摘 要 通过总结数控实训教学中的经验，在教学内容和教学方法上进行改进，即教学内容上应注重基本原理的理解、学生能力的培养，而对不同的教学内容应使用不同的教学方法，在实际教学中取得较好的成效。
关键词 数控实训；因材施教；教学方法
中图分类号：G652 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)09-0067-02
Research on CNC Training Teaching//Chai Caiguo
Abstract According to the teaching experience in NC training, this article suggests that instructors should try to provide comprehensible explanation on basic principle. The instructors should vary their teaching method with the change of training content, and have had good effects in CNC practice teaching.
Key words CNC training; teach students in accordance with their aptitude; teaching method
Author’s address Xingtai Technician College, Xingtai, Hebei, China 054000
随着现代制造技术的发展，数控机床凭借其高效率、高稳定性和灵活性，在企业中得到广泛应用。企业对数控机床的操作和编程人员的需求也日趋增长，各个学校也相继开设了数控加工专业。而近几年来，技工学校招生的质量逐年走低，学生个体的差异尤为明显，这就对教学带来很多问题。因此，如何在较短时间内把学生培养成合格的数控机床操作人员，并通过鉴定考试，就成了教学中需要解决的一个实际问题。通过不断总结经验，并在教学实践中进行改进和尝试，笔者结合具体的教学实践谈几点体会。
1 当前各学校数控实训普遍存在的问题
1）综合运用数控编程和工艺知识，编写中等复杂工件程序进行加工，不知从何人手。2）由于教学条件的限制，大部分学校采取的是分组教学，几个学生共用一台数控机床，轮流操作，这样无法有效保证每个学生的操作时间。通常是，熟练的学生兴趣更高，更多地占用机台；不熟练的学生反而更少上机操作，进一步造成其技术无法有效提高和学习兴趣下降。3）重视教法，忽视学法。一些教师千方百计改进教法，学生却因学不得法而兴趣不大。
2 对数控实训教学改进的建议
2.1 由浅入深，逐步培养学生的编程能力
在进行数控编程的教学时，首先介绍机床坐标系、工件坐标系及其建立方法，并着重对两者之间建立联系的手段――对刀的原理、实质和刀具偏置补偿的概念进行详细的解释。这样可以使学生在今后的实际工作中，操作其他不同型号、规格的数控机床时，只要通过查阅机床说明书，了解该设备的机械坐标系和对刀步骤，就能利用编程知识进行编程加工了。
由于目前的数控系统种类多种多样，G代码也可能属于不同的系列，给学生的学习带来一定的麻烦。而学生到了企业中后，可能会碰到各种不同的系统。因此在教学中，有针对性地对G代码进行分类，把它们分成通用代码和专用代码及固定循环两大类。并在教学中实施三步走的策略。
第一步，详细讲解通用的G代码，如G00、GO1、G02、G03、G32、G40、G41、G42等，以及M、S、T代码，包括其指令格式和使用方法，并编写实例程序。一方面让学生进一步掌握通用代码的用法，另一方面使学生知道利用通用代码能编写出绝大多数控制系统都能执行的程序。并且对于每个指令既要知其然也要知其所以然。学生对指令基本功能的理解，不仅要清楚每个指令的功能是什么，更应理解该指令是如何实现该功能的。这样学生对指令的掌握就不是仅停留在记忆的表层，而是自己会思考我该怎么用这个指令。
例如车床圆弧加工指令G02/G03，大家都知道在CAD里要画出一段圆弧有很多办法，其中一种就是已知起点、终点和半径，这三者确定了，计算机就可以自动画出唯一的圆弧。数控系统也是一台微型计算机，它们的工作原理是一样的，所以G02后面的参数正是按照这个原理设计的，为圆弧终点坐标和半径值。如果学生理解G02的原理，在编程时就不会只知道套公式。虽然这个指令很简单，但对初学者来说，有时也会犯错误。再比如车床螺纹加工的简单循环指令G82，这个指令是一个循环指令，在分析这个指令时要注意两点：循环过程包括什么？要循环多少次？
第二步，在保证学生能完全掌握通用代码的基础上，针对培训所使用的控制系统，介绍一些专用代码，如一些设置代码和简化编程用的固定循环等。
第三步，在学生能够独立编程、自己调试直至加工出合格零件的时候（此时，他们已经熟练掌握通用代码和该系统的专用代码及固定循环），教学时再补充一些其他不同系列的专用指令和固定循环，通过比较法，如FANUC系统的G32、G98、G99代码对应于SIMENS系统的G33、G94、G95代码等，更利于学生记忆和掌握。
