数控编程入门教学篇1
关键词：数控技术方向数控机床编程职业能力培养模式
随着数控技术及其数控机床的广泛应用，社会对其相应技术人才的需求量越来越多，而且对数控类人才的要求也越来越高。因此，数控技术人才的培养是一件非常重要，而且也是一项极其艰巨的任务。
数控技术职业能力培养及其培养模式是近年来一直被关注的问题。本文对机械设计制造及其自动化专业数控技术方向（以下简称数控技术方向）职业能力培养及其教学模式，其中主要对数控机床编程及其操作控制职业能力培养作些探讨。
一、以人才市场需求为依据，确定学生数控技术方向能力结构
随着数控技术在各个领域的应用和应用领域的不断深入和扩大，社会对数控类人才的需求情况在不断变化，不仅是需求种类，而且对数控人才的质量要求都在不断变化。根据各种市场需求信息，数控技术方向相关就业类型有：数控机床设计制造，数控设备的操作使用，数控设备的调试与维护，数控工艺人员及数控程序调试员，数控设备及其零部件的生产管理与营销等。同时，数控技术方向相关各类人才十分短缺，大型数控设备和特种数控设备的操作使用等方面的人才尤为缺乏。据2008年有关部门统计，未来5年上海市全市的“灰领”人才缺口将达到50万人次。
学生通过在校的四年学习之后，将一一步入社会，因此，学生能力结构应与市场需求相吻合。作为数控技术方向职业能力，主要有：数控机床设计能力、数控机床编程和操作控制能力、机械识图及计算机辅助设计绘图能力、计算机辅助编程与制造能力、pLC控制编程及其机床维护能力、数控技术方向相关生产管理及营销能力等。其中，数控机床编程及其操作控制能力，主要又可分为：识图能力、工艺设计能力、数控编程能力、数控机床操作使用能力和零件数控加工质量控制能力。
二、以数控机床编程与操作控制能力为核心的课程建设
作为技术应用型本科，以技术能力培养为主线开展教学非常重要。在建立课程体系和进行技能培养模式探讨时，应该尊重教育规律，重视技术应用。首先，必须强调实践环节教学，以提高学生分析和解决实际问题的能力。其次，注意课程设置的科学性、实用性，在安排课程上采用逆向手法，即以培养目标为导向，确定能力模块和与能力相关的理论课程和实践课程，确定主要专业课，然后以专业课为主线，科学地设置相关专业基础课及其他相关课程，其中每门课的设置都应该符合能力模块的需要。同时在课程设置时，应注意知识结构和学生的知识积累，应处理好每门课之间的内在关系，避免重复教学。表1为数控技术方向数控机床编程与操作控制能力分解与开设课程之间的对应关系。
表1数控机床编程与操作控制能力分解及其相关课程
数控机床编程与操作控制能力是机械设计制造及其自动化专业数控技术方向重要能力之一，其技术含量高，核心课程内容包括：机械制造技术基础、机械制造装备设计、数控机床与编程等。主要就业方向如表1所示。表中还列出了数控机床编程与操控制作能力及其相关证书、主要课程等。
由上可见，数控技术方向学生培养目标应该是既懂数控机床操作，又能识图绘图，又能根据工艺要求编写零件数控加工程序乃至进行数控加工和质量控制，又对数控设备的维护有所了解的“灰领”人才。下面主要围绕数控技术方向数控机床编程与操作控制职业能力培养进行讨论。
三、促进数控机床编程与操作控制能力提高的教学改革
在数控技术方向的多个能力模块中，数控机床编程和操作控制能力是重点能力之一。为了提高数控机床编程和操作控制能力，同时在教学过程中取得良好的教学效果，我们做了各方面的举措和尝试。
数控机床编程和操作控制能力的提高，可以通过识图能力、工艺设计能力、数控编程能力和零件数控加工质量控制能力等的提高来实现。为把学科发展和职业能力培养与市场需求、技术应用挂钩，将组织学生参加国家劳动保障部职业技能鉴定中心相关职业技能证书考试作为教学目标的一部分纳入教学计划。
1.整合教学内容，提高学生识图绘图能力
机械识图绘图能力培养是数控机床编程与操作控制职业技能培养的重要内容之一。进行机械制图及其CaD教学，安排CaD实训，通过让学生读解和绘制各种零件图、装配图，不只是能让学生掌握autoCaD操作系统的使用，更重要的可以提高学生机械识图和计算机辅助设计绘图的能力。
为了提高机械读图或识图能力，在识图绘图能力培养相关课程的学习期间，安排1～2周的车工、钳工等内容的认识性传统金工实习，由此将零件图与加工联系在一起，非常有助于识图绘图能力的提高。同时，通过安排实训和适当的培训，组织学生参加CaD认证考试，可以增强学生对职业技能的认知度。
2.加强数控工艺教学，提高学生加工工艺编制能力
实现数控加工，编程是关键。然而在编程前，首先要求学生了解工件、刀具、切削机床和夹具工艺系统四要素，同时编制出数控工艺。工艺系统设计能力的培养是一项极其长期的任务。
通过开设机械制造技术、机械制造工艺及其装备、数控加工工艺等课程，使学生学习到有关工艺方面的理论知识。同时，通过开设金工实习和专门的工艺系统设计训练课，培养学生的工艺系统设计能力。主要内容包括：图样分析，加工工艺方案设计，工艺规程编制，刀具或刀具系统的设计或选择，工艺装备的设计，等等。
学生在校期间，开始进入相关工艺知识的学习，同时通过各种工艺编制实践环节的学习，不断得到工艺设计能力的培养。随着数控工艺教学的不断深入，进一步按照数控工艺师考试的要求，针对典型案例进行数控工艺编制训练，组织学生参加数控工艺师认证考试。
3.改革数控编程教学模式，提高学生数控机床编程能力
与机械识图能力和工艺编制能力息息相关的数控机床编程能力是数控机床编程与操作控制职业技能中另一重要能力之一。要加工出合格的零件，就需要编制出可行的数控加工程序。而学生数控机床加工程序编制能力的培养则有其独特的地方。数控机床编程课是一门操作性比较强的课程，在该门课的教学过程中，理论环节与实践环节是不可分割的。
以往的授课形式，理论课和实训课相互独立，实训课一般安排在理论课完全结束之后进行。然而，这样做，学生对课堂内容难以理解和接受，理论学的枯燥无味，进入实训课时能想起的寥寥无几，导致重复教学过多，课时浪费较多，教学效率低下。
为了提高数控机床编程教学效果，改变以往理论满堂灌的填鸭式教学形式，把理论教学与学生实际动手紧密结合起来。编程能力的提高，最终离不开操作使用数控机床。然而，由于数控机床的昂贵和操作使用上的安全性，学习编程理论初期，不便直接在数控机床上进行。为此，我们引进实验课，即在理论课教学中安排实验教学。这样做改变了传统的教师一味地讲，学生一味地听的教学惯例，学生变被动为主动，直接参与到教学中来，学生与教师共同完成教学任务。
所谓实验课就是利用数控编程软件直观地认识和理解各个数控指令，并运用各种数控指令编写数控程序。数控实验以作业或课题的形式布置给学生，让学生自行完成，要求书写实验报告。在编制某种零件的加工程序时，会遇到各种问题，同学需要找出原因并加以解决。在实验过程中教师只起到辅助作用。这种方法，教、学、练交叉进行，学一学练一练，效果很好。
四、围绕数控机床编程与操作控制职业技能教育，切实搞好实践基地建设
通过金工实习，学生已经基本掌握了一般机床的操作使用方法。再通过以上各个环节的能力培养，学生已具有基本编制典型形状特征零件程序的能力。但由于还停留在模拟阶段，所以必须实际上数控机床进行实战数控机床编程和操作控制能力训练。在掌握数控操作技能的同时，进行零件分析，编制数控加工工艺路线，编制数控加工程序并进行调试，最后加工出尺寸精度和表面质量等都合格的零件。
同时，为了检验学生数控机床编程及其操作控制能力是否能适应市场，在学生综合学习理论与实际知识的前提下，通过大量典型零件的编程练习，安排统一的课题进行实战编程与操作训练，最后组织学生参加数控机床工职业技能认证考试。
然而，要全面提高数控机床编程及其操作控制能力，进行数控机床编程与操作控制职业能力培养，就离不开数控技术实践教学，离不开有效利用实训基地开展实战训练，因此就必须充分重视实训室建设。数控机床技术含量高，实训室建设应作为一个关键项目立项来抓，从实践教学内容、投资的经济合理性、设备的市场通用性、实用性和发展的前瞻性出发，配置中、高档的数控车床、数控铣床和加工中心等硬件设备，同时配备相关的软件设备，形成一个较好的数控技术职业技能教学的软、硬件环境。
按照这一要求，配备高层次的齐全的CaD/Cam机房电脑设备及软件系统。不仅满足数控编程实验和上机实训的需要，同时也为学生能自由上机练习提供方便的场所。
同时，为了大案例教学的需要，购置一台综合性强的数控机床，以方便学生拆装数控设备和开展数控设备相关课程教学的需要。
五、结语
本文以就业方向、市场需求为切入点，讨论数控技术方向职业能力内涵，探讨解决学生各方面职业能力培养问题的途径，摸索教学模式新思路。作为技术应用型本科机械设计制造及其自动化专业数控技术方向数控机床编程与操作控制职业能力培养模式，从理论课、实验课和实训课的互补关系出发，将其有效结合，穿行，使其融为一体，同时以国家职业技能鉴定中心相关数控技能考证要求为能力目标，进行综合能力培养，取得了良好的效果。
1.实训基地建设是职业能力培养的保证。
2.将考证内容作为技能培养的参考，目标明确。
3.在数控编程理论教学中引进实验课，使教、学、练交叉进行，有效地提高了教学效果。
4.将数控机床编程与操作控制职业能力分成各个不同职业能力模块，按能力模块的互补关系有层次地开展教学，取得了能力培养的综合效果，提高学生综合思考问题和解决问题的能力。
参考文献：
[1]顾京.数控技术专业人才培养模式改革的研究与实践[J].机械职业教育，2008（11）.
