数控机床基础知识大全11篇

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中图分类号：G42 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）07-0101-02

一、CDIO创新教育概述

CDIO含义是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)，四个词汇英文第一个字母缩写。2000年，在美国麻省理工学院工程院院士Ed.Crawley教授为首的团队和瑞典皇家工学院等3所大学组成跨国研究组合,获Knut and Alice Wallenberg 基金会近1600万美元巨额资助，经过四年探索，创立了CDIO工程教育理念，并成立CDIO国际合作组织。CDIO工程教育的理念是：充分利用大学学科齐全、学习资源丰富的条件，以尽可能接近工程实际，涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计，以产品研发到产品运行的生命周期为主要载体，结合专业核心课程的教学，使学生在学习中从理论知识、个人素质和发展、协作能力和对社会大系统的适应与调控能力四个方面得到全面的训练和提高。

二、数控机床维修课程概述

（一）目前教学模式分析

1、课程性质与定位

《数控机床维修》课程的主要目标是使学生能够完成数控装备制造类企业电气装调岗位的典型工作任务，能够运用数控原理进行数控机床控制系硬统件配置、数控机床一般功能调试以及简单故障分析，使学生掌握数控机床安装、调试、维修手段，学会普通机床数控化改造等专业技能，能更快地适应以后专业岗位工作。

2、传统的教学模式

《数控机床维修》课程是一门综合性很强的课程，其知识点涵盖了数控设备各方面的基础知识，包括机械基础知识，电气控制技术基础知识、数控系统知识等，传统的教学方法是各块分开教学，如下图1所示。

传统的教学方法，是以教师单向的知识传授为主，这种方法最大的弊端是容易忽略学生个体差异逐渐，这些差异包括性格，对基础知识和社会知识的掌握等。如果全班训练内容都一样，那么这种方法可能成为抄袭的最大驱动力，其原因在于学生没有自己拟定调试与维修的方案，只不过是按照教师制定的方法走一个过程，起不到锻炼创新能力目的，很多学生仅仅为通过考核而学习，没有主动参与的热情，也体会不到学习的乐趣所在，也培养不了创新能力。

（二）课程改革现状及存在问题分析

伴随着国家示范院校建设，《数控机床维修》课程目前教学在示范中进行了项目教学改革，通过岗位分析，任务驱动，将数控机床维修课程分为了六个模块教学包括数控机床操作，数控机床电气调试与维修，数控机床机械调试及维修，驱动部分故障诊断与调整PLC功能及PLC控制故障诊断与调整以及数控机床验收、采购及日常维护常识等内容进行了教学改革试点工作。

图1 传统教学方法数控机床维修课程教学模式

从试点情况来看，取得了一定的成效，学生对学习数控机床维修兴趣有了明显提高，学生在参加2009年全国高职技能数控机床安装、调试与维修项目大赛，也取得了国家二等奖的成绩。但是总体看，学生学习兴趣还有待进一步提高，特别是分组教学中由于每一组教学内容一样，造成了基本一组只有一、两个学生学习为主，其他学生参与度不高，造成了总体班级教学效果不理想、缺乏团队合作精神、项目组织管理能力。特别是学校推进创新型人才培养的背景下，为此针对此种情况有必要进一步推进教学改革，以加强学生团队合作、技术交流、项目组织管理能力培养。

三、基于CDIO理念的教学模式

（一）课程改革思路及特点

教学模式改革的思路是首先研究国内外工程教育中的CDIO教学模式理论，特别是其中的Sill-CDIO教学方式理论；按照数控机床维修课程教学目标，重构课程教学体系，更新教学内容，将数控机床维修教学内容从单一模块化，重新设计成几个互相关联相对独立的单元；改革教学方法和方式，将现有的简单的分组学习，转变为一个独立的项目组，明确各成员的目标和任务；即将CDIO教学模式理论应用于数控机床维修课程，进一步培养学生在数控设备维修领域里工程化的应用意识。学生通过在CDIO项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验过程的探索带来的乐趣，培养学生分析问题和解决问题的思想和方法，锻炼团队意识，培养学生的终身学习能力和实际处理问题能力。该项目成功实施将为数控类其它专业课程引入CDIO教学模式借鉴经验，同时也为学校推进教学改革提供参考的案例。

该项教学改革的推行将有利于《数控机床维修课程》教学质量提升。CDIO在教学模式的教学方法上一般实施探究式学习、参与学习和主动实践学习，不再以教师教授为主，而是师生基于问题解决的互动学习，将学生以继承知识为主的学习引导至对未知事物主动探索的学习。老师主要帮助学生明确所学内容在学科知识体系中的位置，找到建立和优化自身知识框架的方向和途径，使学生学习的方向性和主动性大大提高，课堂氛围也更轻松活跃，通过CDIO教学模式的实施，将大大激发学生的学习兴趣，提升教学质量。

（二）改革后的教学模式

1、构思阶段

项目构思阶段，主要是加强专业技术知识和专业技术技能的传授，为学生打下扎实的专业基础知识和基本技能；同时进一步加强现代工程技术科学和技术发展的介绍、多学科工程应用知识的介绍，使学生了解较宽的科学基本原理，也就是宽口径、厚基础。设计的项目不仅让学生需要掌握机械制图、同时还要会电气制图、必要的电路分析，以及一定的数控原理知识。

2、设计阶段

与理论教学相比，实践教学在培养实践能力和创新能力人才方面，又具有不可替代的作用。机械结构装配、电气柜装配、数控系统连接与调试实验教学中，以提高教学质量、培养学生的工程意识和提高学生工程素养为核心，以激发学生的学习兴趣和潜能为重点，以培养学生团队精神和创新意识为目的，在教学体系、教学方法、教学内容等方面进行深入的改革与创新。将此机械结构知识、电气柜设计与连接知识、数控系统硬件连接知识，放在数控机床维修课程项目学习过程中，能将学到的知识内容与数控设备维修行业实际维修联系在一起，将课程经典知识与现代技术有机结合，更新了设计手段和设计方法，极大地提高了学生的学习兴趣和实践能力。

3、实施阶段

主要强调对“实现”(Implement)环节的过程验证。要求学生熟悉和理解诊断流程，明确诊断方法和步骤，具体实施的细节部分。重点训练操作的规范性，逻辑思维能力和逻辑推理能力；在实现过程中，使学生体验团队协作的意义和作用，若实现过程受挫，则启发学生寻找、分析失败原因，总结操作过程中存在的不足之处，培养整体思考能力和发现问题的能力。重新制定新的方法和步骤，并进一步实施，以强化对相关知识的理解和运用。在实现过程中，考核学生操作的规范性，监视操作过程中的安全事项。

