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【摘 要 】在分析课程目前实际情况的基础上,提出课程改革的基本思路；然后并对课程改革的核心环节进行了阐述,提出数控机床课程开发的基于系统化工作过程的课程设计理念与基本思路；最后以手持终端通过红外遥控数控机床的无线控制系统设计为例探讨了项目工作目标与教学效果,提出了数控机床教学和建设思路.

【关 键 词 】数控机床；课程改革；手持终端；红外遥控

一、数控机床课程现状

数控机床是一门综合性极强的课程,其包含了多个学科或者专业的知识,如精密机械、数字电路、机械设计以及电力电子等[1].也正是因为这样的课程特点,其对学生的要求也比一般的课程要高,其不但要求学生具备一定的技术基础,同时还必须要对《数控机床》所涉及的各个学科的知识有一个较为全面的掌握,要将其融会贯通,形成一个完整的知识体系.由于实训条件、课程师资条件、教材以及课程设计方面的缺陷,目前该课程基本还是以模块法教学为基础,采用“课堂理论教学+少量课程内实训”教学方式.在进行教学时,如果仅仅只是进行知识的传授而不进行实习性的教育,就会使理论教学和实践教学相分离,使学生出现眼高手低的情况,不能够满足岗位的需要.

二、课程改革的理念及基本思路

人才培养模式,实际上就是为受教育者构建什么样的知识、能力、素质结构,以及怎样实现这种结构的方式.人才培养模式构建与课程体系、教学内容紧密相关.因此,保证人才的规格和质量必须从课程的教学内容改革入手.

（1）选择合适的教学内容,适应不同专业培养目标的需要[2].数控机床课程是机电系

机电类专业的重要专业课程,因为各专业的培养目标不同,必须针对不同的需要采用不同的教学内容.

（2）及时更新教学内容,紧跟数控技术的发展.随着计算机技术的迅猛发展,数控技

术也突飞猛进,而数控机床课程的教材往往不能及时跟上数控技术发展的步伐[3].所以课程教学中必须不断扩充新的知识内容.通过新内容的讲授使得学生一方面及时掌握新的知识,同时也让学生感到识更新速度的迅猛,产生危机感和紧迫感,从而激发学习热情,提高教学效率.

（3）实施现场教学,组织研讨型教学.在讲授某种机床编程综合举例时,采用了研讨型的教学方法,首先给出实例,让学生自己去分析问题并提出问题,然后带着学生进行研究,找出解决问题的方法,最后让学生自己编程[5],这样的教学方法锻炼了学生的职业能力,也活跃了课堂气氛.

三、课程设计案例教学分析

在一些危险的生产过程,操作人员不能远离数控机床,对操作人员的身体造成损害.为了保护主控设备和操作人员,需要进行远距离的控制.因此可以设计一套对其他电器设备和周边环境影响较小的红外通信机制结合手持终端数控机床无线控制系统.在教学过程中,对设计过程的分析给出了实例.

首先,要对系统进行整体设计,设计方案各模块连接图如下：

工作流程为：操作人员操作手持终端,手持终端通过无线与硬件开发板相连,硬件开发板通过usb接口发送命令,通过USB转TTL芯片的处理后,传送给红外接收模块,红外接收模块对命令进行处理、解析,找到模块中存储的命令发射出去.红外接收模块对接收的信号进行整理和变换传送给PLC,PLC收到后控制数控机床的动作部分执行相应的动作.这样完成了整个生产过程.

图1系统方案设计

其次,要对各模块功能进行设计与论证：

（1）手持终端的软件设计

包括界面设计和核心模块设计.主要功能是通过Wi-Fi连接硬件开发板,进而控制数控

机床.程序分为两层,传输层和应用层.在传输层,使用Ad-Hoc模式,提供底层的物理连通,在应用层,使用xml设计语言,设计好相应控件,然后在具体的Activity中设计按钮响应.

（2）硬件开发板程序设计

硬件开发板需要完成的任务是接收手持终端的信号,通过分析后向红外发射模块发出指令.硬件开发板接收手持终端的信号后,通过查找命令表的方法通过USB接口向红外发射模块发出指令.硬件开发板和红外发射装置通过USB转TTL芯片连接

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（3）红外发射装置与接收装置的选择

超低功耗嵌入式学习型红外遥控模块IR-u64,它能够储存红外码,可完成电信号与红外信号间的转换,红外信号的接收和发送.

以上即为课程设计过程,通过课程设计实例,加深同学对课程设计过程的理解,可以培养学生的整体设计能力、编程能力、学生实际动手能力.从而为学生职业能力的形成奠定了基础.

四、结语

在教育改革过程中,要增加实验实训课时.数控机床课程教学体系紧紧围绕培养学生的数控编程及数控操作能力来设计,通过理论课与实践课交叉进行的教学模式,让实训始终贯穿在整个教学过程中.经过教学改革,可以培养学生认真、实事求是的科学态度和工作作风,提高学生的动手能力,从而进一步巩固和加深课堂所学的理论知识和基本概念,反过来又促进了学生分析问题、解决问题的能力的提高.

参考文献：

[1]关颖.数控车床.北京：化学工业出版社,2006.

[2]戴勇.专业教学改革与实践[A].教育部高等教育司.产学研结合经验交流会论文集[C].北京：高等教育出版社,2004.

[3]徐娅萍,王润孝.数控机床课程教学的改革与实践[J].西北工业大学学报：社会科学版,2007（4）：82-84.

[4]龙泽明,郭士清,张保军.从工程能力培养角度探讨数控技术课程实践教学新模式[J].长沙铁道学院学报：社会科学版,2010（4）：104,116.

[5]马东波,王春良,李家峰.浅谈《数控机床》课程教学改革