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摘要：本文介绍了大连交通大学数控加工技能实践教学的基本情况，分析了数控加工实践教学中存在的问题，并对如何更好地开展数控加工实践教学、提高教学质量、培养学生的工程意识和创新能力等方面进行了思考和探索。
关键词：数控；实践教学；探索
作者简介：石莹（1980-），女，辽宁鞍山人，大连交通大学工程训练中心，工程师，主要研究方向：机械加工及制造、摩擦学；李杰（1969-），男，辽宁大连人，大连交通大学工程训练中心，工程师，主要研究方向：机械加工及制造。（辽宁 大连 116028）
随着计算机技术的发展，数控加工技术已经广泛应用于工业控制的各个领域（尤其是机械设计与制造领域），机械加工行业正朝着高质量、高精度、高成品率、高效率的方向发展。数控加工技术综合了机械制造、计算机技术、自动控制、伺服驱动、精密测量等多方面技术的研究成果，代表着现代加工技术的发展方向。
工程训练中心作为培养工科大学生工程实践能力和创新能力的重要基地，在人才培养方面要与时俱进，注重培养“大工程意识”、创新意识、质量意识、经济意识，提高工程实践能力和综合素质，才能为社会输送更多高质量、高层次、复合型的工程技术人才。[1,2]随着现代制造技术的高速发展和现代高等教育教学改革的深化，数控加工工艺实践教学越来越受到各高校的重视，数控加工教学设备在数量和档次上都有了很大提高，已成为工程训练的一个重要组成部分。
一、数控加工实践教学的重要性和必要性
现代社会要求大学生不仅要具备系统扎实的理论知识，而且必须要具备良好的工程实践能力，伴随着机械产品的加工和制造正在向智能化、数字化转变，现代企业对于具备数控加工技能人才的需求与日俱增。面对现阶段就业压力大、难度大的社会形势，大学生在校期间的工程训练，尤其是其中的数控加工实践教学显得尤为重要。
作为工程训练的一部分，数控加工实践教学的对象是工科全日制的在校大学生。其中非机械专业的学生在实习之初没有接触过机床，并且机械加工和制造的基础薄弱；对于机械类的学生，即使他们在课堂上学到过一些机械原理和工艺方面的知识，但没有与实践相结合，一知半解。有别于培养技术工人，大学生的数控加工技能实训旨在通过有限的实习过程使学生了解数控加工和工艺编排的相关知识，掌握相应的基本操作技能，对数控加工有一定的感性认识，为后续课程学习和知识面的拓宽做准备工作，起到抛砖引玉的作用。数控实践教学使得大学生在校期间就可以亲身经历CAD/CAM设计制造一体化的全过程，感受到现代制造工艺的全貌。
二、大连交通大学数控加工实践教学的基本情况
在学校评估期间，学校加大了对工程训练中心先进制造设备的投入，现阶段的先进制造设备包括数控铣床6台、数控车床7台、电火花线切割床1台、电火花成型机床1台，此外拥有一个高配置的计算机房和90个接点的CAXA网络版系统软件，基本满足了学生实习的需要。
1.针对学生专业的不同，量身制定教学大纲和教学内容
不同专业学生在进行工程训练过程中所需掌握的知识侧重点不同，而且需掌握的深度也不同，因此学校根据不同专业对实践环节的不同要求制定了相应的教学大纲和教学内容：分别是工程训练A（机械类）为8周，其中数控实习为2周；工程训练B（近机类）为6周，其中数控实习为2周；工程训练E（双专业机械类）为7周，其中数控实习为1周。这种做法也可以减少由于数控设备、场地、人员的不足给数控教学带来的不利影响。
2.网络化的数控实践教学环境
为了充分发挥现有机床和设备的作用，让学生了解现代设计制造技术在生产实践中的应用，学校建立了一个高配置的先进制造技术机房，应用的是北京数码大方科技有限公司的CAXA网络版数控教学软件系统。教学中将教师机和学生机联网，安装了星澜多媒体交互教学系统，一方面指导教师可以通过局域网络管理学生机，随时掌控学生的学习动态和进度；另一方面学生通过访问教师机也可以获知图纸、教学内容等信息进行下一步的学习，大大提高了教学质量和效果。并将机房中的计算机与数控机床相连接，实现远程网络化教学与管理，学生在计算机上设计零件，利用CAXA软件自动生成程序代码，送入数控机床后就可加工出所需的产品，通过这一过程使学生了解现代化技术中设计、制造一体化的过程与应用，让学生体会到新设备、新工艺、新技术给生产带来的巨大效益。