4、运作阶段

企业实际数控机床维修项目是项目运作的前提和基础，这就对学校教师能力提出了新要求，必须要求相关专业教师深入掌握数控机床维修技术，深入企业承接实际数控机床维修项目，并将项目带入到教学之中，学生以“职业工程师”的身份参与实际工作，在工作实践中学习成长。在此项目中，由教师指导，完成相应项目的实际诊断和检测实现学生角色向职业人角色的转变。注重培养学生综合运用能力、创新能力、举一反三的能力和解决关键技术问题的能力，形成具有独立主持项目等管理能力和项目执行能力。

四、结束语

基于CDIO模式的项目教学有效地解决了理论教学与实践教学脱节的问题。项目实施中，每个学生都有自己的任务，都要接受检查、考核，成绩评定注重过程考核，有效激发了学习兴趣，提高了学习效率，而且也构建了较好的学习环境，还可锻炼学生多方面的能力，为学生今后开展工作打下良好基础。

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随着我国加入世界贸易组织及改革开放的进一步深入，中国已经成为世界制造业的大国，陈旧的制造设备正在被高精度、高效率、高柔性化的数控设备所取代，因此，制造业的竞争在一定程度上就是数控技术的竞争。数控技术的普及使企业急需大批的数控编程及操作人员，然而目前数控人才奇缺，特别是具备综合基本知识、能解决数控技术工程实际问题的人员更为奇缺。这严重地制约了数控设备的使用和利用率，影响了企业的竞争能力。因此，数控人才的培养已迫在眉睫。作为培养生产一线的数控人才的中职学校必须顺应这个历史潮流，利用这样一个大好的发展机遇，培养大批在生产一线从事数控加工编程、操作)juar及设备的维修、维护等工作的技术技能型人才。 

一、明确中职学校数控专业的培养目标，高度重视职业技能鉴定，严把质量关． 

(一)中职学校数控专业的学生来源大部分是初中毕业生，入学前文化基础知识普遍较差，能力参差不齐，他们在数控机床的应用过程中，主要面临着操作、编程及维修(主要是维护)三大问题。因此，我们必须明确，中职学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床的操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人。 

(二)职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程，近年来，数控专业的职业资格证书已成为求职者的敲门砖和用人单位用工的首选。不可否认，我国的职业资格证书制度还不成熟，有待完善，虽然技能鉴定的通过率很高，但在知识与能力结构方面仍然不能真正地满足企业等用人单位的要求。因此，中职学校在追求职业资格证书达标率的同时，必须严把教学与实践质量关，真正做到名副其实。 

二、注重基础知识、基本技能以及传统的金工实习，突出数控教学中的重点和难点内容。 

我们知道，普通机床经过改造，加上数控系统和必要的电路、液压、气路等，便可成为数控机床，但其本质仍然属于机械加工范畴。因此，作为数控专业的操作人员，不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养，还需掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。目前，在数控专业的实习教学中存在着这样一种误区，认为随着机床数字化程度的不断提高，传统的车、铣、锻、磨、刨的金工实习的教学要求可以随之降低。例如刀具(车刀、铣刀等)的刃磨在普通金工教学中是非常重要且必须掌握的基本技能，如果数控专业的学生缺乏这种能力，绝对会发育不良。可以想象一下，如果数控机床的操作人员连刀具都不会刃磨、切削用量不会选择、制造工艺、安装和定位都不懂，他将如何操作数控机床加工出合格的产品?我认为，数控机床的实习最好安排在普通机床实习之后，实习

由于学生在普通机床上实习过，有一定的普通机床的基础，这样，教师在讲授数控机床的编程和加工特点时，可以和普通机床进行比较，分析它们的异同点，这会使得学生更容易理解，同时也可提高他们的学习积极性。目前，在国内的企业生产中以日本的法纳克(fanuc)和德国的西门子(sie慨ns)两种数控系统居多，学校的教学也有华中数控和广州数控等系统。不同厂家生产的数控机床在结构上有所不同，在教学中应强调这一点，并提出其共性部分的特征，以提高学生的适应性。在数控系统的基本操作中，要突出对刀、取刀补及程序录入的操作。因为对刀及取刀补的准确度直接影响到零件的加工精度，而加工程序又是数控机床得以运行的关键。在数控编程的教学中强调加工程序的工艺优化和保证加工精度的方法，选择最佳的切削参数。 

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。数控机床在加工前，要进行对刀。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。通过指导学生数控实训发现，学生普遍有这种观点：数控机床的操作并不难，难就难在对刀。让学生掌握简便、实用、有效的对刀方法，是数控教学中的重中之重。 

三、利用网络和仿真等软件组织教学，以期提高学生的学习积极性和主动性。 

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在中职院校开发数控维修专业的过程中，相关部门应该对其进行严格的监督，使其可以达到预计的效果。中职院校应该设置核心课程，使中职数控维修课程能够达到更好的开发效果，加强对技术课程的重视，培养出更多的技术型人才，为国家的发展奠定良好基础。

一、中职院校开发数控维修专业的意义

1.满足数控维修市场需求

随着国家的发展，数控机床业也发展起来。自2001年开始，数控机床的生产数量逐渐增长，直到2007年数控机床的产量达至上百万台，数控机床的种类也开始增多。然而，即使数控机床的产量与种类增多，与其他国家比较起来，我国的数控机床技术还是较为落后的。虽然国家为了提高数控机床的生产质量，大力支持数控机床的建造、维修等工作，但据相关调查显示，我国数控机床维修人员较少，尤其是技术类人员，甚至缺少几万人。中职院校开发数控维修专业，可以更好地满足国家相关市场的需求。在开发数控维修专业的过程中，不仅可以为国家培养大批量的技术人才，还可以解决较多毕业生的就业问题，对国家的发展产生较为有利的条件。

2.统一数控课程

在中职院校开发数控维修专业的过程中，可以统一数控课程，使其更加专业化。主要是因为目前社会中数控教学较多，虽然部分职业学校已经开始对学生进行数控教育，但还是与其他专业共同教授，使数控课程不专业的程度越来越严重，各个院校之间也没有较强的竞争能力，学生在毕业之后就业压力较大。中职院校开发数控维修专业，可以将数控维修知识整合成为教育体系，不会与其他知识相混，所教育出的数控人才是较为专业的，能够满足国家的发展需求。在招生方面，都是以数控维修专业为招生专项举行开学仪式，在保证提高学生数控基础知识的情况下，增强学生的数控技能，为其发展奠定坚实基础。