[2]柳永念.创新教育观下高校计算机基础课程教学模式探讨[J].教育与职业，2008（12）.
数控编程入门教学篇2
关键词：电力拖动；pLC；有机结合；教学实施
电力拖动是中等职业学校电气类专业的一门集理论与技能训练为一体的专业课程，是讲述满足生产机械运动要求的电动机控制线路工作原理及其安装检修的一门学科。传统的电力拖动采用继电器、接触器控制方式。随着科技的发展，可编程序控制器即pLC代替继电器控制系统成为工业自动化的重要组成部分。可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。现代企业对电气专业的学生要求越来越高，传统的继电器、接触器控制已远远达不到时代的要求。pLC课要以电力拖动课为基础，因此，对于电气专业的学生，学好这两门课都非常重要。
现在中职学校电力拖动与pLC是两门课，每门课有些学校还把理论与技能分开来教。中职学生文化基础偏弱，对专业课的学习，特别是理论部分的学习困难较大。因此，在教学中将理论与技能结合，将电力拖动与pLC相关内容有机结合，将两门课放到一起进行教学，可以降低学习难度，激发学生学习兴趣，提高学习效率，取得好的学习效果。
一、电力拖动、pLC课程教学中发现的问题
电力拖动的教学中学生会有以下困难：电气识图困难、控制原理的理解困难、技能训练时线路图与实际元件对应不准确、不能独立安装检修控制线路。造成这样结果的主要原因是中职学生基础差，学习能力弱；还是教学方法不当，有些学校理论与技能还在分开教学，理论与技能由不同的教师担任，在不同的时间上课。理论讲解与技能训练脱节，理论不能很好地指导实践，实践不能很好促进对理论的理解，使学生学习遇到困难。
pLC的学习，因为不是实际的继电器，看不到触头与导线连接方式，学生同样遇到学习困难，对pLC的内含理解不透、编程语言与编程方法不熟练、不会画i/o图、接线不准确等。
如何化难为易，帮助学生理解两门课的理论内容，理解pLC的内含，同时掌握电力拖动控制线路的安装检修，掌握pLC编程方法、i/o图的画法、接线的连接、程序写入与运行等，教师应勇于探索，尝试更加有效的教学模式。
二、教学中具体的措施
1.电力拖动课理论与技能的有机结合，即进行一体化教学
理论与技能训练由同一教师担任，采用《电力拖动控制线路与技能训练》（劳动版第四版）一体化教材进行教学。方法是教师讲中练，练中讲。如，“低压电器”这一单元的教学，教师用实际的元器件结合多媒体进行教学，讲解各电器的结构、原理、参数、安装注意事项等，之后马上让学生分组拆装电器元件。学生通过动手拆装，直接观察，可以很好地理解元器件的结构、工作原理。又如，基本控制线路的教学，教师借助多媒体讲解线路控制原理，利用多媒体的动画效果，帮助学生理解原理。讲解原理后，马上结合实际的控制盘讲解布线方法，布线工艺要求，学生进行配盘技能训练。这其中要求每个学生要复述控制线路的原理，之后再在纸上结合接线图设计合理布线通道与各接点的连接方式，然后按工艺要求进行实际布线，完成后检查接线正确即可通电试车。这样学生通过理论、技能一体化的学习实践，加深了对理论知识的理解，降低了学习的难度，同时用理论指导技能训练，提高了学生的识图能力与正确接线的能力。
2.电力拖动与pLC有机结合
电力拖动主要讲解电动机基本控制线路和生产机械的控制线路，它的控制依赖于继电器和接触器来完成。技术的发展，pLC的控制取代了传统的控制方式，它是利用存储程序来控制各种类型机械或生产过程。虽然控制方式不同，但两者控制思路相似，pLC本身是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的，梯形图是pLC使用得最多的编程语言，梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，所以将电动机控制线路转换为pLC控制是电力拖动课的合理延伸。两门课的相关内容有机地组合，即以电力拖动教学为主线，把pLC的一些内容结合进电力拖动教学中，将每一个电力拖动基本控制线路与对应的pLC控制作为一个课题进行一体化教学。
具体教学过程的实施，以三相异步电动机正反转控制这一课题为例说明。首先电力拖动进行原理的讲解与技能的训练一体化教学，之后延伸到pLC的教学，也实行一体化教学。pLC一体化教学具体为：（1）讲解所需pLC相关知识，如，输入、输出继电器，编程指令，梯形图编程方法等。（2）项目实施，第一步是分析控制要求，分配输入点和输出点，写出i/o通道地址分配表；第二步是画出pLC接线图，即i/o接线图；第三步是程序设计；第四步是在计算机上进行程序输入及仿真运行；第五部是程序下载到pLC；第六步是线路安装；第七部是通电调试。其他课题以此为例进行。
3.继电器―接触器逻辑控制系统与pLC控制系统比较
学生观察pLC控制效果与电力拖动控制效果一样。采用电力拖动与pLC组合的教学方式，学生可以对继电器―接触器逻辑控制系统与pLC控制系统进行比较，看到它们的不同点有：（1）组成器件不同。继电器―接触器逻辑控制系统是由许多硬件继电器和接触器组成，而pLC则是由许多“软继电器”组成。传统的继电器―接触器逻辑控制系统由于使用了大量的机械触点，使系统可靠性大大降低。而pLC采用无机械触点的逻辑运算微电子技术，复杂的控制由pLC内部运算器完成，故寿命长，可靠性高。（2）触点的数量不同，继电器和接触器的触点少，而pLC内部的“软继电器”可供编程的触点数是无限的。（3）控制方式不同，继电器―接触器逻辑控制系统是通过原件之间的硬件接线来实现，而pLC控制系统是通过软件编程实现控制功能的。（4）工作方式不同，继电器―接触器逻辑控制系统中，当电源接通时，各继电器都处于受制约状态。在pLC中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，每个“软继电器”受制约接通的时间是极其短暂的。
采用电力拖动与pLC的组合的教学模式，帮助学生理解了pLC控制的内含，使学生从电力拖动学习自然地过渡到pLC的学习，降低了pLC的教学难度。
三、采用电力拖动与pLC组合教学模式的效果
1.优化课程结构
将电力拖动与pLC有机结合，进行统一规划，形成课程体系，既加强了两门课之间的内在联系，又减少了不必要的重复，使课程设置更加精练。
2.激发学生的学习兴趣
降低了pLC的入门难度，学生很好地掌握电力拖动控制线路转换为pLC控制的方法，提高pLC编程与接线的能力，为复杂的pLC控制的设计、编程、实施控制奠定了一个很好的基础。
3.强化实践教学，提高教学效率，推动课程体系整体优化有利于培养具有实践能力和创新精神的优秀人才
总之，电力拖动与pLC的结合的教学是提高学生能力与素质的有效教学模式，在教学中可以进一步加以探索，完善教学内容与方法，培养更多的优秀的职专生。
参考文献：
数控编程入门教学篇3
（一）该课程项目的设置内容根据“数控铣床编程与加工”课程教学大纲的具体要求，将需要掌握的知识和技能目标按照先易后难、循序渐进的设计思路，将整个教学内容分成了5个模块，每个模块中又设置了若干个课题，具体的项目设计内容如图1所示。从图1可以看出，“数控铣床编程与加工”课程的项目设置，主要是按照学生学习数控铣床编程与加工的入门与升华过程进行规划和设置的。模块一的学习目标主要是让学生对数控铣床有个感性的认识，让学生了解并熟悉数控铣床的基本结构和基本操作，熟悉数控铣床的安全操作规程和基本养护知识；模块二的学习目标是在模块一的基础上，通过几个具体加工项目的实施，让学生掌握数控铣床的基本加工技能和简单的走刀编程（不带刀具半径补偿），重点在于走刀路线的设计和节点坐标的计算；模块三是在模块二的基础上，根据零件的标准外形与结构特点，分为外形轮廓、型腔以及孔类零件的加工三大部分，引入了学生学习编程入门时比较难掌握的刀具半径补偿问题；模块四是针对特殊的零件结构形状，在前面三个模块的学习基础上，学习特殊的编程指令（如子程序、镜像、坐标旋转、极坐标等），能熟练应用这些指令进行综合编程与加工；模块五属于综合项目，侧重考查学习的数控综合编程与加工能力，培养学生达到数控铣床中级工的水平。