在指导学生对具体零件进行编程时，主要帮助学生养成清晰的编程思路和简洁的编程风格。在进行实例讲解时，往往把整个零件的加工程序按工序划分成几个模块，确定每个模块的工艺参数（F、S、T）；再把每一模块根据走刀轨迹划分成一段段的程序行。这样编程，可以把一个复杂的程序简单化，从而使编程思路清晰。同时，在编程时尽量减少不必要程序段以及多指令共段现象，尽量使程序简洁明了，给学生灌输“简为佳”的理念。
2.2 因材施教，分层次教学
针对不同层次的学生要设置适合他们自己的教学目标。以数控车削螺纹指令为例（FANUKOIMATE系统），针对3个不同层次学生设立各自的教学目标：对优等生不但要求熟练掌握指令G32、G76、G92在实际螺纹加工中的应用，还要求能利用宏程序来加工梯形螺纹，这就基本达到高级技工的要求；对中等生要求能熟练掌握这3个指令，在实际螺纹加工中可以正确应用就够了；而对学困生只要求掌握3个指令中的G92就够了。通过同一课题的这3个教学目标，基本实现优等生不但完全掌握，还能有所提高；中等生遇到螺纹加工可以有3个指令进行选择，而且3个指令还是有所区别的；学困生基本达到会加工三角螺纹，在操作的时候会用G92。通过这个例子也说明要实施分层教学，教师自身对教学大纲和基本教学内容更要吃透吃熟，这样在分层设立教学目标时才会心中有数，层次清晰。
评价分层，让学生在评价中获得自信。任何一种评价方式都应该是学生人生旅途上的一次“加油”，都应该为学生前行提供动力。所以在数控实训教学中要注重分层评价：对于学困生在评价时应以鼓励为主，哪怕最微小进步，比如工件尽管尺寸错但粗糙度提高了，也要给予鼓励，说明他刀磨得好了；对于中等生评价时主要也是鼓励，但要指出不足的地方，并与学生一起寻找解决问题的方法；对于优等生在肯定成绩的同时更要指出存在的问题，注重培养他们自我解决问题的能力。
2.3 授之以渔，学生为本
实践教学有其自身的特点和规律，实践教学要改变以教师为主体的传统教学模式，实施“以学生为本”的教学模式。著名教育家陶行知先生在《教学合一》一文中说：“教师的责任不在教，而在教学生学。”要转变教师和学生对实践教学的认识和态度。学生应由被动变主动，教师由教学过程的主宰者变成教学过程的引路人，从而激活师生双方的内在动力。培养学生主动学习，运用教材和资料解决问题的能力。对于难度不大，教材中有明确解决方法的问题，教师可以提示或引导学生在教材中寻找相关内容，边学边做和边做边学，带着疑问去寻找答案，带着猜想去验证结果。“授之以鱼不如授之以渔”，只有向学生传授学法，让学生学会读书，学会运用资料，带着目标去解决问题，才能不断提高学习效率。
2.4 培养学生良好的工艺分析能力
无论常规加工还是数控加工，首先必须要分析工件图纸，进行工艺分析与工艺规划。因此，学生必须具有一定的工艺能力。学生均已学过机械制造方面的专业基础课，掌握了工艺方面的一些理论基础知识，但缺乏实践经验，实际的工艺分析能力较差。因此，在工艺方面的教学中较多采用实例教学法，让学生对从工厂中收集的典型零件进行工艺分析，并由教师对工厂中实际采用的工艺方案进行点评，解释该方案是符合具体的哪一条工艺原则或工艺方法。辅导的重点在于教师要帮助学生养成工艺分析和工艺规划的良好习惯，即结合工艺的理论知识来分析、解决实际工作中的具体问题。
2.5 保证操作安全，提高零件质量
操作机床进行零件加工时，学生往往会出现各种各样的操作错误，归纳起来大致包括5大类：程序不符合工艺规划；指令使用不当；录入错误；对刀错误；工件和刀具的装夹不牢靠。同时，学生刚开始练习操作机床时，或多或少会有点儿恐惧心理，在发生撞刀等故障后，恐惧心理会变得很严重，甚至影响到培训的正常进行。因此，在指导学生操作时，一方面鼓励学生，消除他们的恐惧心理；另一方面，手把手地教会他们掌握调试程序的3个关键点来避免故障的发生，即检查工件和刀具安装得是否可靠的方法、查看图形模拟的技巧、刀具进入切削前暂停的技巧。掌握了第二个技巧，可以排除除了对刀错误以外的所有错误；而掌握了第三个技巧，可以排除对刀错误。学生掌握这些方法后，基本不会出现大的事故。在保证零件加工质量方面，主要教会学生对刀试切法、程序调节法、刀具磨损的补偿方法及让刀量的变化等内容。学生通过使用上述方法，大都能加工出合格的零件。
3 小结
通过工艺、编程、操作3个方面的教学内容和教学方法的改进和实施，在数控实训中取得较好的效果，使教学充分体现教法为主导、学法为主体，教师与学生良性互动的关系，与学生在交流互动中共同体验、感受成功，帮助学生获得知识，体验过程，掌握方法，使学生不仅学到知识和技能，更重要的是在学习的过程中掌握学习的方法。当然，在以后的教学中还需进一步探索，力争做得更好。
参考文献
[1]韩鸿鸾.数控加工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.
[2]顾力平.数控机床编程与操作:数控车床分册[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.