伏芬琪
摘 要：随着数控技术在机械制造业中的应用日益广泛，数控编程的重要性也与日俱增。《数控编程》作为机类、数控类专业的核心专业技术课程，其教学质量的高低，显然将直接影响数控技术新型人才的培养。因此该文针对该课程，结合笔者多年教学经验，围绕“教学导入→教学设计→教学实践”这条主线，探讨利用理实融合的一体化教学来提高教学效果。
关键词：数控编程 一体化 设计 实践
中图分类号：TG659-4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0150-02
1 教学导入
1.1 阐释书名、明确目标，为教学做好开头
以视频展示数控加工的工作原理：首先数控编程，即将待加工零件图中几何特性和工艺要求数字化，然后将其发送给数控机床进行加工处理。引导学生得出，数控编程就是形成G代码的过程，其目标就是控制刀具与工件的相对运动轨迹，包括加工速度（切削和进给速度）、换刀、冷却泵的开关等。从而高屋建瓴地明确学习该课程的目标和意义，为教学开了一个良好开端。
1.2 了解编程方法，实现高效编程
（1）数控编程的方法。
根据代码的生成方式主要有两种手工编程和自动编程，前者是基础，其程序特点是简洁易懂、可读性高、程序修改灵活方便、适用于轮廓相对简单的零部件（轮廓往往由直线和圆弧段构成，如阶梯轴、手柄等）;后者效率高、准确性高、操作安全可靠、可实现前者无法实现的复杂曲面的加工，但其程序冗余量高、走刀轨迹有时也不甚合理，平白消耗无谓的时间，在实际编程时要根据零件具体情况来加以选择。
根据数控加工的机床，则可分为数控车床编程、数控铣床编程和数控加工中心编程3类，加工零件由简单到复杂，精度和效率由低到高。其中数控车多用于加工普通平面的简单零件的加工，主要用车削循环指令（包括简单和复合循环车削指令）;数控铣多用于平面类、变斜角类、曲面类、箱体类等较复杂零件的加工。数控加工中心有刀库和自动换刀装置，可实现批量高精度加工。
（2）高效编程和数控仿真。
要实现高效编程，首先要对手工编程非常娴熟，如看到常见简单轮廓的零件，应能立即写出其正确的加工程序。其次还必须掌握一些主流CAM软件，这样在实际加工时，方可将两者结合来，达到高效编程之目的（编写的程序加工效率高、工艺性好、选用工艺参数合理、成品合格率高、刀具使用寿命长、加工中对机床的寿命影响也小）。最后应借助软件来仿真数控加工过程，以校验G代码的正确性。通过仿真可以真实直观地感受从“毛坯的选择、刀具的安装到切削加工”整个过程，观察G指令的走刀轨迹，如加工过程中出现干涉（碰刀），可及时分析修改指令后再次仿真，直至程序正确为止。
2 教学设计
教学设计遵循“以情境为主线、以模块为载体，用任务来驱动”的原则，突出“教学做”有效融合，首先利用生产任务单来展开教学目标，明确教学内容，引导学生进行自主学习和实践，其主要流程如表1。
3 教学实践
3.1 课前准备，精心创设教学情境
围绕企业实际生产完成任务所需技能，结合学生实际状况，以“能用够用”的原则来创设教学情境，尽量以学生喜见乐见的方式将相关知识点融入其中。以阶梯轴为例，首先通过产品展示让学生指出图中的物体叫什么;让他们在所使用过的设备上面找一找，看有没有手柄零件;它在该设备上起什么作用。
3.2 整合资源，优化教学
（1）形成立体化教材。
首先根据行业发展情况，适时组织相关教师进行校本教材的修整与编写，在此基础上，以课程教学为中心，借助网络技术、多媒体技术等IT技术将教学内容、教学标准、教学计划、课件等教学资源以多种媒介、形态和多个层次进行整合，形成立体化教材，从而最大程度地促进学生能力的全方位发展。
（2）加强现场教学。
数控编程教学应安排在一体化教室。教室内配置企业常用的数控机床（数控车、铣、加工中心等）的数控加工设备，并配備相应电脑（其上装有编程和仿真软件），电脑可以呈六边形排列，便于分组教学;投影仪、移动黑板或白板，以及其他相关设备;当然还有设备维护管理人员，以保证一体化教学的正常进行。
（3）提高教师信息素养，灵活应用多种教学方法。
在教学中要以教师为主导，以学生为主体，突出主体在课堂教学中的作用;理实一体，辅以实际操作，增强学生的感性认识，提高学生其实际操作技能。教师要注意对信息技术的学习积累，学习和借鉴不同国家的先进教学方法，例如前面提及的多种方法，做到灵活应用，有效提高教学效率。
3.3 激发学生学习热情，增强团队合作互助
通过开学第一课，让学生明确该课程的特点及用途，引起学生的兴趣。对比学生熟悉的普通机床，告诉学生数控机床与大家以往操作过的普通铣床、车床、钻床、刨床等机床的工作过程是一样的，不同之处在于普通机床的每一步运动都是由操作人员手工来控制，而数控机床是由程序来控制，程序听起来高深莫测，其实只要让刀具沿直线和圆弧跑，就能够编写出简单的程序。通过简单生动的实例来告诉学生，数控编程非常容易。
教学过程中，教师要巡视，留意每个学生，发现问题/瓶颈，及时指点解决。很显然，单凭教师一个人，其精力是有限的，没有孙大圣的分身术，不可能做到面面俱全，因此要善于挖掘利用身边的资源，鼓励学生互帮互助，这不仅有利于激发学生的学习热情，跟有利于争相学习的优良学风的形成。
数控一体化教学的实施过程中，一方面让我们积累了为数不少宝贵的经验，也取得了不错的成果;另一方面，我们也发现了存在的问题和不足，这有待于我们在今后的教学工作中，继续探索改进。
参考文献
[1] 彭永中，张永春.数控技术[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2] 柳汀.“理实一体化”教学方法与在数控加工专业的结合[J].改革与开放，2011（20）：163.
[3] 张伟，王婧.浅谈数控车床编程与加工课程的一体化教学[J].科技资讯，2018，16（17）：148-149.