（二）该课程项目设置的教学情况分析该课程的项目设置完成后，通过对各个项目近几年的教学实施状况和学生调查反馈结果分析，得出以下几点结论：1.项目的设置难度比较合理从近两年的学生学习掌握程度来看，本课程的教学项目难易度设置比较合理。项目的实施流程是按照从入门到初级，从初级到中级进行规划的，学生在学习中能充分体验到由简入难、由低到高的学习过程。每个学习阶段中课题的设计也充分考虑到学生的理论水平和学习能力，每个项目的难易度设置都是按照循序渐进的方式进行分布的，比较科学合理。2.项目的产品设计比较单调，对学生的吸引力不够从学生座谈的反馈情况来看，学生对于每个项目产品的设计认可度不高，特别是每个项目所设计的产品比较单调。学习初步阶段，出于对学习数控加工技术的兴趣考虑，学生的学习积极性十分高，但随着知识的慢慢掌握和积累，学生对于加工产品的美观和欣赏性也越来越高。目前设计的大部分零件图纸都是比较单一的，学生在学习中除了反复编程与加工操作外，对于所加工出来的产品没有太大的成就感，后期的学习动力下降明显。3.项目产品之间缺乏系统性的联系，没有形成统一的整体项目与项目之间，除了对所需掌握的理论知识和操作技能要求有所关联外，每个项目的产品都是独立设计的，缺乏整体的设计与规划，产品相互之间没有形成有机的整体，这与欧洲职业教育发达国家倡导的“以综合产品加工为载体的一体化课程”设计理念差距明显，这就需要对所有的教学项目进行重新设计和统一规划，使每个产品变成一个零件，所有的零件最后能组装成一个产品。
二、整合实践
（一）教学项目整合的初步实践针对本课程教学项目设计的不足，对模块二中的前三个项目，即“长方体六面铣削”“直线沟槽的铣削”和“圆弧沟槽的铣削”，见图2，进行了整合实践。通过对上述项目的知识和能力目标分析可知，项目一主要让学生掌握六面体铣削的工艺流程；项目二主要让学生学会使用G00、G01指令编写直线的走刀程序；项目三主要是让学生学会使用G00、G02、G03指令编写圆弧的走刀程序。根据上述学习目标要求，充分考虑到学生的学习兴趣，将这三个项目整合成了一个实用性比较强的项目——“麻将牌中‘条’与‘饼’的制作”，见图3，该项目涵盖了六面铣削、直线与圆弧沟槽的编程与加工等内容。从项目的教学实施情况来看，学生对于这样的产品加工兴趣非常浓厚，通过对不同学习小组设置不同的麻将牌制作任务，使各小组之间形成了一种良性的竞争，各组同学都十分重视产品的质量和美观性，这对于培养学生的质量意识和团队精神具有十分重要的促进作用，学生的成就感也得到了一定的满足。
（二）教学项目整合的进一步思考在对本门课程中的几个项目进行整合实践后，课堂的教学效果得到显著提高，但这仅仅是课程改革和实践的一小部分，后期还需要对整门课程的项目进行整合探究和实践，甚至可以延伸到整个专业课程体系的整合改革。首先，关于这门课程的项目整合，主要思路是设计一套较为复杂的零件图纸，用于贯穿这门课程的全部教学之中，每个零件的加工为一个子项目，在完成所有零件的加工后，可以将其组装成一个产品，即为一个大项目。因此，“数控铣床编程与加工”课程的教学过程，就完全转化为“以完成某个产品加工与装配”的任务驱动教学过程，需要学生在这个任务的完成过程中，不断地学习所需的专业知识和专业技能，形成一种“现学现用”“所学服务于所用”的教学理念。关于这个大项目的设计和规划，需要在教学实践中进行探索与创新，并在实施过程不断完善，最终让这门课程的教学转变成以综合产品加工（如卡车模型、农用拖拉机模型等）为载体的项目教学。最后，参照这门课程的教学项目整合思路，可以将整个数控专业的课程体系也进行项目划分和整合，每门课程就是一个项目，所有的项目合在一起就形成了一个专业课程体系。而这些以项目为载体的课程教学都是基于某个产品的生产过程进行设计的，所有的理论知识和操作技能都是为了这个产品的生产而准备，这也是近年来职业教育改革中提到的“以典型工作任务为载体的一体化课程体系”。
三、结论
数控编程入门教学篇4
关键词：做中学数控机床操作实训教学实践
“做中学”是一些教育者根据自身实践经验，共同倡导的一项“基于动手探究的科学教育”的项目，旨在提高学生的实际动手能力，培养科学的思维方式和生活方式。“做中学”在高职数控机床操作实训中，通过理论联系实践，以在工作中学习为切入点，倡导一种全新的学习方式，是高职数控实训教学研究与改革的极其重要的发展方向和趋势。
一、“做中学”教学的必要性
1.“做中学”的特点
“做中学”是一种让学生在实际操作过程中学习知识、掌握基本技能的教学手段，以实际动手的方式学习课程。这种教学方法以学生操作为主，讲究师生互动，让学生在实际动手过程中积累知识和经验。与传统教学方法有所不同，“做中学”强调以学生做为主，改变了以往教学中强调以老师教为主的概念，促使学生主动思考，大大强化了课堂教学效果。
2.数控机床操作实训的特点
数控是目前高职院校最热门的专业之一，在机械制造业中应用特别广泛，是数控、机制、模具专业学生都要学习的实训内容。数控机床操作实训是一门专业的实训教学课程，主要讲述如何利用数控机床加工高精度的机械零件，如何编程，如何正确选择刀具，如何合理使用切削用量，具有较强的操作性，是比较适合“做中学”的教学方式。
3.传统教学方法的缺点
目前大多数实训课程教学中，教师仍以理论讲解为主，虽然也有一些实验，但机床少，学生操作的时间不多，一些内容老师讲起来枯燥乏味，调动不了学生的学习积极性。可在“做中学”中尽量调动学生的学习积极性，在做的过程中掌握数控中各个指令的使用方法，达到最佳教学效果。
二、“做中学”在教学中的具体操作
在高职数控实训“做中学”的课堂上，教师精心创设问题情境，让学生面对真实的操作环境，根据教学内容的设计，在数控机床上操作。在操作过程中，学生提出问题，并思考讨论。
数控机床操作实训是一门专业课程，本课程彻底改变了以前教学中的“以讲为主”的教学模式，整个教学模式都围绕“做中学”安排。下面就教学的课程性质和任务、教学内容与学习评价三个方面作介绍。
1.课程的性质和任务
（1）课程性质
本课程是数控专业的一门重要专项能力训练的实践教学课程。
（2）课程任务
学生通过《数控机床操作实训》课程的学习，了解数控机床操作的基本要领和基本知识。熟悉安全操作规程及程序编制方法。正确操作数控机床加工简单的零件及使用量具调整尺寸误差。掌握循环指令的编程加工及尺寸的修调方法。掌握圆柱、端面切削循环的编程加工。掌握螺纹（圆柱）的编程加工。编制程序中的数学处理，非圆曲面的加工。掌握宏程序的编程加工。
2.课程的教学内容
（1）入门指导
①数控机床的简介。
②数控机床操作面板的介绍及操作。
③数控机床的坐标系及工件坐标系。
课堂练习及测试要求：熟悉数控机床基本操作，熟练掌握机床按钮操作，会建立工件坐标系。
巡回指导：重点是机床各按钮的操作，注意超程报警。
（2）台阶外圆的加工
①台阶外圆的编程及加工。
②刀尖圆弧半径的补偿。
③加工工件表面质量的提高。
课堂练习及测试要求：加工台阶外圆，会编程加工台阶外圆并提高工件的表面质量。
（3）圆弧外圆的加工
①圆弧指令的格式及编程。
②尺寸误差的消除。
③圆弧外圆的编程及加工。
课堂练习及测试要求：加工圆弧外圆，会用修改刀补值的方法消除尺寸误差。
巡回指导：注意加工工件的尺寸要符合图纸的要求。
（4）圆柱切削循环（G80）
①G80的编程格式。
②工件图的分析。
③工件的编程及加工。
课堂练习及测试要求：掌握大余量工件车削中单一循环G80的运用。
巡回指导：重点注意编程的格式。
（5）端面切削循环（G81）
①G81的编程格式。
②工件图的分析。
③工件的编程及加工。
课堂练习及测试要求：掌握大余量工件车削中单一循环G81的运用。
巡回指导：重点注意编程的格式。
（6）圆弧阶梯轴的加工
①复合循环指令G71、G73的指令格式。
②圆弧阶梯轴的编程及加工。
课堂练习及测试要求：熟练掌握复合循环指令G71、G73的运用。
巡回指导：注意G71、G73指令格式中各参数的选用。
（7）螺纹（圆柱）的加工
①三角螺纹各部分尺寸的计算。
②三角螺纹的编程。
③三角螺纹的加工。
④三角螺纹的检验。
课堂练习及测试要求：熟练掌握三角螺纹的编程及加工。
巡回指导：注意螺纹中径尺寸的计算要正确。
（8）椭圆宏程序（中心在轴线）
①宏程序的基本使用方法。
②椭圆加工计算。
③中心在轴线宏程序的编制。
课堂练习及测试要求：熟练掌握宏程序的编制，会加工椭圆零件。
3.学习评价
《数控机床操作实训》课程成绩评价表
三、“做中学”的教学效果
数控编程入门教学篇5
关键词：VB程序设计；三阶段教学法；教学研究
中图分类号：G642.4文献标识码：B
文章编号：1672-5913（2007）06-0010-03
1引言
VB程序设计语言因其入门简单、功能强大、应用性强等特点已经成为高等院校非计算机专业的重要课程。在以往的教学中，经常发现由于教师教学内容安排和教学方法选择不当，导致很多学生对VB语言感到枯燥难学，学过之后不能独立设计程序。因此，在教学中科学合理地利用教材，改进教学方法，激发学生的学习积极性，提高VB程序设计课的教学质量成为高校计算机基础课教师需要思考的问题。如何能教好VB程序设计课，笔者根据VB课的特点，摸索出一种以“三阶段教学法”为主的一整套教学方法和技巧，使VB课的教学取得了较好效果。