二、中职院校开发数控维修专业策略

1.重视专业开设前的工作

在中职院校开发数控维修专业之前，要重视各项准备工作。首先，要对数控市场做详细的调查，了解数控市场的需求，明确部分相关毕业学生的就业情况。例如：部分毕业生已经从蓝领升级到金领，这样的毕业生所掌握的数控技术都是较强的。同时，相关部门还要设置数控维修人才培养的目标，在设置之前，对此专业教师的素质进行严格要求，确保数控维修技术处于中上等，并且要具有较好的教育能力，只有这样，才能保证教育目标设置的有效性。教育目标要根据社会的需要设定，要对毕业生就业有一定的定向，保证接受过专业教育的学生能够有良好的就业率。在学生毕业之后，职业院校要对学生进行专业的考核，并申请颁发国家级的专业证书。这样，不仅可以提升学校的办学质量，还能够更好地培养专业技术人才。

2.重视课程的设置

在中职院校开发数控维修专业的过程中，相关人员必须重视专业课程的设置，能够科学、合理地进行课程设置。这样不仅可以提高学生的学习效率，还能够节省教学时间。例如：重点培养学生学习机床图设计知识、机床组装知识、机床各种原理等，在学生掌握这些基础知识之后，职业院校要对其进行中等知识的教育，如机床的导轨、机床的修复等，这样，学生就可以更好地掌握相关知识。同时，学校还要与社会相关企业合作，安排学生到工作现场进行实训。学生在实训过程中，可以设置一位教师与企业专业人员对其进行指导。在实训结束之前，要对学生进行考核。考核合格的学生，学校要给予奖励，考核不合格的学生，学校要适当安排其继续实训。中职院校数控维修专业学生在此情况下，不仅可以提升自身的学习效率，还可以更好地学习相关技术，对其日后发展产生有利影响。

三、小结

在中职院校开发数控维修专业过程中，相关人员必须重视开发之前的调查工作。只有调查数据可参考性提升，专业的开发效率才能得到保证。中职院校还要重视专业课程的设置，安排专业教师设置开发专案，学校的相关领导可以对专案进行考核，保证数控维修专业开发的有效性，阶段性地安排学生进行实际应用能力的考察，保证其能够符合社会的需求，成为技术型人才。

参考文献：

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中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0100-01

机械工程训练是高等工科教育重要的实践环节之一，它是理工科许多专业的技术基础课。数控加工技术是机械工程训练实习中的一门实践性课程，目的是培养学生的工程实践能力和创新能力。数控加工技术是一门理论与实践都很强的课程，课程内容涉及数控车、数控铣床、加工中心、线切割、激光加工等先进制造技术，包含机械、电气、液压、计算机、信息处理、零件加工工艺等基础知识。在工程训练中心学习的主要群体是大学低年级的学生，学生从未接触过机械设备，还没学习专业基础知识，每种数控机床安排的实习时间有限;传统的单向灌输教学方法，以讲授、示范操作为主，造成学生对基本概念掌握不清楚，缺少学习兴趣和积极性，因此有必要对该课程进行教学改革。

1 教学改革的内容

1.1 面向专业设置教学内容

数控加工技术课程由两部分组成：数控理论和数控机床操作实训。在数控机床操作实训之前，先学习数控理论，包括数控机床的基本知识、数控加工工艺及编程方法、CAM和数控仿真软件的应用。数控机床操作实训即实践教学环节，主要以学生动手为主。例如：对于机械类专业的学生，侧重讲解零件加工工艺、数控机床结构、机床维护、机床工作原理等机械方面的相关知识;同时利用图纸和CAM软件，锻炼学生的看图、识图、制图的能力。对于电气/计算机/信息类专业的学生，教学内容包括：数控机床自动控制原理、数控装置和PLC的工作原理、数控机床的电气装置维修等。通过因“需”施教，降低学习难度，锻炼学生综合运用所学知识的能力，同时增强学习专业知识的兴趣。

1.2 利用现代教育技术和教学手段加强基础理论教学

（1）利用多媒体促进基础理论教学。数控加工实习涉及项目多，机床工作原理、零件加工程序编制、机床操作等差异较大，学生短期内难以掌握。在数控技术基础知识教学环节，充分利用录像、图片、视频等方法，演示数控机床的加工场面、工作原理、结构特点和加工方法，使抽象、深奥的原理简单化、直观化，有助于学生更好地加深对基本概念、原理的体验、理解和掌握，更好地激发学生兴趣。

（2）利用CAD/CAM软件提高学生编程能力。在零件加工程序编制教学环节，教师先讲解程序指令的含义和基本编程方法，让学生对编程基础知识有一定的了解。然后，由教师指导学生，结合实习项目任务，使用CAD/CAM软件完成零件的建模，确定加工方式、刀具规格、切削用量等加工工艺参数，并对加工轨迹进行的模拟加工;轨迹无误后自动生成程序代码。学生在应用CAD/CAM软件进行数控编程的过程，将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等知识有机地结合起来，使学生所学的知识融会贯通，并在计算机上变得生动、形象起来。

（3）利用数控加工仿真软件，提高学生的学习兴趣和数控理论的教学效果。通过仿真软件，学生可以检查自己通过课堂学习所掌握的知识是否能够应用于数控实际操作，激发学生对数控技术的学习兴趣，提高学生的编程能力，缩短实际操作时熟悉机床的时间，减少误操作地发生。

1.3 安全第一，规范操作

在数控机床实操课，学生容易因编程的疏忽或操作失误，造成刀具或机床损坏，甚至造成人身伤害。所以在操作机床前，应对学生进行必要的安全教育以及基本操作训练。教师必须先讲解本次课中进行机床操作的注意事项，强调安全操作规程。为确保教学安全，学生每两人一组结成“互保对子”，同时按照机床的操作流程制定出标准的操作规范。

1.4 采用多种教学法

1.4.1 教师示范操作和学生讲授相结合

在进行机床基本操作训练时，采取四步教学法，教师先进行示范操作，操作过程中应说明机床上的开关、手柄、按钮的名称及用途，边讲解边示范;同时注意根据不同专业学生的知识特点，对照实物讲解机床的结构、原理、维护、保养和故障排除等知识。通过教师示范、学生互教、实际操作，可以使学生的实际操作技能得到很大的提高。

1.4.2 利用项目教学法提高学生的创新能力

在数控机床实操课能力提高阶段，采用项目教学法;根据机床数量，把全班学生划分成若干个学习小组，每组同学共同讨论相互协作完成一个项目任务。项目任务可以学生自己拟定，也由学生从教师提供的备选任务中选择;学生通过相互讨论、归纳分析、共同学习、团结协作完成工作任务。最后由教师根据学生独立操作完成的工件，从设计水平、构思及造型等方面给出该工种的成绩，并指出存在的问题。

