數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

【摘 要】近年來，我國有關(guān)政府在“機(jī)械工業(yè)振興綱要”中將數(shù)控技術(shù)列為主要內(nèi)容，這也標(biāo)志著數(shù)控技術(shù)在我國進(jìn)入發(fā)展新階段。本文結(jié)合筆者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，簡單闡述了數(shù)控教學(xué)中數(shù)控仿真軟件的具體應(yīng)用情況，僅供同行工作參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)；仿真軟件；數(shù)控教學(xué)；職業(yè)院校

隨著生產(chǎn)力的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在各種加工領(lǐng)域，得到各行業(yè)人們的高度重視，相應(yīng)的數(shù)控人才也出現(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象。在這種社會(huì)背景下，我們?nèi)绾伪M快的培養(yǎng)出滿足市場(chǎng)需求的數(shù)控操作技術(shù)人才已成為目前教學(xué)工作人員必須思考和研究的問題，這更是職業(yè)院校工作的重中之重。經(jīng)過一段時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)控仿真軟件應(yīng)用在數(shù)控教學(xué)中，有效的解決了數(shù)控編程和操作中存在的問題，能讓學(xué)生深入的了解和掌握數(shù)控技術(shù)。

1.數(shù)控仿真軟件在基礎(chǔ)理論教學(xué)中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和數(shù)控軟件的日趨完善，越來越多的教學(xué)工作者將數(shù)控仿真軟件納入到教學(xué)綱領(lǐng)之中，通過不斷的實(shí)踐、摸索來完善教學(xué)思路和方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量。就筆者過去教學(xué)經(jīng)驗(yàn)分析得出，將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用在數(shù)控教學(xué)中能夠有效的解決數(shù)控專業(yè)技能人才培訓(xùn)困難。數(shù)控仿真軟件是一種以計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、生產(chǎn)廠家實(shí)際加工情況、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為一體的綜合性軟件，它是利用虛擬技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程、加工的模擬軟件，它能夠清晰、真實(shí)的展現(xiàn)出機(jī)床操作的全過程，給學(xué)生一種身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境。

理論作為數(shù)控教學(xué)中不可缺少的一部分，但是要想讓這些理論知識(shí)在學(xué)生心目中生根發(fā)芽可謂是一個(gè)高難度的問題，通常情況下都是以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中死記硬背。但是這種方法的應(yīng)用雖然一定程度上讓學(xué)生了解了基礎(chǔ)知識(shí)，但是在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)前后不符等現(xiàn)象。這是因?yàn)閷W(xué)生初次接觸到數(shù)控知識(shí)，對(duì)于數(shù)控機(jī)床是何物大多都不知道，總是覺得數(shù)控設(shè)備是很神秘的，尤其是在基本構(gòu)成方面，更是讓學(xué)生如同聽天書，這就使得問題無法得到有效的解決，進(jìn)而影響到教學(xué)效果。因此，在目前的教學(xué)中我們一開始就要采用方針軟將教學(xué)資源和理論知識(shí)結(jié)合起來，將各種常用的數(shù)控機(jī)床以真實(shí)、切實(shí)的模式展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生扎實(shí)的了解到構(gòu)成機(jī)床的各個(gè)器件，及時(shí)的消除學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，從而讓學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí)從感性上升為理性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.數(shù)控仿真軟件在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

在數(shù)控編程教學(xué)中，操作教學(xué)中使用數(shù)控仿真軟件效果最為突出，它在教學(xué)中將學(xué)以致用的教學(xué)方針發(fā)揮到機(jī)制，這種教學(xué)方法的貫穿能充分的發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)潛能。在目前的職業(yè)院校教學(xué)中，多數(shù)學(xué)校都存在著機(jī)床少、學(xué)生多的特點(diǎn)，這讓傳統(tǒng)填鴨式、滿堂灌的教學(xué)方式越來越無法滿足當(dāng)今教學(xué)實(shí)際要求，不但讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐漸降低，甚至很多學(xué)生對(duì)于所學(xué)的理論知識(shí)還沒有融會(huì)貫通就已經(jīng)棄之一邊了。因此，引入仿真軟件對(duì)于目前啊職業(yè)院校數(shù)控教學(xué)作用明顯。具體表現(xiàn)在以下方面。