2什么是“三阶段教学法”
理解教材是备好课的基础，处理教材是上好课的前提。教师要从VB课程的教学大纲和教学目标出发，结合VB语言的特点及学生的认知规律确定VB教材的处理思路。VB程序设计课程教学的主要目标是使学生具有使用VB语言开发应用程序的基本能力。VB是一种可视化编程语言，提供了丰富的控件，采用事件驱动的编程方法，使编程更加容易，程序开发不再需要过多地与编写代码打交道，从而可以将更多时间放在程序设计上，放在设计解决实际问题的算法及更友好的用户界面上。但是以往教学中基础性实验比重过大，综合性实验比重相对较小，教学始终停留在语言基础层次上。而要想将教材各部分结合起来，构成一个完整的有机教学体系，实现VB课程的教学目标，只有通过综合性练习才能使所学知识融会贯通。那么怎样合理处理教材呢？
2.1纵观全面，确定重点
确定教学重点是教师在处理教材中起决定作用的一项工作，需要统观全局，慎重对待。VB程序设计课程总的来说分程序设计语言和可视化界面设计两部分，教学重点在前一部分，以教授程序设计基本思想和算法为主线。为此，在整个VB教学中重点要处理好以下六部分内容：⑴程序设计基础；⑵常用标准控件；⑶控制结构；⑷数组；⑸过程；⑹数据文件。抓住了这六部分教学内容就抓住了VB课程结构的主要线索。
2.2整体规划，分阶段教学
重点确定之后，就应考虑如何处理重点。通过对VB教材的整体分析，可把VB程序设计课的教学内容总体上划分三大部分：VB入门知识、简单编程、综合程序设计，在此基础上实施教学，即所谓“三阶段教学法”。“三阶段教学法”就是加大综合性实验比重，明确不同阶段的教学目标，采用不同的教学方法，内容明确，突出重点，分散难点，循序渐进，使学生在不同阶段掌握程序设计相应的能力，最终达到VB课程的教学目标。
3VB教学的三个阶段及实施方案
3.1VB入门阶段
该阶段的教学目标是熟悉VB集成开发环境，了解VB中对象的概念和事件驱动程序的基本特性，使学生初步掌握VB编程的基本过程，为下一阶段简单编程打下良好的基础；教学重点为对象的概念、事件驱动的编程机制、编程基础和常用控件的使用。具体教学内容涉及VB集成开发环境、常用对象及其操作、编码基础、数据的输入与输出和常用控件。
调查表明，大多数VB没有学好的同学都是前几章没掌握好，影响了学习的积极性，导致该门课程最终学习效果不是很好。究其原因，由于教学内容太多，学生在教学开始阶段很难一下理解这些概念。因此，在教学中应该将教材前几章内容进行精心剪裁、梳理和调整。比如，窗体的部分属性放到基本控件中讲，记录类型合到数据文件中讲，部分函数揉到第二阶段简单编程中讲。这样调整后，降低了入门难度，突出了本阶段的重点，激发了学生学习兴趣，难懂的概念也好理解了。这一阶段教学要注意以下几个方面：
（1）理解事件驱动机制，加强面向对象编程的思维训练。为了讲清事件驱动的基本概念，要加强学生面向对象的编程思维训练，通过实例归纳出如下典型事件驱动序列：①启动应用程序，加载和显示窗体；②窗体或窗体上的控件接收事件；③如果相应的事件过程中存在代码，则执行代码；④应用程序等待下一次事件。这样可使学生真正理解什么是事件驱动编程机制，如何设计事件驱动的程序。
（2）重视程序设计基础的学习，打好编程的基本功。程序设计基础介绍构成VB应用程序的基本元素，包括数据类型、常量、变量、函数、运算符和表达式等。学生学习这些内容时感觉太枯燥，提不起学习兴趣。针对这种情况，可采用以下教学方式：①关键概念，问题情境教学。如数据类型（整型变量、单精度变量、双精度变量）、变量作用域（局部变量、窗体/模块变量、全局变量）等一些概念之间的差别，如果只通过教师平铺直叙的讲述，学生的认识与理解往往是很肤浅的。如果能创设出问题情境，让学生自己在解决问题的过程中去体验，情况将会完全是另一个样子。②基础实验，立即窗口操作。程序设计基础内容多，而课时有限，培养学生自学能力尤为重要。这部分内容最好的教学方法是，让学生自己通过VB窗口来验证命令、函数和表达式，从中掌握一些有趣的技巧，不仅节省了课时，而且记忆深刻。
（3）学习编程，给出样例，完全模仿。这一阶段上机练习重点在界面设计（认识控件），对于编写控件的事件过程代码只要求学生根据样例模仿（完全模仿）做，其原因是入门阶段学生根本没有建立起程序的相关概念，不熟悉相关的编程指令，也就谈不上将解决问题的思路变成程序代码。
（4）常用标准控件，分组教学。在VB中常用标准控件一共有20个。如果按教材顺序一个个地讲授，一是课时不够，二是学习效果不佳。在教学过程中，应以文本框、标签框、列表框和组合框为主，滚动条、计时器为辅，配以命令按钮、复选框和单选按钮，对控件分组，每一组控件组成一个实用教学实例。经过处理后，当再讲授控件的属性、方法、事件过程时，学生就会产生强烈的好奇心和浓厚的学习兴趣，从而更好地理解和掌握这些控件，还可以从各个具有示范作用的实用教学实例设计过程中得到有益的启示，为下一阶段简单编程积累更多的经验。
3.2简单编程阶段
这一阶段教学目标为在熟练掌握VB语言的基本语句和了解简单的数据结构与算法的基础上，使学生具有一定程序阅读能力和初步的程序设计能力；教学重点是程序的三种基本结构和数组，要求熟练掌握各种结构的作用及实现方法，熟练掌握数组的定义方法、数组元素的引用方法、数组的使用。
这个阶段的教学逐渐从可视化界面设计的学习过渡到程序代码的编写。教师容易受到传统面向过程编程思维方法的影响，总是拘泥把程序设计语言和可视化界面设计教学硬性割裂开来，分成互不相干的两部分，未能在教学中体现结构程序设计与对象程序设计有机统一的客观规律。教学实践证明，将程序设计语言和可视化界面设计有机地结合，既可全面了解VB的基本风格，又可提高编程效率和教学效果，真正达到学以致用的目的。
由于第二阶段教学起到承上启下的作用，教学过程中不仅要注意语言的基本理论，更要重视编程思路的引导和编程能力的培养。因此，教学中必须处理好以下几个环节：
（1）教学中要注重对算法的教学。算法就是指解决问题的方法和思路，是程序设计的灵魂。在讲程序设计时，应以算法为核心，先讲算法的概念、算法的描述，并结合教学实例引导学生如何分析出程序的算法，再编写代码实现算法的每一步。具体来说，要在选择结构、循环结构和数组的教学中，强化求和、求阶乘、通项计算、求最大最小值、选择排序、冒泡排序、判断素数、判断奇偶数、字符串的一般处理、顺序和二分检索法以及数据交换等常用算法的技能训练。
（2）加强学生阅读程序的训练。在刚讲程序的三种基本结构和数组时，就要求学生根据题意自行编程，对于绝大多数学生来说是力不从心。教学实践表明，在第二阶段开始增加程序阅读理解训练是较好的解决方案。让学生多进行读程序、写运行结果、指出程序的功能等训练，有助于学生从中体会各种语句的使用，积累各种算法设计技巧。在阅读程序的训练中，教师还要引导学生在循环结构和选择结构中养成运用动态思维理解程序的习惯。这种习惯的养成，对培养学生的逻辑思维能力和抽象能力有非常重要的作用，待学生具有一定的阅读理解能力后，再提出编程的要求。
（3）学习编程，分析引导，给出参考范例，留给学生一些自由发挥、创造的空间，半模仿。本着从易到难、循序渐进的原则，将这一阶段编程的学习分成两步，第一步精讲例题，详细分析其算法，逐一列出解题步骤，给出完整程序；第二步出一些与例题类似，但要求略高的编程问题，让学生（半）模仿完成。随着一个个问题的解决，学生逐步消除对编程的畏惧，不断地体会到成功的喜悦，学习的兴趣也进一步强化了。
3.3综合编程阶段
该阶段教学目标为培养学生具有一定的程序设计能力；教学重点为过程和数据文件两部分。具体教学内容涉及过程、键盘与鼠标事件、菜单与对话框、多窗体与环境应用和数据文件等内容。这个阶段教学实施方法：将章节教学和综合复习穿行，课后习题分成基本题和综合题两类，基本题按章节进行设计，综合题从过程和数据文件两部分知识入手，设计难度适当、贯穿全书的练习题。课程经过这样处理后，加大了综合性实验比重，通过这些练习，学生综合编程能力得到很大提高。
为了使综合编程阶段的教学能对全书知识加以整理、系统、归纳、概括，以达到认识的再提高，教学中要注意以下三个方面：
（1）学习编程，从半模仿过渡到独立完成。第一步是“讲解”，对于讲解的综合实例要精选，使它具有典型性、综合性，并且多少适量，难易适度。第二步是“改进”，编选练习题组要紧密结合所讲综合实例精心安排，举出与原题类似，但要求略高，形式多样的实例，如程序填空题、程序改错题、编程题等，让学生练习消化，巩固所学知识，提高程序分析能力。第三步是“创新”，即在完成上述练习的基础上，鼓励学生进行创造性练习，独立编写简单的程序。让学生在大量的编程练习中提高编程能力。