1.5 促进自主学习

数控加工技术课程内容多，学生参加实训的课时有限，教师的教学重点只能放在基本的应知应会的部分，教学效果不好。为此，依照教学大纲要求并结合我校的实际情况，编写了《金工实习教材》和《金工实习指导书》两种教材。《金工实习教材》将先进加工方法与传统加工方法的结合，反映现代科技新成就，每章后都有思考题，思考题的题目难易结合、覆盖面广，便于学生自学和巩固所学知识。《金工实习指导书》的内容涵盖：机床的操作方法和实习报告。通过阅读指导书，学生可以按标准流程完成机床的操作，实现对学生实操技能的考察。教学中，要求学生每次课前必须根据教材先预习，上课过程中教师要对学生预习的内容进行抽问，对学生预习情况进行督促检查。采用课前预习的方式，可缩短教师在课堂上讲解理论的时间，把更多的课堂时间留给学生操作。

1.6 与职业技能鉴定相结合

发挥高校师资力量雄厚和数控机床种类齐全的优势，与国家职业技能鉴定机构合作，开展数控机床职业技能资格培训，将课堂教学与工程实践紧密结合。学生在完成实习任务的同时，可通过参加数控车床或加工中心操作工技能鉴定考试获得相应的职业资格证书。通过数控加工技术实习与职业技能鉴定培养相结合，提高了学生理论知识水平和综合技能，提高学生的就业优势和竞争力，拓宽学生的就业范围。

2 结语

通过对数控加工技术实习课程的教学内容、教学方法的改进，能够加深学生对知识的理解和应用，锻炼学生综合运用知识的能力，培养学生的动手能力，缩短学校教育与企业需要的距离，为学生将来的学习和就业打下良好的基础。

参考文献

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随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术，但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺，数控编程、数控机床操作和维护人员更是不足。据调查目前我国高校数控方向的毕业生每人通常有4个以上的就业岗位可供选择，毕业生一次性就业率在95％以上。来自大学、高等职业技术院校的数控技术应用专业的毕业生，虽然具有一定的专业知识和动手能力，但缺乏工艺经验，难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。这主要是作为培养技术人才的高校、高职院校在加大培养数控人才的力度的同时，没有根据数控技术岗位需求的变化来相应的改变教学模式和教学内容，仍在延续传统教学模式所造成的。

目前市场对数控人才的需求有以下三个层次，所需掌握的知识结构也各不同。

(1)金领层：这类人才需熟悉机械加工和数控加工工艺，具有熟练的数控编程能力、较高的数控设备操作能力和数控设备的维护、维修能力，且具有一定的实际经验和宽厚的综合理论知识，能自行完成数控系统的选型、数控机床机械机构的设计和控制系统的安装调试和维护，独立完成机床数控化改造等工作。

(2)灰领层：具有较为系统的机械加工工艺理论知识，熟悉数控加工工艺的特点，能够完成数控程序编制和数控机床维护等工作。

(3)蓝领层：具有手工编程和调试数控机床的能力，熟练的数控机床操作能力，了解自动编程和数控机床的简单维修，能够完成数控机床的操作、调试和维护等工作。

本文从培养数控技术应用型通才的角度来探讨其岗位所需的专业知识结构，并依此为基础来讨论专业基础课和专业课程的设置及课程教学内容的整合。

数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动控制技术。模拟控制系统中的控制信息是模拟量，而数字控制系统中的控制是数字量，在计算机技术迅速发展的推动下数控技术以其表达信息准确，可进行复杂信息处理且具有逻辑处理能力，使刚性机械设备具备了柔性。

从机床控制技术的观点来看，数控技术的cnc系统把计算机引入数控系统，可利用计算机的数据处理能力方便地实现各种控制策略，用软件实现机床的开关量控制。当被加工对象的数字信息被送入到专用的或通用的计算机后，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。数控机床就是将加工过程所需的各种操作和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示。这使数控机床与其它自动机床具有了一个显著的区别：当加工对象改变时，除了重新装夹工件和更换刀具之外，只需要更换新的控制程序，不需要对机床硬件作任何调整或少量调整即可。

从机械加工技术的观点来看，数控加工技术属于现代制造技术的范畴，是计算机技术、信息技术与机械技术交叉融合而形成的一门综合性新技术。数控机床，是数字控制技术嫁接到金属切削机床上的产物。数控机床的加工方法仍然是采用金属切削方法。因而，数控加工与传统机械加工的工艺规程从总体上说是一致的。由数控机床的成形运动的控制采用了计算机数字控制技术，不但能够使其成形运动实行两轴或多轴联动，使数控机床能够在两维和三维空间中实现任意曲面的加工，而且使机床结构大大简化，使数控机床所能采用的切削方法增多，加工工艺范围增大。因而数控加工工艺过程与传统加工工艺过程产生了较大差异，主要体现在：单台数控机床可使用多种切削加工方法、工艺范围增大，数控加工的工序内容比普通机加工的序内容复杂、工艺过程缩短，工艺装备种类和数量减少，装夹次数减少，加工精度和质量主要由机床保证，特别是加工中心(mc)，可实现除定位基面以外的其它大部分表面的加工，机床柔性增大。数控加工工艺的制订不但涉及到传统机械制造工艺制定的基本理论知识，还包括加工原点的确定、工序内容的划分、刀具轨迹的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容。

从以上分析，数控的金领层应具备根据被加工对象的工艺特征和特殊要求，编制数控程序及调试、维护数控机床和使用数控机床进行加工的能力。

根据其能力需求，我们可以从以下两个方面来分析其所需的知识结构。

从机床控制方面，数控的金领层应在电工电子、计算机原理及控制、计算机编程语言、数控原理及数控机床、数控软件及数控编程等方面具备扎实的基础知识；

从机械加工方面，数控的金领层应在现代机械设计、机械加工工艺、金属切削理论、夹具、刀具和量具等方面具备扎实的基础知识；

从机械加工技术和控制两个方面出发，数控技术应用所涉及的学科范围广、教学内容多、课程内容本身具有其系统性要求。怎样在有限的教学时间里，将所需的基本知识传授给学生，且能达到培养目标的要求，是课程体系建立和教学内容的确定过程中应解决的关键问题。因此，课程内容的合理安排和整合是必需的，也是至关重要的。

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课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。133229.COm这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)通用机床突出重点，贯彻少而精的原则

通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心，cnc线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。

为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计，加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源，加强实训教学

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中图分类号：H319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0227-01

主要内容：

工业化和自动化已经成为制造生产领域的发展主题，随着智能加工理念和自动化加工需求的不断深化，以数控机床为代表的新一代自动加工设备开始在制造业中普及开来。我们可以看到数控机床在集成了柔性加工、多维加工、曲面加工和多轴联动等最新加工技术的同时，还兼容了数字编程和辅助设计等功能，这使得每一个数控机床都能成为一个不同规模的加工中心，满足不同的加工需求。但是正是由于数控机床的功能多样性，使得数控机床的操作要求十分严格，操作者不仅需要具备扎实的机械加工基础知识和操作技能，还需要对数控编程技巧、数控加工技术原理和加工工艺制定等具备一定的知识储备，这就对当前的数控机床操作人才的培训模式提出了很高的要求，如何进一步强化数控机床操作人才培训的有效性和成材率，这将是本文要集中探讨的话题。