3.指导教师讲授和示范，学生独立操作
在数控加工实践教学中本着“学生动手为主，指导教师指导为辅”的原则，处处以培养学生的创新精神和动手能力为核心，最大限度地发挥学生的主观能动性。学生自主设计零件，编写数控加工程序和代码，独立操作机床、加工零件，感受机械加工带给他们的乐趣和成就。实践证明，这种教学方法大大调动了学生的动手和动脑能力，增强了学生的工程实践能力和创新意识。
4.多媒体、橱窗展示的教学手段，提高学生的学习兴趣和积极性
随着科技的突飞猛进和社会上各种高尖端产品和设备的出现，传统的教学手段已无法满足教学的需要。采用多媒体教学等现代教学手段可以在短时间内让学生获取到更多的信息量，了解国内外更先进的数控技术，提高教学的效率和效益，提高学生的学习兴趣。在数控实训车间摆放橱窗，展示数控加工所需的刀具、夹具等物品和以往学生加工出的作品，一方面满足教学所需，另一方面也可以激发学生自主设计的思路和灵感。
三、数控实践教学中存在的问题和建议
1.应用数控仿真软件，解决机床少、学生多带来的影响
近年来，虽然数控教学在设备、场地和人员方面有了高投入，但多数工程训练中心仍很难保证人手一机，而且教学时间又很有限。以本校为例，工程训练中心共有数控车床7台，鉴于实习学生数量多、设备少，通常将3～4个学生划为一组，共用一台机床，这样一来就出现了在独立进行手动编程时一个学生操作机床，部分懒散的学生无所事事的现象，影响了实习效果。
若安装了数控仿真软件，学生在计算机上就可以根据代码指令进行模拟加工，很容易发现程序错误，最后根据工艺路线正确与否，每组确定一套最佳方案程序在机床上进行零件加工，这样就解决了学生多、机床少带来教学质量下降的问题。
2.数控技术与传统机械加工有机结合，合理编排数控实践教学
传统机械加工和数控加工技术是现代机械加工的两大部分，传统机械加工为数控加工的出现提供了基础和必备条件，数控加工是传统机械加工的延伸，是现代机械制造加工领域的前沿技术。在学习数控加工技术之前，要求学生不仅需要掌握相关的传统机械加工工艺和原理，如切削原理、刀具、机床等，而且还要有过硬的计算机软、硬件技术。
目前，数控实践教学中的数控车床、数控铣床、数控电火花加工等实训项目多安排在一个教学模块中，在传统机械加工实训后进行。对于机械基础比较薄弱的在校大学生来说，经过传统机械加工实训，学生对相应的基础机床结构和操作有了一定认识，具备了一定的机械加工工艺和原理的基础，有助于学生对数控知识的理解和掌握。而另一方面也应该看到，这样的安排割裂了传统加工和数控加工之间的必然联系，学生进行完传统机械加工实训后再进行数控模块的实训不利于知识的衔接和延续，容易给学生造成“只见局部，不见整体”的错误认识。
可以将数控实践教学模块进行合理分割，把数控车床教学并入车工教学，数控铣床教学并入铣工教学。在学生进行实训时，按照先普通机床后数控机床，先传统机械加工实训后先进制造技术实训，并适当增加数控实训的学时，这样学生在掌握机械加工的原理和工艺、熟练操作机床的基础上，逐渐过渡到相应数控环节的学习，能够取得更好的教学效果。
3.增加学生实际操作学时，进行真正意义上的实践教学
目前，数控教学中普遍存在着重数控软件、轻实际操作的问题。由于受到实习场地和数控设备少、学生多等客观条件的制约，学生大部分的实训时间都在计算机前学习数控绘图软件，机床实际操作时间很少，数控车床实训情况要好一些，数控铣床实训此类问题更为严重。这样的教学安排使数控实践环节变成了计算机软件的学习，很多学生甚至把数控实训当做是对绘图软件的学习，忽略了对机床实际操作应有的重视，使数控实践教学失去了原有的意义，很大程度上降低了数控实训的效果。
这需要在学生进行数控实训中调整教学内容，把重点放在机床实际操作和加工工艺的学习上，增加实际操作时间，使数控实践教学真正转到培养学生工程实践能力和创新意识上来。
4.建立开放性科技创新基地，开展各类数控创新大赛，提高数控技术应用实践能力