（2）编程知识系统化。第一，复习要弥补的知识缺陷，起到查漏补缺的作用，部分综合题课堂知识不能解决，鼓励学生课外时间上网查询有关的编程资料、经验文章或通过mSDn帮助进行自学。第二，复习时要注意各部分的内在联系，抓住教材精髓。教师通过帮助学生细化大纲，将可视化界面设计按控件的属性、方法、事件进行列表整理，程序设计语言按数据组织（由常量、变量、数组、记录、文件等构成）、数据处理的基本方法（有求和、求阶乘、文件操作等）、数据处理的逻辑组合（有顺序、选择、循环）进行分类归类串接，使学生从中体会程序设计方法和思想。
（3）经常归纳总结。引导学生随时做好学习心得和经验积累的笔记，及时总结合理、简捷的编程方法和规律，帮助学生更好更快地提高编程能力。
4结束语
实践证明，采用“三阶段教学法”，明确不同阶段的教学目标，不仅丰富了课堂教学内容，提高了学生的学习兴趣，还提高了VB程序设计课程的教学质量，达到了令人满意的教学效果。
参考文献：
[1]杨俊宇.浅谈VB程序教学方法[J].科技资讯,2006,(16):211-212.
[2]康丽萍.VB教学的几点体会[J].农业网络信息,2005,(09):45-46.
数控编程入门教学篇6
关键词：精品课程；数控机床与数控编程技术；教学模式
作者简介：刘芬（1981-），女，山东临沂人，山东英才学院机械学院，讲师。（山东济南250104）
中图分类号：G712 文献标识码：a 文章编号：1007-0079（2012）14-0075-02
精品课程是指具有鲜明特色和一流教学水平的优秀示范性课程。精品课程的建设要遵循“以服务为宗旨，以就业为导向”的教育理念，将最新的教学技术、方法与手段引入课程教学，在教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等各个方面均能体现现代教育思想的科学性和先进性。
精品课程的建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。通过精品课程的建设，聚集优质的教育资源，提高课程的教学水平，使学生得到最好的教育，充分发挥学生的主观能动性和创新意识，培养学生迅速适应社会经济发展要求的基本素质和职业技能。同时，在专业课程体系建设中起到良好的示范与推动作用。
一、“数控机床与数控编程技术”精品课程建设概述
“数控机床与数控编程技术”是山东英才学院（以下简称“我院”）高职数控技术、机械制造及自动化、机电一体化等专业的一门专业核心课程。课程定位于高等职业教育，是培养学生职业能力和职业素养的关键课程之一。课程内容基于机械制图、机械设计基础、机械制造技术、工程材料与成型技术基础、电工学、液压技术、机械CaD等多门先修课程知识，同时，也为数控机床伺服系统、数控机床故障分析与维修等后续课程打下良好的理论和实践基础，具有较强的实践性和综合性。
随着数控技术在现代制造业中应用的普及，社会对于数控人才需求的数量和质量都在不断地提高，特别是对高素质、高技能型数控技术人才的需求已是迫在眉睫。因此，在课程建设的初期首先确定课程的培养目标，即培养具备良好的职业素质、较强的数控机床操作能力、数控加工工艺分析能力和数控编程能力，能在生产一线从事数控编程、操作、维修、生产组织和管理等方面工作的复合型数控人才。在此基础上，积极开展了“数控机床与数控编程技术”精品课程的建设，着重在教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等方面进行了认真地探索与实践，并取得了一定的成果。
二、课程建设的具体内容
1.教学内容
教学内容的选取和整合应从职业岗位能力分析入手，以就业为导向，以能力培养为主线，以“必须、够用”为标准，充分体现职业岗位需求和先进性原则。通过市场调研和企业考察，从数控机床操作实际应用出发，并结合本校的教学现状，对课程的教学内容进行了合理的的设计和调整，如图1所示。
首先，根据数控车、铣、加工中心操作工岗位实际工作任务所需要的知识、能力和素质要求，将课程内容划分为数控车床操作、数控车床程序编制、数控铣床和加工中心操作、数控铣床和加工中心程序编制等教学模块。在此基础上，以“任务驱动、项目导向”的原则组织实施教学，即以工作过程为导向，以企业的典型零件为载体，遵循由浅入深、由易到难、层层深入的原则对每个教学模块进行具体项目的设计，保证每个项目都来源于企业的真实生产过程。如图1所示，在数控车床程序编制模块中包含有外圆柱面零件的编程与加工、外圆锥面、圆弧面及沟槽零件的编程与加工、外螺纹面零件的编程与加工、套类零件的编程与加工、典型回转体零件的加工、非圆曲线零件的加工等六个项目。针对每个项目，首先提出拟实现的目标和具体任务，然后围绕如何顺利地实施该项目展开教学，包括所需理论知识的归纳、讲解和实践技能的示范、指导。最终使学生能够独立、正确地完成该项目，并可以将所学的知识和技能灵活运用于同类型的其他产品的加工。
通过循序渐进的理论学习和实际操作训练，学生不仅能够掌握数控编程的基本知识，而且能够掌握企业典型零件数控编程及加工的方法，并达到高级数控车工、数控铣工或加工中心操作工的要求，为学生毕业后迅速进入工作状态打下良好的基础。
2.教学模式和教学方法
（1）教学模式。本课程的实践性较强，为了将理论知识和数控加工生产实际操作结合起来，提高学生的学习兴趣，保证教学效果，笔者采用理论讲授、仿真模拟和加工实训并行、并重的基于工作过程的教学模式，从而使学生建立起从“抽象的编程加工―半抽象的仿真加工―实际的操作加工”的思维转变。
其中，理论课采用多媒体教学，充分发挥图片、视频的辅助作用，实现课堂教学的多元化；仿真教学利用仿真软件，模拟实际的生产加工过程，强化理论知识，熟悉机床操作，提高实训效率，降低实训危险；实训教学中由指导教师示范操作，边讲边练，通过典型零件的加工，强化所学的理论知识，并针对学生在实训过程中出现的问题，教师面对面引导解决，增强了学生的自信心、解决问题的能力和成就感，激发了学生学习的积极性。
（2）教学方法。在教学活动开展的过程中，重点强调以学生为主体，教师为主导的原则。针对课程中所设计的每个项目，采用了教学过程五步法，具体实施步骤如图2所示。在这其中，根据教学内容的需要，融合了多种形式的教学方法，如任务驱动法、讲授法、现场示范教学法、案例教学法、讨论式教学法、类比法、分组教学、“一帮一”教学等。在提高教学效果的同时，更有利于学生独立思考能力、实际动手能力和团队协作能力的培养。
另外，笔者也不断地充实和完善多媒体课件、电子教案、习题库、实训指导书以及拓展学习资料等教学资源，并建立了精品课程网页，将优质课程资源在校园网上实现共享，使课程的课内学习与课外学习充分整合，学生随时随地都能进行学习和测试，将课堂延伸到学生生活的每个角落，有利于学生自主学习习惯的养成。
3.教材建设
教材的编写是课程建设的重要组成部分，在确定了课程教学内容和教学模式之后，选用或编写合适的教材就成为有效提高教学质量、实现更高层次课程建设目标的重要保障之一。
目前，我国有关数控机床编程与操作方面的统编教材有很多，但其中都或多或少存在一些问题，具体表现在以下两个方面。第一，多数教材都是按照章节顺序编写，没有把编程、工艺和加工操作有机融合，也没有体现企业真实产品的生产过程，从而无法满足项目化教学方法的需求；第二，不同学校对于数控人才培养目标的定位有所不同，具体的教学条件、实训设施也均不相同，教学内容重点的选取也会存在一定的差别。而现有的多数教材都是概括性地讲解数控编程的相关概念和方法，针对性相对较弱。
因此，课程组成员在完成了实训教材《机械工程实训教程》、校本《数控实训指导书》的编写和出版后，又积极开展了《数控机床编程与操作》教材的编写工作。在该教材的编写过程中，重点注意了以下几方面的问题。
（1）教材的内容和形式必须与已经确定的课程教学内容保持一致，即采用基于工作过程的项目教学方式进行编写，每个项目均由学习目标、任务导入、相关知识、项目实施、能力拓展五个部分组成。
（2）综合考虑本地区企业对数控人才的需求状况、学生的知识基础和接受能力、中高级数控机床操作工职业技能鉴定要求以及本校现有的实训设备等各方面因素，按照“理论与实践有效融合”“易学够用”的原则进行编写。
（3）作为高职高专“任务驱动、项目导向”型教材，教材内容应围绕职业活动，突出岗位操作技能，重在培养学生的职业岗位能力。