一、数控仿真软件概述

从技术层面来看，数控仿真软件集成了虚拟现实技术和计算机图形学技术，并且能够实现虚拟现实的数控机床操作试练。虚拟现实技术通过量化实际系统的系统参数、系统环境、声光电等现象，能够真实的还原系统操作环境，给与操作者以极高的真实体验；可以对设备进行操纵，可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程等活动的各种技术参数的动态值，从而确认现实系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成，也可从中发现运动过程的缺陷和问题，予以改进。

目前来看，数控仿真软件主要包括了两种，一种是模拟数控机床加工环境和加工过程的虚拟数控机床仿真软件，另一种就是以零件设计和加工程序为主线的CAD/CAM一体化软件。数控机床仿真软件能够让操作者快速熟悉数控机床的结构组成、工作流程和操作要领，通过外接数据库，能够对当前主要的数控机床进行针对性培训，效果十分突出；零件加工仿真软件则将重心主要集中在零部件设计、零部件加工工艺设置、数控加工程序编制等环节上，目前常见的零部件仿真软件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，这些仿真软件能够让操作者快速熟悉机械加工过程，培养机械专业技能。

二、数控仿真系统在数控机床教学实践中的应用

在目前的数控机床操作人才培训中，主要也是针对上述两种仿真软件形式，进行针对性极强的教学实践培训，详细应用内容如下所述：

1）数控机床仿真软件在数控机床实践教学中的应用

数控机床仿真软件是基于虚拟现实系统平台而搭建起来的操作系统，它可以在虚拟现实数控机床数据库的支持下，完美的再现当前主要数控机床的结构组成和工作环境，在数控机床的教学实践过程中，首要科目是要熟悉数控机床的结构组成，受到经济条件的限制，多数数控机床加工学校很难对当前的各种类型的数控机床进行现场拆装，数控机床仿真软件中的模块分解过程能够实现全息装配过程，仿照真实数控机床零部件尺寸，进行的实际工业化装配流程的演练，能够进一步加深学生对于数控机床的进给系统、多轴联动系统、曲面加工系统的空间形象的理解；其次是典型加工工艺的教学实践，数控机床仿真软件能够对工件毛胚定位、工件装夹、夹具工作原理、压板安装流程、加工基准对刀原则、刀具安装和选用规范、机床手动操作和自动操作指令条码等，进行逐一的繁复讲解，而且允许学生在课后进行温习和尝试；再者是完善的图形数据和加工标准数据库资料，使得学生可以在仿真软件自带的典型数控机床编程程序的指导下，进行实际编程，并且在虚拟加工平台上，对自定义的工件进行工艺设定，并且检查加工工件的尺寸误差和质量达标情况；该仿真软件系统结合自动化考核系统，能够实现教学、实践和考核一体化的培训模式。

2）零部件加工仿真软件的教学实践应用

熟知零部件的造型原理和加工工艺流程是保证数控机床操作者能够进行复杂加工过程的技术基础，零部件加工仿真软件为学习者提供了一个高仿真度的零部件数模设计，包括了曲面造型设计和参数化设计这两种主要的形式，对于简单曲面造型和复杂曲面的造型原理都能有一个清晰的理解过程；其次是对零部件加工工艺的熟悉过程，工件加工的第一道工序是要进行基准对刀，不同的零件对刀的原则和位置选择都大相径庭，比如轴对称零部件、杆件、板件、螺旋件以及内内孔加工等等，这都需要学生们在平时的学习过程中熟练的分析不同类型零部件的加工工艺选择准则；再者是对数控加工刀具的走刀过程和走刀程序进行针对性的讲解，这种直观的培训模式有助于学生养成数控加工思维，结合实践性极强的零部件金工实习，使得学生们在自己动手加工典型零部件时，对于零部件造型保持的关键性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工过程的重点注意事项都能有一个直观而且亲身经历的过程，经过这种培训模式所培养出来的数控机床操作人才将兼具专业知识背景和机床操作技能，能够适应快节奏、高技术含量的操作需求。

总结：

随着自动化技术和机械加工技术的不断发展，数控加工已经成为机械加工领域使用最为广泛的技术形式。数控机床的使用需要一定的专业知识背景和操作编程经验，相关操作技术人员已经成为当前机械加工市场的稀缺人才。本文概述了数控加工仿真系统在数控机床教学领域的应用现状，并就完善数控仿真软件的教学价值提供了新的思路。

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在数控机床实际加工作业中，制造加工企业可以配备专业人员对数控机床在机械加工过程中所涉及的各项加工设备、数控加工技术以及机械加工操作程序规范等问题进行详细地分析与研究，以此作为研究人员在制订数控机床机械加工效率优化整合的依据与参考。当前经济形势下，造成数控机床机械加工效率低下的主要原因有：

1.数控机床机械加工故障制度不健全，机械应用水平低下。就我国而言，在整个制造加工行业领域中，研究人员仍然没有在数控机床机械加工设备在损坏及质量影响下对整个数控机床机械加工作业精度带来的损失问题上形成较为统一的认识。再加上大部分专业人员对数控机床机械加工设备的依赖程度较大，重引进、轻研究，设备使用人员缺乏对先进数控机床机械加工设备的规范化使用意识，数控机床加工过程中粗加工与精加工之间存在的产品加工工艺差异也无法通过这些先进数控机床机械加工设备仪器的加工性能体现出来。在多种因素的共同作用下，最终造成整个数控机床机械加工效率低下。

2.数控机床机械加工的编程程序不够规范。在新的经济技术形势下，数控机床需要以计算机编程系统和编程技术为载体，实现对整个机械加工环节分布把握与整体控制的目的。然而，由于当前我国的计算机程序编程技术在数控机床机械加工中的应用还不够充分，在系统初始调试程序与机床走空刀故障的处理办法上还存在明显缺陷，整个数控机床机械加工无法在运行安全性及稳定性方面作出保障，这也是造成当前数控机床机械加工作业效率低下的重要原因之一。

二、提高数控机床机械加工效率的措施

1.做好机床的维护和管理

数控机床的维护与管理工作在很大程度上影响了自身的工作寿命，其中，数控机床设备的是维护工作的主要手段，对于数控机床，装置是自动进行工作的。对于数控机床的维修工作，应注意需根据规定的标号按时加注，一般情况下，选用信誉较好企业的油。与普通机床相比，数控机床的造价成本较高，其对操作的精度有着较高的要求。倘若使用标号不对的油，将会影响机床的工作性能，比如机床对温度的适应性以及转速特性等；倘若使用的油含有一定的杂质，不够纯正，将可能导致数控机床的油路发生堵塞现象，提高运动部位发生故障的几率，影响数控机床的使用年限。所以，为了成功完成数控机床设备的工作，需要按时对系统进行必要的清洗，并定期更换过滤网，使用规定标号的油。

