浅谈数控编程的教学方法
韩杰
摘要：数控编程是职业学校数控专业的一门专业课，以往的教学单纯是理论教学，学生难以理解。本文从理论联系实际、正确处理好教师的主导作用与学生的主体作用、实践和理论的联系、“新、旧”知识的联系、“难、易”知识的关系等几个方面论述了如何把数控编程这门课上好。
关键词：教学方法联系 关系 实践
数控编程是一门对学生科学思维要求很强的专业技术基础课，单纯的理论教学，易使初学者感到抽象、难学，加上目前中职校学生知识结构、学习习惯等诸多不利因素，使数控编程教学陷入异常困难的境地。如何降低学习的门槛，激发学习兴趣，使学生化“难学”为“易学”，化“苦学”为“乐学”，在教学中，我反复思考，本文将以数控专业的核心“数控编程”课程为例，就如何从教学方案上推进和提高技能人才的培养的速度和质量进行探讨。
一、理论联系实际，使学生真正理解知识
理论与实践是相互联系，二者在学习中是不能缺少的。我们知道理论是靠实践来检验的，而实践则可用理论来进行指导。
1、引导学生在学习中急需直观的实践。（即讲与练的关系）我在数控编程的讲课中总是用一种使学生有急于想实践的心理，调动其积极性，为上好实习课做准备。将“学以致用，以用促学，用中求创”的十二字方针贯穿与教学过程之中，让“用”字落到实处，真正提高学生的实际操作能力。如数控编程中，G00 代码表示点位快速移动，G01 代码表示直线插补，G90 代码表示绝对值编程等，G91 代码表示相对编程，他们在编程中如何运用，怎么运用，有何区别，怎样使它能够加工出不同的零件。每次一节课中我都半节课来讲今天的指令，半节课用加工模拟软件在课堂上展示每个指令的含义并加工的效果，并且让学生观察。学生能够利用理论学习去了解实践情况，所以要在理论课中强调实践的作用及重要性，使学生产生一种迫切需要通过实习来解开某些理论编程中的疑问，那么下一节课的中就需要用到每个同学把自己在上节课中编的程序在模拟软件中运行看是否正确，增加他们的学习兴趣。
2、引导学生在实习课中深感理论学习的重要在课上，每次我都以谈话法的形式提问学生，并引导学生对所提问题能够得出正确结论。从而获得知识。谈话的内容深浅要根据学生的学习情况而定。如用G90 绝对值编程时，为什么加工外圆要用G01 直线插补，回刀用G00快速移动，为什么要用刀具补偿G42/G41这些内容的提出，主要是激发学生的思维活动，使学生通过独立思考来获取知识，并提高学生的语言表达能力。每当在实习课中就有学生问我理论所学的有关内容到了实习中有时总感觉理论知识不够用的。这时我马上抓住时机向他们讲授理论与实习课的关系，理论课的内容作为指导实际内容具有它的一般性，而单纯实习是具体性，只有牢牢地掌握某一方面的理论，才能去指导类似的不同的实践。因而理论与实践课不能脱节，即理论——实践——再理论——再实践，而每一次的理论实践之后的这一过程比前一次要有所深入，有所提高。理论课要为实习课服务，实习课要学习必要的理论知识，这样能使学生牢固地掌握理论知识，掌握实践方法。
二、导授结合，让学生真正掌握技能
把数控知识的内容由原理知识转换成实用知识, 学生的学习由静态向动态转换，能够激发学生的学习兴趣，对掌握专业技能有很好的促进作用，知识的理解，技能的掌握，通过实践能够很好的完成教学要求。目前，行动教育已被广泛使用，这就要求教师由“授”转变为“导”，导授进行有机结合，教师不仅要亲手教会学生如何使用机床，还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制以及加工完成，在这个过程中，学生会产生一系列的问题，比如工艺过程怎样安排、切削用量怎样选择、零件尺寸的基点怎样计算、程序怎样编制最简化、坐标系怎样建立更方便计算、曲面怎样加工以及加工过程中要注意哪些问题等等，在老师的指导下，学生就会设法逐一解决这些问题，随着问题的解决学生就会很有成就感，使学生产生浓厚的兴趣，这对于学生掌握数控知识就会收到很好的效果。
三、正确处理好以下“关系”
1、新、旧知识的联系