4.实践教学基地建设
精品课程的建设需要有一流的实践教学基地作为保障。为了实现课程的培养目标，给学生营造一个良好的实训环境，我院投入了大量资金于2007年开始建设数控加工实训基地，经过几年的不断扩建和更新，已建设成为一个具备真实生产环境、能满足教学需要、并兼有生产和职业资格技能鉴定功能的先进的实践教学基地。目前，该基地已拥有数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割机床、数控电火花等主要教学设备，并配置了FanUC、广州数控等多种数控系统。同时，还建设了多个数控加工仿真实验室和CaD/Cam实验室，每个实验室内均配置60台电脑，并安装了autoCaD、UG、CaXa、上海宇龙数控仿真系统等多种专业软件。
另外，为了充分利用企业资源，实现优势互补，学院积极开发了一些设备先进、管理先进、技术先进、环境良好的企业作为校外实习、实训基地，并签订了长期、稳定的校企合作协议，如皇明太阳能集团、青岛海信集团等。这些实习、实训基地可以充分满足我院学生的专业认知参观、顶岗实习以及毕业就业等需求。
5.教师队伍建设
拥有一支优秀的教师队伍，才能将课程建设的成果的真正地应用到实际教学，充分提高课程的竞争力。为此我院开展了多项措施来加强教师队伍，特别是“双师型”教师队伍的建设。
（1）充分发挥老教师的“传、帮、带”作用，通过开展公开课、示范课以及课程教学研讨会等活动，交流教学方法和教学经验，提高青年教师的讲课水平。
（2）从企业聘请具有丰富实践经验的专业人才到学校担任兼职教师或校外实习指导教师，并建立科学的评价机制和聘用制度。
（3）鼓励和支持青年教师通过继续攻读更高学历、外派到其他学校进行交流学习或参与各种校内外的师资培训班等形式来优化自己的知识结构，提高自身素质。
（4）利用假期，有计划地安排教师到企业进行锻炼，积累实践经验，提高职业技能和基于工作过程的教学能力。或者组织教师技能培训班，提高教师的实践动手能力，并鼓励教师通过本专业的职业资格鉴定，获取相应的证书。
（5）鼓励青年教师积极参与教材的编写、论文的撰写以及教研、科研项目的研究，进一步提高自身学术水平和教研、科研能力。
目前，“数控机床与数控编程技术”课程的主讲教师均达到研究生以上学历，并具备了“双师素质”，全程参与了该课程的理论、仿真和实训的教学工作，具有丰富的教学和实践经验。同时，还参与并完成了多项校级教改项目的研究和多个实验实训室的建设。实训指导教师也均具备中级以上专业技术职务。通过建设，已逐步形成了一支以专业教师为主，专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍，以满足课程建设的需要。
三、结语
“数控机床与数控编程技术”精品课程的建设，使得该课程的软、硬件教学条件都有了较大的改善。经过了几个学期的教学实践，取得了良好的教学效果，学生的专业能力和职业素养也得到了一定的提高。同时，作为我校数控技术专业的一门专业核心课程，该课程的探索和研究也带动了专业内其他课程的改革和建设工作，在我院数控技术专业课程体系整体建设中起到了一定的示范和推动作用。
参考文献：
[1]顾京.数控编程课程建设的研究与实践[J].中国职业技术教育,
2005,(25).
[2]屠春娟.《数控机床与编程》精品课程建设的探索与研究[J].中国新技术新产品,2008,(18).
数控编程入门教学篇7
abstract:acordingdiagramwithsimplestructureandclearmeaningaboutthemainengineofpCwith8255achip,8253chip,38encoder74LS138chip,negationgate7408,drive75477andspeakerisdesigned.thecordingdiagramallowsbeginnersforcomputercontroltechnologytoquicklymastertheintroductiontechnologiesandkeytechnologiesofpCcontrolperipherals,anditisthekeyreferenceforthecomputinglabofcomputerprinciplecoursesinuniversityandisthebreakthroughtoimprovetheteachingqualityoprinciplesofcomputerinuniversity.
关键词：接口；端口；控制字；寄存器；计数器；地址；译码器
Keywords:interface；port；controlword；register；counter；address；decoder
中图分类号：tp39文献标识码：a文章编号：1006-4311（2011）25-0133-01
1问题提出
计算机控制是计算机的基本用途之一，实际上计算机控制可以广泛地用在国防、工业、农业和日常生活等方方面面，但由于计算机控制主要是控制i/o接口，i/o接口的结构和工作原理新奇、知识深奥和功能多样等，学者在刚开始学习它时，感觉比较难，尤其是对i/o接口的实验，学者很难理解实验过程，于是为畏难而退，于是掌握计算机控制技术的人员太少，因而极大地限制了计算机控制的应用领域。本人作为一名微机原理课程的教师，为了能对社会做点贡献，经常研究这个问题，终于找到了一个突破口：学者只要理解本人设计的一张用pC机通过控制8255a和8253两个芯片来间接控制扬声器发声的连接图，然后结合这个图做实验，通过对i/o接口的简单编程控制扬声器发声，就可以轻松地掌握i/o接口的结构、工作原理和用途等知识，也可以说使学者一节课就能迅速掌握pC机控制外设的入门技术和关键技术，可以免去对i/o接口的复杂实验。
2计算机控制的相关概念和工作原理
计算机CpU和内存总称主机；计算机主机和外设通信需要经过的桥梁部件叫做i/o接口；i/o接口大都用集成电路来担当，i/o接口中有地址的寄存器叫做i/o端口。计算机控制外设的实质和原理是计算机主机和i/o端口通信，计算机主机和i/o端口通信的关键是执行i/o指令。
3一张简单明了的pC机主机和计数器接口的连接图的设计
pC机的计数器接口都用8253芯片来承担，pC机的并行接口都用8255a来承担。本人设计了一张pC机主机与8253芯片、译码器74LS138、8255a和扬声器的连接图，根据这个图，可以说明i/o端口的地址计算方法，可以实现pC机对扬声器的实时控制，可以让学者真枪实弹地实现对i/o端口的编程和输出数据的演习。这个图如图1所示。
根据这个图可以看出，只有a7a6a5a4a3a2a1a0的数据为010000××B时，8253的CS引脚信号才有效，8253才能工作，所以8253中的控制字端口和三个计数器/定时器端口的地址在表1所示的范围。
要使扬声器按某一频率发声，8255a的端口pB的pB0和pB1必须是二进制数1，pB0=1把8253中的计数器2启动，pB1=1把与非门7408打开，然后给8253的控制字端口写控制字，设置计数器2的工作方式和工作频率，查有关参考文献可知，pC机的8255a控制字端口的地址是63H，端口pB的地址是61H，8253中的控制字端口的地址是43H，计数器2的端口地址是42H。
4pC机控制扬声器的编程
为了让学生掌握pC机实时控制的一个实例，掌握对i/o接口芯片编程的入门技术和关键技术，结合上述pC机主机与并行芯片8255a和计数器/定时器等的连接示意图，编程控制扬声器按设计的频率发声。为了使8255a的pB端口的工作方式为基本输出，则向8255a写入的控制字应为80H；为了使8253的计数器2的oUt2为方波信号，只能设置计数顶值的高位字节，计数值为二进制值，则向8253应写入的控制字应为0a6H。在下面我编写一段程序，其功能是让扬声器按（533H×896÷2500H）HZ的频率发声。
5创新点
5.1设计了一张用pC机主机通过控制8255a和8253两个芯片来间接控制扬声器发声的示意图，结构简单而清晰，意义正确而明了；
5.2应用本人设计的pC机主机与并行芯片8255a和计数器/定时器芯片8253等的连接示意图，编程控制扬声器按设计的频率发声。
6结束语
本人设计的pC机主机与8255a芯片、8253芯片、38译码器74LS138芯片、与非门7408、驱动器7547和扬声器的连接示意图对迫切需要掌握微机控制技术具有非常重要的意义。
参考文献：
[1]雷丽文等编著.微机原理与接口技术[m].电子工业出版社，1997.2.