2.提高工作人员的业务水平和职业素质

处于生产第一线的操作、编程和维修人员直接面对设备,他们的技术水平和职业素质的高低将直接影响到设备的使用效率和工件的加工质量,也在很大程度上决定了设备的使用寿命。因此,提高上述人员的业务水平和职业素质,使之尽快适应新设备的操作使用和维护保养要求,是非常重要的。在现实工作中,有些机床操作或编程人员由于对机床和系统了解不深,甚至理解错误而引起的编程或操作失误一类的故障时有发生。例如参数或语句设定错误而造成机床不运行、动作失误、工件加工时尺寸超差或是由于操作失误而造成机床误动作甚至撞车等。这类故障都是一些本来可以避免而又后果较严重的故障,直接影响了机床的有效使用;而维修人员由于业务水平不高,当设备发生故障时,不能迅速、有效地排除故障,使数控机床长期处于故障瘫痪状态而影响生产的情况时有发生。因此,作为机床操作、编程及维修人员,在上岗操作设备之前,必须经过岗前培训,使之具备必需的数控机床操作、编程和维修知识。并且要对所操作的具体机床有更进一步的了解,这样才有可能避免上述情况的发生。

对于新技术，有些操作人员不善于使用这种先进的检测工具,仍沿用老的检测方法,在停机后(有时甚至要拆下工件)用常规量具进行检测,这样无形中降低了高效机床的加工效率。在编程人员中,同样存在着类似问题。上述这些问题只有通过不断提高操作、编程和维修人员的业务水平来解决。要最大限度地发挥数控机床的生产效率,在很大程度上取决于操作、编程和维修人员的技术水平。这就要求操作者头脑清晰、思维敏捷,具有较丰富的实践经验和有关的数控加工知识;编程人员要求有较高的理论水平和丰富的工艺知识;而对维修人员则要求有扎实的理论基础知识、丰富的维修经验和较强的动手能力。另一方面,上述人员的职业素质和敬业精神也是必须重视的问题。科学技术越发展,设备的自动化程度越高,对相关人员的技术水平也要求越高,人员的素质高低就越显重要。机床的操作、编程和维修人员如果没有主人翁精神,没有积极自主的工作热情和态度,很难设想能够积极主动、高效快捷地用好数控机床这类自动化设备。因此,作为一个企业,要把不断地提高数控机床操作、编程和维修人员的职业素质和敬业精神作为一个长久的工作予以足够的重视。

参考文献:

[1]杨晓京,陈子辰.微机数控系统开发体系结构的研究[J].组合机床与自动化加工技术, 2003(5): 29-32.

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长期以来，针对中职数控车工实训教学的策略研究并不多，即使开展一些相关的研究其实效性也不强，因此，本文以中职数控车工实训教学的策略为视角，对相关的问题进行了探讨。

一、精心设计教学，培养良好的职业素质

在中职数控车工实训教学的实施过程中，要提升实训教学的效率，就要求教师在教学中精心设计教学的环节与内容。在教学的设计中，教师要尽可能地设计一些基础知识的学习环节，这是开展好中职数控车工实训教学的基础。在这一部分的教学实施中，教师可以采取播放多媒体视频的方式，让学生充分了解数控机床的先进性、广泛的应用性以及与普通机床相比较数控机床自身所具有的优势等，以多媒体视频的播放让学生对数控机床有了一个感性的认知，这样的教学设计可以极大地调动起学生学习数控机床技术的积极性与主动性;除此之外，教师在其他具体的教学环节中，也要根据教学的实际情况以及学生的实际需要精心设计教学活动，这对于教学效率的提升是非常必要的。例如，在学习“数控车削编程与技能训练”时，这一教材有其自身的优势，这一教材涵盖的内容比较广泛，并且实用性也非常强，理论与实践结合得比较紧密，其大多的内容安排都是与课题相对应的，为了让教学的实施条理性更强，在教学的实施过程中，教师首先要依据现有的教学内容确立实习的教学目标，与此同时也要加强理论的教学，要以零件的图样基础对图样进行深入细致的分析，并且在教学的具体实施中，要对教学的重点与难点了然于胸;再者，在教学中还要设计工艺分析的教学环节与数值计算的教学环节，并且在实训教学的教学设计中，教师还要重视提升学生安全生产的意识，设计安全实践的教学环节，让学生在思想深处充分认识到安全生产的重要性，掌握安全生产的技能与技巧，让他们通过对数控机床性能的深入了解以及良好生产习惯的养成，培养良好的职业素质。

二、以数控仿真系统创设虚拟环境

数控加工仿真系统与数控机床系统相比较有其自身的优势，在学生的实训中发挥着重要的作用，数控加工仿真系统的面板以及按键与真实的数控机床没有差别，其最大的好处就是在使用的过程中不存在安全的问题。运用这一系统，学生在实训过程中可以大胆地尝试，而不用担心出现意外，这对于实训工作的高效实施具有重要的作用。分析数控加工仿真系统具备的优势主要有以下两个方面：（1）应用数控加工仿真系统可以实现与真实情况相一致的模拟演示效果，学生在应用这一系统时，可以根据相关的标准要求进行实效性的模拟演示，这样的模拟演示可以帮助学生大大地提升实训的效果;（2）这一系统具有程序自诊断的功能，学生可以通过这一功能对自己编制的程序进行自动检测，可以通过检测发现自己出现的错误，并进一步找到错误出现的原因，与此同时，还可以运用这一系统展开三维测量，这是在真实的数控机床设备上无法实现的功能。从上述的分析我们可以知道，运用数控仿真系统，创设虚拟的实训环境，不仅可以实现与真实的机床实训一样的训练效果，还可以让学生在学习相关知识的基础上进一步培养学生的实践能力、创新能力、思维能力，同时也能激发学生实训的积极性与主动性，培养学习的兴趣，锻炼学生勇于实践的勇气，增强他们实训的自信心，这对于数控车工实训教学的开展具有重要的促进作用。

三、要充分重视实训教学活动的合理开展

数控机床的种类繁多，每一种数控机床其结构、功能都存在很大的差别，尤其是操作系统，不同种类的数控机床其操作系统变化也比较大，控制面板差异显著，辅助功能也大不相同，因此，在实训过程中教师要尽量让学生对不同数控机床的结构与功能有一个全面的了解，在此基础上教师再开展教学活动便可以收到事半功倍的效果。例如，在学生充分认识了数控机床的功能与基础知识的情况下，教师可以给学生一些圆弧等模型零件的加工程序，在教师的引领下，学生按照要求逐步学会输入，这样的教学更加合理，让学生在掌握数控机床功能的同时，也对操作流程有了一个清晰的认识。通过分析我们可知，要充分重视实训教学活动的合理开展，可以促进中职数控车工实训教学效率的有效提升。