在教学过程中要学习知识，不断地扩大原有的知识范围，“逆水行舟，不进则退”因而要复习巩固旧的知识，特别是数控编程教学，前后知识有着紧密的联系，如铣削外轮廓，铣削内轮廓，铣沟槽等，这些内容在大部分的工件上都有，有的同学偷懒，觉得这些很简单，在编写新程序时，往往偷空减料，把基本指令部分省略了，觉得自己会了就不需要再编写了，可真正到了考试或竞赛的时候就会忘记或丢三落四不记得怎么去编程了。另外像在加工零件步骤中必须回参考点，输程序，对刀，加工，这些已经在数控模拟软件中学过了，如果能脚踏实地一步步操作，在加工工件时不仅熟练不会出错而且能提高其速度，可就有些学生就把工件拉出等长，不对刀按下循环起动就直接加工，这样就不能起到新旧知识的巩固，不能处理好新旧知识的关系，学不会新知识，又不复习旧知识，这样的学习态度必须杜绝，所以在编程实习中，我们采取每位同学一台计算机，一半同学上机床操作，一半学生在电脑上编程，在计算机上加工完成的同学给老师检查后就可以到机床上加工零件，看学生对刀加工，让学生相互督促，如果发现学生偷懒给予严肃的处罚，这样就能避免一些学生偷空减料了。
2、难、易知识的关系
在教学过程中，把难懂的问题拆开变为易懂的，让易懂的使其更加易懂。以便使学生更快，更好地掌握。如数控加工中，修改刀补确定精度在加工中属于难点。这是在教学过程中比较难懂，比较复杂的地方，于是我就将其内容拆开分别讲解。这样使得学生很快地接受了。第一步：刀具对准工件X轴两侧面试切，来确认X轴坐标零点，第二步：刀具对准工件Y轴两侧面，来确认Y轴坐零点。第三步：刀具对准工件上表面，来确认Z轴坐标零点，第四步：加工零件。先这四部分让学生熟练加工，然后让其测量加工出的工件，他们就会发现尺寸不对，这时我就导入刀补修改，这样一步步讲解，学生们很快就搞懂了，并且能够在较短的时间内算出准确的数值，从而达到了事半功倍的效果。
四、培养学生解决问题能力
21 世纪的竞争是人才素质的竞争，它需要青少年具有坚韧不拔的精神和顽强的斗志。职校生的年龄大都在15-18 周岁之间，大多数意志品质还不够坚强，承受挫折的能力也较弱，所以教学中，我故意创设让学生尝试“挫折”考验的情境，以此来磨炼学生坚强的意志品质，使学生体验到只有经过艰苦努力，获得的成功才更有价值，从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。因此，在教学过程中，我经常有意识地设置“陷阱”，如在模拟软件中故意少编一个程序段、参数输入错误等，发生撞刀现象，致使工件车不出来，让学生自己找出失败的原因。当学生真正排除了故障后，就会在“山重水尽疑无路，柳暗花明又一村”的情感体验中既获取了知识，又培养了意志的坚韧性。在编程教学中我受益颇深。
五、实践举例
在数控编程课程教学实例选择中，力求所选实例包含数控编程的基本步骤与方法，但又不显繁锁，能够让学生轻松掌握数控编程的基本思路。使学生建立学习数控编程的信心与兴趣，建议以提问探讨的方式使学生共同参与程序编制，以求最大限度的调动学生主动思考问题的积极性。为了能将数控程序的编制过程讲解的清晰透彻，以便学生能够轻松接受，采用分解教学、逐步细化的方式进行讲解。首先应使学生明确数控加工与传统加工的本质区别在于数控加工过程中刀具相对于工件的运动路径是通过程序控制自动完成的，亦即是用程序控制代替了人的手工操作。在对数控加工过程与传统加工过程的分析与对比中我们会发现一个共同点，那就是“刀具相对于工件的运动路径（下文简称“刀路”）是基本一致的”，使学生认识到这一点，对于接下来学习数控编程是非常重要的，两种加工方式对比中的“区别与统一”起到了承前启后的作用，这会使学生明白数控编程的目的就是将“刀路”转换为数控程序，而数控编程的难点就在于“刀路”的分析与生成，有了传统加工方法的知识基础，就可以顺势讲解“刀路”的分析与生成。这样学生就容易理解了。
在编程教学中，还应该根据不同的内容，采用不同的教法讲解并且实习。如新授课要把握一个“新”字。以新颖新奇的知识牵动学生的“好奇心”，调动学生的积极性，培养学生接受新知识的能力。课后要把握一个“动”字。教师要指导学生动脑筋，引导学生思考问题，在复习时要把握一个“串”字，教师要把所学习的知识串联起来，这样可培养学生归纳问题的能力。
总之，应针对高职教育的生源特点，理论与实际要紧密结合，突出技能培养，用多样化的教学手段来激发学生的学习兴趣，数控技术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。只有在不断的变化和尝试中我们才能真正的传道、授业、解惑。我们要不断探索新的教学方法，寻找新的亮点，不断进行教学改革，数控技术人才的培养才能紧跟现代制造业发展的步伐，才能培养出社会所需要的数控技术人才。