[2]刘红丽主编.微机接口实用技术教程[m].电子工业出版社，2000.8.
[3]顾元刚主编.汇编语言与微机原理教程[m].电子工业出版社，2003.8.
[4]周细和黄文兰主编.微型计算机机及其应用[m].华中理工大学，1997.
数控编程入门教学篇8
【关键词】数控车床；铣削加工；数控编程；教学经验
1、引言
近年来，随着我国制造业的迅速崛起和科学技术的不断提高，数控机床在各个领域得到了广泛的应用，机床数量呈几何倍数增加，使得整个制造业对数控人才的需求也变得极为旺盛。作为数控操作人员培训的核心教程，数控铣削编程的教学就显得极为重要。但是，目前我国中职、高职学校学生大多数学习能力、理解能力较差，不管是从生理还是从心理方面都很不成熟，很多学生自由散漫，再加上数控铣削编程是理论性与实践性并重的学科，不仅包含了大量现在机床加工知识和数字制造知识，还有大量实践性应用技术，因此其教学难度较大，必须突破传统学科体系教学模式，根据劳动力市场对人才的需求实际出发，以提高学生职业应用能力为基础，才能取得良好的效果。下面，本文从数控铣削编程教学实践出发，就如何进行数控铣削编程教学进行一番浅要的探讨。
2、数控铣削编程教学基本思想
数控铣削编程是理论性与实践性并重的学科，其产生是由于数控机床在现代制造业广泛应用的原因，整个课程包含了大量机械加工知识、现代数字制造知识以及大量实践性技术，因此采用传统教学模式很明显与课程内容不符。而数控铣削课程的设置主要是为了提高学生的职业技术水平，对学生进行职业实践性应用培训，因此整个教学过程都应当紧密围绕学生职业能力的提高而进行。这就要求教师在进行教学时，要以学生就业作为导向，着眼于学生职业生涯，营造出职业岗位实际工作氛围进行教学，让学生能够体验生产第一线的情境以提高学生职业能力。同时，对于数控编程，应当以典型的、常见的生产实际零件加工作为案例，从零件的设计、工艺分析到编程实行一体化教学。此外，还要让学生多观察、多动手、多思考，充分激发学生自主学习、自由思考的积极性，潜移默化的提高学生综合素质，培养学生实践操作应用能力。
3、数控铣削编程教学策略
传统观念认为数控铣削编程教学，其难点在于编程，只要学生将编程学会了，操作就没什么问题，将编好的程序输入机床自动运行即可，但实际上却并非如此，编程与实际加工两者都是这门课程的重点，同时也是难点，在实际教学中，应当将两者结合起来，形成一体化教学模式。
3.1程序编写教学
程序是数控机床运行的基础，是数控机床完成自动机械加工制作的指令集合。作为整个数控铣削编程教学中最重要的理论知识部分，大量的指令极容易让学生感觉枯燥乏味，生涩难懂。因此，教师在实际教学中，应当尽量同实践应用相结合，对相关指令进行讲解，从而让学生明白每一条指令所代表的意义，在数控机床运行中所起的作用。程序编写教学内容包括编程指令的讲解、简单零件编程、外形轮廓铣削编程、孔系零件编程、键槽铣削编程、型腔铣削编程等。教师在教学中，可以举一些实际例子进行讲解，还可以结合仿真软件或机床实践进行讲解。
比如数控铣床编程中非常重要的刀具补偿，学生对于刀具补偿的理解往往仅停留于表面，处于似懂非懂的状态，在实际应用中极容易出错，尤其在对工件轮廓进行数控铣削加工时，刀具半径的存在使刀具的中心同编程轨迹不重合，此时如果不考虑刀具半径加工出来的零件尺寸在加工外轮廓时必然小一圈，在加工内轮廓时则又大一圈，因此必须用G41或G42进行左补偿或右补偿来确定刀具半径补偿偏置方向。在零件刀具半径补偿轨迹加工完成后，刀具撤回工件回到退刀点，这一过程则应取消刀具半径补偿，其指令则用G40。其中G41和G42是模态指令，G41和G42必须同G40成对使用。
通过这种相似指令对比教学，能有效的帮助学生归纳记忆，区分各指令所代表的意义，避免学生对数控程序产生混乱而出现程序输入错误现象。
3.2铣床实控操作
在数控铣床的实际操作过程中，经常会因为各种问题而造成加工过程的中断。因此，数控铣削编程教学不能仅局限于单纯的数控指令意义、编写的教学，还应当让学生在学会输入程序的同时，对数控铣床操作过程中将会遇到的各种问题有所了解，并掌握相应的处理方法，训练学生独立解决实际操作过程中各种问题的能力，这样才算是真正培养了学生的职业操作技能。
比如刀具方向的准确控制，这对于学生来说是非常重要的，只有学生辩清方向，才可以避免手动加工时出现撞刀现象，尤其是在刀架移动超程需要取消超程操作时，如果方向不正确将会直接造成铣床的损坏。而在编写程序时，既便正确编写了程序但出现了错误的输入，都会造成扎刀与撞刀现象，这种现象在学生中是极常见的。因此，要通过实践培养学生仔细检查、图形模拟、单步运行等习惯，避免在实际应用中出现错误造成不必要的麻烦。比如为保证工件轮廓不会产生过切，编程时就必须注意加工程序的结构，严格根据编程规则进行，如刀具半径补偿规则，在建立好刀具半径补偿之后，不能连续出现两断z轴移动指令，否则将会出现补偿位置不正确现象，使系统无法正确判断补偿矢量方向。
4、结束语
数控铣削编程课程是理论性与实践性相结合的一门课程，具有很强的操作性、实践性和应用性，是学生职业能力培养的重要组成部分，其实践操作性的特点使传统教学模式根本无法满足课程教学的要求，必须根据课程实际和学生实际，采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，才能真正提高学生的数控铣削编程水平，使学生形成职业实践应用能力，达到课程设置的目的。
参考文献
[1]张燕.杜威新职业教育观简论[J].职业技术教育,2005（10）
数控编程入门教学篇9
摘要：数控加工技术是机械加工技术专业的一门专业课，以编程为主的理论教学，学生难以理解。把数控专业理论编程教学，变成在计算机上使用的CaD/Cam软件，把枯燥课堂教学变成形象的多媒体教学。不但能够改善数控编程教学的效果，还可以提升学生学习数控编程的兴趣。
关键词：CaD/Cam软件数控教学
1、引言
数控编程课程是一门实践性很强的课程，离开实践，就谈不上素质，实践是知识转化并升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果，仅在课堂上实施全方位的教学是不够的，还应具备一个良好的实践教学环境。考虑到前面谈到的企业生产过程很难按照学校教学要求开展数控编程实训与数控设备价格等因素，经过多方调研，我们选择了能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控机床有良好数据接口的CaD/Cam软件，如基于pC平台广泛使用的maSteRCam、pRo-e或CaXa等应用软件。这类软件既能按照数控编程教学要求开展系统的实际编程训练，实现动态模拟加工轨迹，检验程序的正确性；又能结合目前企业广泛使用这类软件的生产实际需求，为学生毕业后直接进入制造型企业数控技术岗位工作打下扎实的基础。CaD/Cam软件在数控编程教学中的应用。
2、应用CaD/Cam软件对手工编程进行校验
数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具的位移量等信息用数控语言记录在程序单上，并经校核的全过程。数控加工程序主要分为手工编程与自动编程两种，手工编制是计算机自动数控编程的基础，应用计算机进行数控加工自动编程最终也还要经过后置处理转换成数控程序代码。作为数控编程人员，不仅是数控技术的应用者，更应该是数控技术的开发者。因此要使学生知其然并知其所以然，手工编程是学生熟悉并掌握数控程序基本原理的一个重要途径。但数控指令枯燥、不易记忆，编写的程序又不能得到实现，学生学习的兴趣不高，也得不到应有的实际动手的训练。同时对同一零件编程，学生编写的程序会有多种，老师批改作业、检查学生掌握情况也十分困难。这一难题在CaD/Cam软件maSteRCam、pRo-e或CaXa中就迎刃而解了；只要将数控程序代码输入软件，通过加工轨迹校验，数控程序的结果就非常直观地仿真出来了。
3、应用CaD/Cam软件设计数控程序
应用CaD/Cam软件maSteRCam、pRo-e或CaXa中具有CaD绘图建模功能，可以绘制生成三维零件模型，或利用这类软件提供的数据接口将在其它CaD系统中做好的零件模型数据导入，然后综合运用所学过的如《机械制造工艺学》、《金属切削机床》等课程的相关知识，选择合适的加工工艺方法，安排零件的加工工序，确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路线、主轴转速等参数后，这类软件便自动计算出机加工余量，并动态显示出与粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码，省去了人为编制数控程序的烦恼。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，在数控编程课程中达到了融会贯通，并在计算机上变得生动、形象起来，巩固了学生的机械加工工艺方面的知识，强化了在数控编程教学中应用CaD/Cam软件的效果。