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当前，在教学上课程设置不是很合理，教学内容比较陈旧，学生所学到的知识技能与企业的要求存在很大差距。在实践技能训练方面，学校把实训重点放在数控机床简单操作上，而对数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练不够。当前数控机床维修人才非常缺。许多教师对技校应培养什么样的学生，目标还不够明确，还停留在围绕书本转，为完成书本教学任务而完成任务，对学生能力培养缺乏考虑，单纯地进行零件加工操作。忽略了工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练。数控技术在近几年的广泛应用，引起了数控人才的大量需求，同时造成数控专业师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控专业师资严重不足。现担任数控专业课的教师大多是机械方面相关专业经过短期培训转行过来的。一方面他们缺乏系统的数控专业理论知识，另一方面缺乏实际操作能力。尤其缺乏熟悉企业生产实际，并能够承担数控教学工作的“双师型”专业教师，严重制约了数控技术人才培养水平的提高。

一、加强与企业联系，了解用工需求，深化教学改革

（1）切合学生实际建立可行的课程和教材体系

在理论教学中坚持以“必须、够用”为度，优化和整合现有课程。实行模块化教学，突出与操作技能相关的必备专业知识。针对现有的教材老化，学校应善于“借脑”，积极利用企业专家丰富的资源，聘请当地行业专家和企业专家共同参与数控教材开发。结合与当地企业的实际情况开发校本教材，建立具有明显特色的课程和教材体系。编写一些与市场需求相符合的实用的数控校本教材，使教学符合企业生产实际，培养的学生满足企业的实际需求。针对我校数控系统的特点，结合相关的数控加工工艺，较好地解决了教材与现有数控系统不配套的矛盾，我们已经编写《普通车工实训教程》、《数控车工实训教程》和《数控铣工实训教程》、。

（2）采用学生为主体的教学方法，优化教学过程

真正改变教师主体为学生主体，积极引进“行为导向”模式，采用任务驱动法、项目教学法开展实训，努力为学生提供体验完整工作过程的学习机会，经历“确定任务制定工作计划实施计划质量控制和检测评估反馈”整个工作过程，增强学生适应企业的实际工作环境和解决综合问题的能力，确立“以学生为主体，以实验实训为中心”的模式，开展理论实践一体化教学。

（3）加强数控专业课的综合实习，包括机床维修训练

提高综合职业技能，重点掌握数控机床操作、编程和装调维护方面的基础知识，主要包括《数控机床加工工艺》和《数控车削、铣削编程技术训练》和《数控机床故障诊断维修技能训练》等。在实训设备上，应该继续加大投入添置生产型设备，增加学生实训时间。在实训内容上，改进原来比较单一的实训内容，而是让学生在掌握普数控编程与操作的基础上，再添加数控机床装调维修知识的学习，从而使学生基础更加扎实，技术更加全面。

二、努力培养专业教师，提高教师的综合素质

目前学校数控专业师资队伍具有一定的实力，为进一步提高教师的整体素质，建立一支真正适应现代职业教育的“双师型”教师队伍，还必须加强多元化师资培训，为专业教师成长搭建平台。

（1）努力开展新老教师“结对子”活动

采用以老带新的师徒结对形式，强化“传”、“帮”、“带”的作用，充分利用校内人才资源，发挥骨干教师、学科带头人的作用，举行多种形式的学术、教育教学研究讲座或讨论活动，邀请教育专家或行业专家来做顾问或来讲学，引导教师一起参加各种课题研究等等，为教师专业成长搭建一个从教学新手到教学能手、骨干教师、学科带头人、教学专家的教师专业发展通道。

（2）派一些专业老师进行培训，提高教师专业素养

积极创造条件，鼓励专业教师到高校进修和高技能培训，提高教师专业素养。比如派专业教师参加国家级和省级高技能培训，派专业教师到企业挂职锻炼等，使专业教师不断掌握新知识和新技术，更新教育理念，提高教学水平，提高教师“双师型”比例。

（3）开展多种形式的技能培训，提升教师的专业技能

充分利用校内实训设备进行校内技能培训，由在工厂有丰富经验的老教师对年轻教师进行技能提升培训。选择一至两个有代表性的课题对年轻老师进行工艺和操作的培训。

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1.前言

《互换性与测量技术》是高等工科院校制造大类专业普遍开设的一门专业技术基础课，如机械设计与制造、数控技术、机电一体化、模具技术等专业，且都将该课程定位为专业基础课，通常称“公差”。该课程包括几何量公差与测量技术两方面内容，具有很强的理论性和实践性，是机械技术工人和产品质量管理人员必备的基础知识和技能。

2011年3月杭州职业技术学院国家骨干高职院校建设工作全面启动，数控技术专业作为骨干建设专业，将全面提高课程教学内涵建设。数控技术专业主要培养数控机床装调维修人才和数控加工人才，因此该专业的核心对象是数控机床，包括数控车床、数控铣床/加工中心。从专业基础课到专业核心课，在整个教学过程中应该给学生提供一个逐渐认识、熟悉、操作数控机床的情境，因此无论是专业基础课还是专业核心课都应该围绕这个核心对象——数控机床展开教学。《互换性与测量技术》课程教学改革的目的就是要调整理论教学和实验教学的任务对象，将数控机床引入基础课程教学过程中，不断的使专业基础课程理论、技能和专业核心对象对接，进而融入专业岗位。

2.引入专业核心对象，融入专业岗位

2.1课程的服务性

首先针对数控技术专业的人才培养目标，明确《互换性与测量技术》课程的性质，它是数控技术专业的技术基础课程，其前导课程是《机械制图》，提供识读零件图的技能；其后续课程之一是《数控编程与操作》，提供的知识和技能是识读机械图纸的尺寸公差和形位公差、测量加工零件的尺寸。另一门后续课程是《数控机床结构与装调工艺实训》，主要是应用测量技术检验数控机床装调的精度。因此《互换性与测量技术》是一门服务性质课程，从服务角度出发，在教学过程中应该融入核心课程对象——数控机床。

2.2重构专业基础课

专业基础课程的设计要从专业岗位出发需要人才培养方案。一般地，专业开设《互换性与测量技术》共有八个课题，分别为①测量技术基础、②光滑圆柱的公差与配合、③形位公差与检测、④表面粗糙度与检测、⑤光滑极限量规设计、⑥圆锥和角度公差与检测、⑦常用结合件的公差与检测、⑧渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测。对于数控技术专业来说，《互换性与测量技术》的教学目标是：正确识读带公差的机械图样、能准确测量零、部件的尺寸公差和形位公差、能使用通用测量仪器和精密测量仪器，简而言之主要是读加工图纸、测量零件尺寸和按装配要求装调数控机床，与岗位关系最紧密的两个课题是“②光滑圆柱的公差与配合”和“③形位公差与检测”，因此要适当多分配课时，而“⑥圆锥和角度公差与检测”与专业岗位关联不大，可不设课时，以自学形式完成。