学校近几年参加机械设计创新大赛的作品有很多都是在工程训练中心加工完成的，中心的技术人员和指导教师投入了很多的时间和精力。同时，作为学校几个大型实验室之一，工程训练中心拥有各类指导人员、各种机械加工设备，无论学生在进行方案设计、结构修改方面，还是在工艺安排、动手制作方面都发挥了不可缺少的作用，已经具备了建立开放性科技创新基地的能力。
开展和参与各类数控创新大赛可以检验学生在数控实训中所学的知识和本领，丰富数控实践教学的内容，激发学生对数控知识的学习欲望。学生在进行参赛作品制作加工过程中，要将所学的机械制图、计算机绘图等知识结合起来，兼顾美观实用，进行零件设计；应用在实训中掌握的机械加工工艺知识、数控知识编写加工代码程序，操作机床来进行独立加工；同时还考虑设计方案和成本之间的关系来进行优化。这一过程不仅培养了学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，增强了组织协调能力，而且在设计、编程、加工制作的过程中，学生可以得到比较全面的工程实践能力的训练，培养了“大工程意识”、创新意识、质量意识和经济意识。
四、结束语
现代工程教育的目标是培养适应现代化建设需要、具有扎实基础知识和较强的实践技能、较高的综合素质的应用性人才。作为传统机械加工实训必不可少的、有力的补充，数控实训可以让学生在校期间就接触到机械加工制造领域的前沿技术，通过理论和实践结合更好地理解课堂上所学的机械理论知识，对机械产品的设计加工制造过程产生感性认识，已成为工程实践教学中的重要环节。对现阶段数控实践教学中存在的问题，要进行更深入的探索和研究，改革教学内容和教学手段，最大限度提高教学质量和效果，使学生在实训中获得更大的收益。
参考文献：
[1]刘宏伟,孙新国.数控实训教学改革探索[J].南阳理工学院学报,2009,(6):104-106.
[2]马莉敏,李斌.建设现代数控技术实践教学基地 培养学生综合能力[J].实验室研究与探索,2001,20(2):85-87.
[3]曹中一,刘舜尧.工程训练中实践能力与创新精神的培养[J].现代大学教育,2003,(3):81-84.
[4]华丽娟,徐朔.《数控加工技术》教学改革比较研究[J].上海电机学院学报,2005,(3):60-63.
（责任编辑：苏宇嵬）
关键词：数控；实践教学；探索
作者简介：石莹（1980-），女，辽宁鞍山人，大连交通大学工程训练中心，工程师，主要研究方向：机械加工及制造、摩擦学；李杰（1969-），男，辽宁大连人，大连交通大学工程训练中心，工程师，主要研究方向：机械加工及制造。（辽宁 大连 116028）
随着计算机技术的发展，数控加工技术已经广泛应用于工业控制的各个领域（尤其是机械设计与制造领域），机械加工行业正朝着高质量、高精度、高成品率、高效率的方向发展。数控加工技术综合了机械制造、计算机技术、自动控制、伺服驱动、精密测量等多方面技术的研究成果，代表着现代加工技术的发展方向。
工程训练中心作为培养工科大学生工程实践能力和创新能力的重要基地，在人才培养方面要与时俱进，注重培养“大工程意识”、创新意识、质量意识、经济意识，提高工程实践能力和综合素质，才能为社会输送更多高质量、高层次、复合型的工程技术人才。[1,2]随着现代制造技术的高速发展和现代高等教育教学改革的深化，数控加工工艺实践教学越来越受到各高校的重视，数控加工教学设备在数量和档次上都有了很大提高，已成为工程训练的一个重要组成部分。
一、数控加工实践教学的重要性和必要性
现代社会要求大学生不仅要具备系统扎实的理论知识，而且必须要具备良好的工程实践能力，伴随着机械产品的加工和制造正在向智能化、数字化转变，现代企业对于具备数控加工技能人才的需求与日俱增。面对现阶段就业压力大、难度大的社会形势，大学生在校期间的工程训练，尤其是其中的数控加工实践教学显得尤为重要。
作为工程训练的一部分，数控加工实践教学的对象是工科全日制的在校大学生。其中非机械专业的学生在实习之初没有接触过机床，并且机械加工和制造的基础薄弱；对于机械类的学生，即使他们在课堂上学到过一些机械原理和工艺方面的知识，但没有与实践相结合，一知半解。有别于培养技术工人，大学生的数控加工技能实训旨在通过有限的实习过程使学生了解数控加工和工艺编排的相关知识，掌握相应的基本操作技能，对数控加工有一定的感性认识，为后续课程学习和知识面的拓宽做准备工作，起到抛砖引玉的作用。数控实践教学使得大学生在校期间就可以亲身经历CAD/CAM设计制造一体化的全过程，感受到现代制造工艺的全貌。
