并举、图纸与零件结合。

理论来源于实践，实践是需要理论进行指导的。数控教学更是如此，只有理论和实践的很好的结合才能够达到比较好的效果。德国的职业教育之所以成功，其关键原因就是在其实训教学中，学生可以接触生产式的技术培训。由于理论和实践的紧密结合，学生在实训中对学习和掌握新的专业知识充满了好奇和兴趣。而我们传统的教学只注重了培养了学生在理论方面的能力而忽略了实践操作将是决定因素。所以，我认为在讲述数控技术这样的专业性较强的课程和技术的时候，我们必须改变传统的教学模式，大胆的更新。凡是学生不需要的，就是我们应该考虑放弃的，凡是学生感兴趣的，就是我们应该考虑要加强的。

在讲述数控编程时，我们都会给学生准备一些图纸让学生进行练习，而如果只用工件的图纸的话就不会有很好的效果。因为图纸毕竟不能完全的把零件的所有特点表达的非常的清楚，学生也很难理解所编写的程序的加工结果到底是个什么东西。如果我们在提供给学生图纸的同时也提供一个已加工的工件的话，效果就比较好了。对于初学编程的学生，需要将零件的图纸和零件结合起来，让学生了解到程序运行的结果就是这个工件了，即省了很多时间对零件的特点进行讲述，又把被动的讲述变成让学生主动的思考。使学生学会能够根据工件的实际特点确定加工方式，能根据工件的最后几何形状主动思考编程过程中存在的问题，并提出问题进行解决。虽然在这个过程中我们只提供了一个完整的工件，但看似简单的一个过程却将学生从被动接受的角色转换成主动思考的角度了。这一转换不但提高了学生学习的效率，而且使学生在学习中逐渐掌握了正确的学习方法，而这一点才是最重要的。

三、 实训与生产结合，激发学生学习的兴趣。

学生学习数控技术的目的就是应用，那么如何才能在实训教学中更好的使学生提高应用能力，提高解决数控加工中出现的问题的能力就成为实训教学的关键所在。结合我校数控中心进行数控生产加工的特点，把学生的实训变成生产，让学生在实际生产过程中进行实训。也就是让实训和生产结合，因为数控技术一门机械加工技术，它存在的最终目的就是服务生产，而教学的要求不同于对产品的要求。学生在实训操作中，零件的某一个部分、某个尺寸不合格的情况经常发生，但他的成绩可能不会因此而受到太大的影响，而如果是生产中的某个产品的话，哪怕是一个尺寸不合格，那就是个废品。如果实训教学和生产脱节的话，学生就会认为零件的尺寸不是非常重要的，因为没有生产的观念。而我们在对学生进行实训教学时就是完全按照生产产品的观念进行的，让学生在实际的生产过程中体会机械加工的严谨和一丝不苟，使学生通过和生产结合的实训教学得到真正的提高。这一方式的改变，不但在学生的思想意识里面转换了原有的错误观念，而且使学生的实习态度发生了明显的改变。原来由于学生进行实习时所加工的工件不过是为了验证程序的正确性，他所加工的工件没有价值，而现在由于是在生产中进行实习，学生看到了自己加工的工件成为合格的产品能够出售，这就有了价值观念，他在对待数控技术的态度上也就发生了必然的变化。

综上所述，数控技术一门应用性很强的实用技术，能够让学生扎实的掌握这门技术，并能够使用这门技术为生产制造服务，成为一名合格的现代产业工人，是我们每一位老师的忠实的愿望。数控技术同时也是一门新兴的技术学科，没有更好的经验让我们借用。我们所能做的就是在教学中学会教学，在与学生的沟通互动中启发学生。德国人认为所谓的教学活动，实际上是指在进行教学时学生和老师的之间的一种相互合作，相互承认的一种关系和活动，这种观念和我们所原认为的教学就有很大的差异和不同，困则思变，只有在不断的变化和尝试中我们才能真正的做到传道、授业、解惑。随着机械制造业的发展和更多的新技术的出现，职业学校的老师必然面临着更多的考验，如何让学生掌握实用技术、技能，更高效的提高教学效率，是我们永恒的探讨主题。