2.3理论教学改革

相对于专业核心课程来说，将专业基础课程融入专业岗位，难度要大些，但既然专业整体设计时需要开设一些专业基础课，说明这些基础课是和专业岗位间接相关的，可以把课程内容融入专业岗位。把数控机床零件、部件之间的原理和结构、数控机床装调精度融入《互换性与测量技术》课程的七个课题，变空洞的理论知识为具体的操作对象，思路如下。①测量技术基础课题：将数控机床装配时所用的计量器具和测量数控机床精度的方法作为示例引入。具体为量块、塞尺、千分表等工具的使用；在线测量、接触测量、镭射检验等方法的应用。②光滑圆柱的公差与配合课题：以数控车床主要部件间的配合性质为例讲解这一解课，如尾座和底座硬轨间为平面接触的间隙配合，如图1所示；主轴和两个轴承零件（22）斜角滚珠轴承、（24）深槽滚珠轴承皆为过盈配合，如图2所示，需通过热胀轴承加力装配；线轨和滑块是小间隙配合，如图3所示，学生可以亲手装调操作领悟配合性质。③形位公差与检测课题：数控机床的装调精度主要取决于形位公差，形位公差比尺寸公差更显重要，因此把数控铣床装调精度引入该课题，讲解14种形位公差。如数控铣床工作台和立柱之间垂直度公差t为0.015mm/300m，如图4所示，立柱（Z轴方向）相对于工作台前后（Y轴方向）及左右（X轴方向）垂直方向的最大偏移量为0.015mm/300m，形成一个横截面为t×t的立方体公差带形状，便于学生理解垂直度形位公差。又如工作台的X方向和Y方向的直线度公差为0.04mm/m，以此讲解直线度形位公差。再如引入线轨的直线度、两个滑块间的平行度、主轴的圆跳动和全跳动来讲解其他形位公差，对照数控机床讲解理论容易理解、真实、有效。④表面粗糙度与检测课题：对照数控铣床工作台讲解该课题，如图5所示。工作台的表面非常光滑，表面粗糙度Ra数值为0.2μm；⑤光滑极限量规设计课题：将友嘉企业质量检验科设计的卡规、塞规应用于该课题的教学，具体讲解企业里如何设计轴、孔的专用检验量规。⑥常用结合件的公差与检测课题：数控机床中单健、花键、螺纹、轴承较多，这一课题容易结合数控机床讲解；⑦渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测课题：将数控钻孔攻牙机床主轴箱里的齿轮啮合引入该课题，如图6所示，小齿轮和马达相连，通过和大齿轮啮合在Z轴上得到较大扭矩，以带动刀盘，数控机床里的齿轮精度高，可和其它齿轮比较讲解。将数控机床引入各课题后，容易形成知识和技能具体的记忆点，有利于和后续课程融会贯通。

2.4实验教学改革

专业基础课的实验教学部分应加强专业实践应用，将数控机床上的主要零、部件作为实验对象引入实践教学。《互换性与测量技术》一般开设四个实验。实验一：量块的清洗、研合、组合与维护；实验二：形位误差测量与检验；实验三：用螺纹百分尺测量螺纹；实验四：公法线平均长度偏差与公法线长度变动误差测量。这次教学改革强调和专业的融合性，将专业核心对象引入实验，具体如下：实验一为量块实验，它是测量技术的基础实验，需要保留，但增加量块的实际应用实验。量块是精密量具，数控机床也是精密机器，增加用标准组合量块检测工作台移动精度实验。实验二中原实验测量对象为箱体零件，如图7所示，主要测量直线度、平行度、垂直度和跳动等形位公差。箱体是一个常用件，没有专业特征，实验后同学们只知道原理而无具体应用之处，而实验测量的形位公差项目都能在数控机床上找到，为此增加形位公差在数控机床上的应用测量实验，如实测底座硬轨的直线度、两条硬轨间的平行度、工作台的平面度、立柱对工作台的垂直度、主轴的圆跳动和全跳动等形位公差。实验三为螺纹中径的测量，原测量对象为普通螺纹，改革后可增加数控铣床底座螺纹的测量实验，并对比两种螺纹的精度。实验四中用来测量的齿轮可增加为两个，原普通齿轮和数控钻孔攻牙机床的齿轮，通过实验对比被测对象的精度。这样同学们既掌握了各种形位误差的测量原理，也由此尽早地接触了数控机床。将数控机床作为被测对象，能够促进学生对专业岗位的认知，这一重构实验对象的思想对于其他专业基础课程同样有引导、启发作用。

3.教学实施

3.1教材的选取

高职院校通常选用高职高专规划教材，这种教材在编写过程中需要考虑到各种专业的需求，教材内容更侧重于基础性和通用性，也就脱离了特定的专业人才培养计划，造成专业基础课内容和专业核心课内容衔接不紧密。为此应推进落实专业基础课教材的工学结合模式改革，由专业教师参编教材，使基础课教材打上特定专业的痕迹。

3.2任课教师的工学结合要求

高职教育具有明显的职业特征，决定了高职教学必须是工学结合的。专业核心课程容易实现工学结合，专业基础课程也应带有专业特征。专业基础课的任课教师最好是本专业的教师或具有相关企业经历，以便于从专业的整体角度出发设计、讲解课程内容。

3.3教学地点

实施基础课程教学改革的目的是要营造一个和专业岗位关联的教学情境，因此除了一般的多媒体教室外，还需要本专业的实训中心。杭州职业技术学院数控技术专业新建成数控装调维修实训中心，能够对数控机床进行软装、硬调，是教学改革后现场教学和实验检验教学地点。

4.总结

高职院校教学改革的注意力往往放在专业核心课上，忽略了专业基础课，使专业基础课停留在旧模式上，没有吸引力，影响了专业核心课的学习效果，所以专业基础课的教学改革应从专业整体的需求角度出发，重构基础课程教学内容，变枯燥的理论为看得见、摸得着的专业对象，提高学习兴趣、夯实专业基础，达到为专业核心课程服务、和专业岗位融通的教学效果。

参考文献

1.郑建中.互换性与测量技术.杭州：浙江大学出版社，2011年1月.

2.吴晓苏.数控机床结构与装调工艺.北京：清华大学出版社，2010年8月.

3.孙金荣.《互换性与技术测量》教学方法探讨.科技创新导报，2008 第13期.

4.沈艳芝.浅谈互换性与测量技术基础实验教学的新模式.教学研究，2007 第2期.

5.邓清方.《互换性与测量技术基础》的教学改革与实践.邵阳学院学报：社会科学版，2008 第F12期.