二、大连交通大学数控加工实践教学的基本情况
在学校评估期间，学校加大了对工程训练中心先进制造设备的投入，现阶段的先进制造设备包括数控铣床6台、数控车床7台、电火花线切割床1台、电火花成型机床1台，此外拥有一个高配置的计算机房和90个接点的CAXA网络版系统软件，基本满足了学生实习的需要。
1.针对学生专业的不同，量身制定教学大纲和教学内容
不同专业学生在进行工程训练过程中所需掌握的知识侧重点不同，而且需掌握的深度也不同，因此学校根据不同专业对实践环节的不同要求制定了相应的教学大纲和教学内容：分别是工程训练A（机械类）为8周，其中数控实习为2周；工程训练B（近机类）为6周，其中数控实习为2周；工程训练E（双专业机械类）为7周，其中数控实习为1周。这种做法也可以减少由于数控设备、场地、人员的不足给数控教学带来的不利影响。
2.网络化的数控实践教学环境
为了充分发挥现有机床和设备的作用，让学生了解现代设计制造技术在生产实践中的应用，学校建立了一个高配置的先进制造技术机房，应用的是北京数码大方科技有限公司的CAXA网络版数控教学软件系统。教学中将教师机和学生机联网，安装了星澜多媒体交互教学系统，一方面指导教师可以通过局域网络管理学生机，随时掌控学生的学习动态和进度；另一方面学生通过访问教师机也可以获知图纸、教学内容等信息进行下一步的学习，大大提高了教学质量和效果。并将机房中的计算机与数控机床相连接，实现远程网络化教学与管理，学生在计算机上设计零件，利用CAXA软件自动生成程序代码，送入数控机床后就可加工出所需的产品，通过这一过程使学生了解现代化技术中设计、制造一体化的过程与应用，让学生体会到新设备、新工艺、新技术给生产带来的巨大效益。
3.指导教师讲授和示范，学生独立操作
在数控加工实践教学中本着“学生动手为主，指导教师指导为辅”的原则，处处以培养学生的创新精神和动手能力为核心，最大限度地发挥学生的主观能动性。学生自主设计零件，编写数控加工程序和代码，独立操作机床、加工零件，感受机械加工带给他们的乐趣和成就。实践证明，这种教学方法大大调动了学生的动手和动脑能力，增强了学生的工程实践能力和创新意识。
4.多媒体、橱窗展示的教学手段，提高学生的学习兴趣和积极性
随着科技的突飞猛进和社会上各种高尖端产品和设备的出现，传统的教学手段已无法满足教学的需要。采用多媒体教学等现代教学手段可以在短时间内让学生获取到更多的信息量，了解国内外更先进的数控技术，提高教学的效率和效益，提高学生的学习兴趣。在数控实训车间摆放橱窗，展示数控加工所需的刀具、夹具等物品和以往学生加工出的作品，一方面满足教学所需，另一方面也可以激发学生自主设计的思路和灵感。
三、数控实践教学中存在的问题和建议
1.应用数控仿真软件，解决机床少、学生多带来的影响
近年来，虽然数控教学在设备、场地和人员方面有了高投入，但多数工程训练中心仍很难保证人手一机，而且教学时间又很有限。以本校为例，工程训练中心共有数控车床7台，鉴于实习学生数量多、设备少，通常将3～4个学生划为一组，共用一台机床，这样一来就出现了在独立进行手动编程时一个学生操作机床，部分懒散的学生无所事事的现象，影响了实习效果。
若安装了数控仿真软件，学生在计算机上就可以根据代码指令进行模拟加工，很容易发现程序错误，最后根据工艺路线正确与否，每组确定一套最佳方案程序在机床上进行零件加工，这样就解决了学生多、机床少带来教学质量下降的问题。
2.数控技术与传统机械加工有机结合，合理编排数控实践教学
传统机械加工和数控加工技术是现代机械加工的两大部分，传统机械加工为数控加工的出现提供了基础和必备条件，数控加工是传统机械加工的延伸，是现代机械制造加工领域的前沿技术。在学习数控加工技术之前，要求学生不仅需要掌握相关的传统机械加工工艺和原理，如切削原理、刀具、机床等，而且还要有过硬的计算机软、硬件技术。