（1）仿真軟件的應(yīng)用極大的提升了學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中及時(shí)的了解了所學(xué)專業(yè)與數(shù)控編程之間的聯(lián)系，讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中感受機(jī)床的構(gòu)成和工作原理，從根本上解決學(xué)生學(xué)習(xí)無方向感的現(xiàn)象。在過去幾年的教學(xué)實(shí)踐中，采用仿真軟件進(jìn)行數(shù)控教學(xué)，能充分的展現(xiàn)出數(shù)控編程教學(xué)的操作價(jià)值，使得更多的學(xué)生在學(xué)習(xí)中能及時(shí)的鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，并增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用極大的降低了學(xué)生學(xué)習(xí)起點(diǎn)，對(duì)于那些初學(xué)者或者初次接觸數(shù)控機(jī)床的學(xué)生來說更為重要，讓原本單調(diào)的學(xué)習(xí)環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)變成為互動(dòng)式教學(xué)，不僅寬闊了學(xué)生視野，也讓學(xué)生從根本上了解到數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成，掌握數(shù)控課程學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)也能夠及時(shí)的提醒學(xué)生在學(xué)習(xí)中需要認(rèn)真觀察和掌握的操作要點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中，仿真軟件將具體的機(jī)床模擬出來之后，它展現(xiàn)出的畫面與學(xué)生在實(shí)訓(xùn)基地所見無幾，這讓學(xué)生的好奇心和求知欲被充分調(diào)動(dòng)起來。當(dāng)我提供給學(xué)生程序和對(duì)刀數(shù)據(jù)，學(xué)生在自己的計(jì)算機(jī)上加工出零件時(shí)，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生積極地思考：毛坯為什么會(huì)變成現(xiàn)在的零件？機(jī)床為什么會(huì)自己加工？學(xué)生會(huì)順利地導(dǎo)出：機(jī)床是由程序控制的，而程序是由人編寫的。讓學(xué)生在一種積極的情感體驗(yàn)中，充分認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)控編程和機(jī)床對(duì)刀的重要性，對(duì)接下來的學(xué)習(xí)充滿了期待。

3.在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中適度應(yīng)用仿真軟件，可以解決機(jī)床少，學(xué)生多的矛盾

由于學(xué)校數(shù)控機(jī)床的數(shù)量有限，不可能為每名學(xué)生提供一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，但仿真軟件可以為每位同學(xué)提供仿真機(jī)床，不僅可以仿真包括FANUC、華中數(shù)控等主流的數(shù)控系統(tǒng)，而且仿真機(jī)床種類也較多，包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床，采用的操作面板和按鍵功能與真實(shí)的數(shù)控機(jī)床完全相同。在仿真機(jī)床上，老師講解演示，學(xué)生操作訓(xùn)練都很方便。由于在操作中即使出現(xiàn)人為的編程或操作失誤也不會(huì)危及機(jī)床和人身的安全，學(xué)生可以大膽進(jìn)行操作，因此在較短時(shí)間內(nèi)就能掌握多種數(shù)控系統(tǒng)、多種數(shù)控機(jī)床的操作方法，解決了學(xué)生操作真實(shí)機(jī)床時(shí)不熟悉數(shù)控系統(tǒng)操作面板和數(shù)控機(jī)床操作方法的問題，還能提高學(xué)生對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力。

4.利用仿真軟件構(gòu)建合理的成績?cè)u(píng)價(jià)體系，全面公正地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果

教學(xué)評(píng)價(jià)是否合理直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，所以在數(shù)控教學(xué)中盡可能構(gòu)建合理的評(píng)價(jià)體系：第一，評(píng)價(jià)合理并要有一定的彈性，答案不能限制的太死，只要合理就行，如一個(gè)零件的加工路線，可以有好多種方案，只要工藝恰當(dāng)，能夠加工出合格的零件，都要給予肯定。第二，不僅要評(píng)價(jià)操作結(jié)果，還要評(píng)價(jià)操作的過程，對(duì)訓(xùn)練中學(xué)生的每一點(diǎn)成績都要給予充分的鼓勵(lì)和肯定。利用仿真軟件的考試系統(tǒng)可以記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)操作過程，自動(dòng)測(cè)量零件，從而對(duì)學(xué)生作出較全面的評(píng)價(jià)。第三，轉(zhuǎn)教師個(gè)人評(píng)價(jià)為教師、學(xué)生多方評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)過程及結(jié)果不僅僅由教師通過軟件來評(píng)價(jià)，還可以讓學(xué)生自評(píng)或互評(píng)。如零件加工路線的選擇及優(yōu)化；對(duì)某些零件圖樣的理解、坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算等，可以采用學(xué)生討論的方式，在研討中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，使學(xué)生的主動(dòng)性、積極性充分調(diào)動(dòng)起來。

5.結(jié)束語

總之，合理適度的使用仿真軟件可以將數(shù)控編程與實(shí)踐操作有機(jī)的結(jié)合在一起，邊教邊學(xué)、邊學(xué)邊做，使學(xué)過的知識(shí)及時(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高數(shù)控教學(xué)的效果；有利于解決學(xué)校數(shù)控設(shè)備少而學(xué)生多的矛盾，提高數(shù)控培訓(xùn)效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉才志.數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用之思考[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（02）.

[2]周本利.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用[J].滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（02）.

[3]唐登杰.對(duì)中職學(xué)校數(shù)控教學(xué)模式的探討[J].科教文匯（上旬刊），2008（09）.