4、应用CaD/Cam软件对刀具轨迹进行仿真
为确保数控程序的正确性，防止加工过程中刀具发生干涉和碰撞，在实际生产中常采用试切法或轨迹显示法进行检验。但这些方法费工费料，代价昂贵，使生产成本上升，增加了产品加工时间和生产周期。应用CaD/Cam软件maSteRCam、pRo-e或CaXa中具有模拟仿真功能，可以替代试切法与轨迹显示法，在计算机上直接进行三维或多维立体效果的动态仿真加工。这种在计算机上仿真加工，可以使每个学生反复进行模拟加工训练，省时间、省材料、省设备投入。在仿真过程中，刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工，学生可以直观地掌握数控加工的整个过程，判断刀具轨迹的连续性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀或撞刀等情况，以及刀位点计算是否正确，加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。通过对照加工结果，学生明白了不同的刀位轨迹，其加工结果实质上有很大的差异，加工刀具轨迹定义的合理与否，与学生对零件加工工艺知识掌握的熟练程度有密切的关系。学生可以通过动态仿真加工，发挥自己的创造性和综合能力，对不满意的加工结果重新进行零件建模或重新定义刀位轨迹，实现仿真设计与加工。
5、应用CaD/Cam软件进行数据传送控制机床
应用CaD/Cam软件maSteRCam、pRo-e或CaXa中具有数据传送接口功能，可以把在计算机上学生编制的零件加工程序通过数据接口传至数控机床，控制机床进行实际加工。这种把学生亲自编制的数控程序与实际加工直接联系起来，使学生对数控编程理解不仅仅停留在理论知识和感性认识上，实现数控编程教学改革，达到理论联系实际的应用能力综合训练。因此在条件允许的情况下，让每个学生都有机会把自己编制的加工零件数控程序，通过数据接口传到数控机床进行实际加工与检验程序的正确性，并可以获得满意的加工作品。在这个过程中，数控程序、数控系统、数据接口起了非常重要的作用。作为数控程序开发人才，应该熟练掌握数控编程、数据通讯、接口技术等专业基础知识，并得到相应的动手能力训练，提高数控机床的操作能力及系统的维护能力。
CaD/Cam软件在数控编程教学中应用是多方面的，除了满足教学需要外，还可以进行科研项目研究，提高教师自身的业务水平，同时为生产科研服务，开展对外技术培训和技术服务。促进计算机辅助设计与制造（CaD/Cam）的教学与科研活动，推动教学改革与课程的建设。
参考文献：
[1]韩旻.《CaD/Cam应用软件：masterCam训练教程》[m]，高等教育出版社，2006年
数控编程入门教学篇10
【关键词】改善；数控加工；实训教学效果；对策；措施
数控加工实训是在完成普通机床实训的基础上，增加学生的实训项目，提高其对先进制造技术的了解和应用，数控加工实训属于强化计算机技术与现代机电控制技术为代表的先进制造技术内容进行整合的实践教学，其目的在于提高机械制造水平，适应现代化制造技术的发展。通过数控加工实训教学，可以培养学生的工程意识，不断提高学生数控加工知识水平与综合运用能力，为国家与社会培养更多数控加工方面的人才。
一、数控加工实训教学的主要内容与特点
1.1数控加工实训教学的主要内容
数控加工实训是一项综合性与系统性兼具的任务，其内容涵盖范围较广，涉及专业与知识较多，主要包括数控加工基础知识、数控编程与仿真训练及数控机床操作训练，这三大方面包括诸多分支，均围绕专业知识与操作技能展开。数控加工实训教学的主要内容如下图所示：
图1.数控加工实训内容
1.2数控加工实训教学的主要特点
数控加工实训室在学习了数控机床及机械制造工艺学、编程、金属切削理论、金属材料、机械制图等专业课程的基础上进行的，其目的在于促进学生全面掌握数控机床的操作技术与综合运用能力，主要具备以下特点：（1）数控加工实训教学的基础是普通机床实习教学，操作技术的掌握主要依靠用脑，其关键之处在于加工程序的编制与处理；（2）数控加工兼具综合性与系统性，涉及机械、电子、计算机等多门技术，对数控加工的掌握需要综合运用多门学科的专业知识与技能；（3）数控加工实训难度大，需要在教师的指导下逐渐提高学生对数控加工的分析能力与解决问题能力，从而将所学知识与技能运用于实际操作中；（4）数控加工实训以“实践”为核心，侧重于实际操作，并重视产品质量，因此在实训过程中，教师与学生需要质量意识，避免出现产品质量问题与事故。
二、改善数控加工实训教学效果的有效对策
2.1提高学生的积极性与能动性
在数控加工实训过程中，教师需要组织学生对企业的加工车间进行参观，向学生讲解数控加工技术的优势与发展趋势，对于学生产生的兴趣与疑问进行详细的讲解与解答，激发学生的求知欲望与学习欲望，提高学生的学习积极性。此外，在实训中，教师需要经常迎合学生的兴趣点，以挖掘学生的学习能动性。例如，在组织学生编程的实际教学中，指导学生编制自己喜欢的立体模型，并通过数控机床实现模型的切削与打磨，如此可以大大提升学生的学习与操作欲望。
2.2加强师资队伍建设
学校需要增加师资队伍建设投入，积极推进“双师型教师”的培养与任用，引进具备扎实理论知识与实践经验的专业人员，另一方面需要安排青年教师到企业车间参加业务培训，在实际操作中充实数控加工知识架构，提高数控加工操作技术水平。此外还需要加强教师“理论结合实际”的能力，使教师将其所学有效而全面地教授给学生。
2.3实施数控加工实训考核办法
通过数控加工实训考核办法的实施，可以对学生数控加工理论知识与实际操作能力进行检验，并对学生产生督促作用，刺激学生的学习能动性与创造性。因此学校需要改变“点名―作业―考试”的传统模式，将考核要素贯穿在整个实训过程中，围绕设计、编程、操作、产品质量等几方面进行综合性考评，并组织开展优秀作品展览，以强化学生对优秀作品的学习与借鉴，从而提高数控加工实训的质量与效果。
三、改善数控加工实训教学效果的具体措施
3.1强化学生对数控机床的熟悉与掌握
在数控加工实训教学过程中，教师需要向学生进行机床结构的讲解，对床身、主轴、轴丝、丝杠、控制系统等构件进行详细的介绍，并对机床开关机的顺序、机床各种按钮作用、机床正确使用方法等进行讲解，尤其需要通过实际机床运作使学生对数控机床有一个清晰的了解。此外，教师需要亲自动手，分步讲解机床操作流程，例如，手指放置位置与配合、眼睛观察角度、身体站立姿势、控制步骤等。在学生对数控机床比较了解之后，需要对其进行分组，并设立实际操作标准，使学生经过小组讨论后，尝试实际操作数控加工机床，教师需要扮演辅助的角色，对学生在操作过程中遇到的问题进行解决与处理。
3.2优化学生对数控机床的细节性操作
对于零件的定位与装夹，教师需要针对零件在三爪、四爪卡盘上的装夹原理与方法进行讲解与演示，并对注意事项进行提醒，例如卡盘扳手如何使用、卡盘扳手与加力套筒的配合等，同时需要观察学生在实际操作中出现的不足，对其进行正确性的指导；教师需要向学生进行数控刀具种类、型号、使用方法的介绍与讲解，并在机床上进行刀具安装与使用的演示，如刀具中心高的调整、刀架上锁紧螺丝钉的正确使用等，避免学生在刀具使用中出现安全事故；针对对刀方法的教授，需要针对对刀数据输入、对刀锁定与解除锁定的步骤与注意事项进行详细性介绍与演示，尤其需要避免校检程序完毕解除锁定后直接对刀的错误操作，使学生学会正确的对刀方法。
3.3开展简单零件编程加工训练
对简单零件编程的加工训练，是学生熟悉并掌握数控加工机床操作的有效手段。因此，在对机床操作、注意事项及编程知识详细讲解之后，教师需要组织学生进行机床的实际操作，在此之前需要着重向学生讲解数控加工的动作要领与注意事项，尤其对意外情况与技术性难题的应对与处理进行强调，然后以小组的形式使学生编制简单零件的程序，指导学生输入到数控机床的电脑程序中开始零件的加工生产。
结论：通过数控加工实训教学，充实了学生的数控加工知识结构，锻炼了学生的数控加工实践能力与综合运用能力，使学生深入企业，及时了解并掌握数控加工先进的材料、设备、工艺等，取得了良好的教学效果。基于此，教育部门与学校需要提高重视程度，积极开展并推进数控加工实训教学的改革与创新，进而为国家与社会培养更多的数控加工人才，提高我国的机械制造水平。
参考文献：
[1]张炜，夏山鹏，宿良.基于powermill的数控自动编程加工技术研究[J].轻工科技，2015，06：60-61+63.