目前，数控实践教学中的数控车床、数控铣床、数控电火花加工等实训项目多安排在一个教学模块中，在传统机械加工实训后进行。对于机械基础比较薄弱的在校大学生来说，经过传统机械加工实训，学生对相应的基础机床结构和操作有了一定认识，具备了一定的机械加工工艺和原理的基础，有助于学生对数控知识的理解和掌握。而另一方面也应该看到，这样的安排割裂了传统加工和数控加工之间的必然联系，学生进行完传统机械加工实训后再进行数控模块的实训不利于知识的衔接和延续，容易给学生造成“只见局部，不见整体”的错误认识。
可以将数控实践教学模块进行合理分割，把数控车床教学并入车工教学，数控铣床教学并入铣工教学。在学生进行实训时，按照先普通机床后数控机床，先传统机械加工实训后先进制造技术实训，并适当增加数控实训的学时，这样学生在掌握机械加工的原理和工艺、熟练操作机床的基础上，逐渐过渡到相应数控环节的学习，能够取得更好的教学效果。
3.增加学生实际操作学时，进行真正意义上的实践教学
目前，数控教学中普遍存在着重数控软件、轻实际操作的问题。由于受到实习场地和数控设备少、学生多等客观条件的制约，学生大部分的实训时间都在计算机前学习数控绘图软件，机床实际操作时间很少，数控车床实训情况要好一些，数控铣床实训此类问题更为严重。这样的教学安排使数控实践环节变成了计算机软件的学习，很多学生甚至把数控实训当做是对绘图软件的学习，忽略了对机床实际操作应有的重视，使数控实践教学失去了原有的意义，很大程度上降低了数控实训的效果。
这需要在学生进行数控实训中调整教学内容，把重点放在机床实际操作和加工工艺的学习上，增加实际操作时间，使数控实践教学真正转到培养学生工程实践能力和创新意识上来。
4.建立开放性科技创新基地，开展各类数控创新大赛，提高数控技术应用实践能力
学校近几年参加机械设计创新大赛的作品有很多都是在工程训练中心加工完成的，中心的技术人员和指导教师投入了很多的时间和精力。同时，作为学校几个大型实验室之一，工程训练中心拥有各类指导人员、各种机械加工设备，无论学生在进行方案设计、结构修改方面，还是在工艺安排、动手制作方面都发挥了不可缺少的作用，已经具备了建立开放性科技创新基地的能力。
开展和参与各类数控创新大赛可以检验学生在数控实训中所学的知识和本领，丰富数控实践教学的内容，激发学生对数控知识的学习欲望。学生在进行参赛作品制作加工过程中，要将所学的机械制图、计算机绘图等知识结合起来，兼顾美观实用，进行零件设计；应用在实训中掌握的机械加工工艺知识、数控知识编写加工代码程序，操作机床来进行独立加工；同时还考虑设计方案和成本之间的关系来进行优化。这一过程不仅培养了学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，增强了组织协调能力，而且在设计、编程、加工制作的过程中，学生可以得到比较全面的工程实践能力的训练，培养了“大工程意识”、创新意识、质量意识和经济意识。
四、结束语
现代工程教育的目标是培养适应现代化建设需要、具有扎实基础知识和较强的实践技能、较高的综合素质的应用性人才。作为传统机械加工实训必不可少的、有力的补充，数控实训可以让学生在校期间就接触到机械加工制造领域的前沿技术，通过理论和实践结合更好地理解课堂上所学的机械理论知识，对机械产品的设计加工制造过程产生感性认识，已成为工程实践教学中的重要环节。对现阶段数控实践教学中存在的问题，要进行更深入的探索和研究，改革教学内容和教学手段，最大限度提高教学质量和效果，使学生在实训中获得更大的收益。
参考文献：
[1]刘宏伟,孙新国.数控实训教学改革探索[J].南阳理工学院学报,2009,(6):104-106.
[2]马莉敏,李斌.建设现代数控技术实践教学基地 培养学生综合能力[J].实验室研究与探索,2001,20(2):85-87.
[3]曹中一,刘舜尧.工程训练中实践能力与创新精神的培养[J].现代大学教育,2003,(3):81-84.
[4]华丽娟,徐朔.《数控加工技术》教学改革比较研究[J].上海电机学院学报,2005,(3):60-63.
（责任编辑：苏宇嵬）