談數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學實踐中的應(yīng)用

段建國

摘 要：隨著經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，極大的促進了社會的進步，促進了教學的改革和創(chuàng)新 ，加快了教育現(xiàn)代化發(fā)展進程。在當今新形勢下，為了實現(xiàn)數(shù)控教學的現(xiàn)代化教學目標，提高學生的學習興趣，教師開始利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)來進行教學，具有實際教學意義，滿足當下新課改教學要求，利于促進學生的全面健康發(fā)展。本文主要就數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學實踐中的應(yīng)用進行分析和闡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)；數(shù)控教學實踐；應(yīng)用；分析和闡述

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.200

0 前言

計算技術(shù)、虛擬技術(shù)是數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的理論依據(jù)。計算機虛擬技術(shù)在數(shù)控機床進行實際運作和操控，這一操作現(xiàn)象就被叫做數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學過程中，具有較好的操作性，其模擬較為真實、操作安全性較好、可以進行不同類型的技能訓練，在當下數(shù)控教學實踐過程中應(yīng)用，可以提高學生的實踐能力和動手操作能力，可以提高學生的學習能力和自我意識，提高學生觀察能力和綜合學習能力。

1 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的優(yōu)勢

1.1 保證教學財務(wù)支出的合理性

在以往的數(shù)控教學過程中，教師主要是利用真實的數(shù)控機床設(shè)備來進行教學，因此，院校需要投入較多的財務(wù)，帶來了教學成本壓力。其次，對于教學的效果來說，傳統(tǒng)的數(shù)控機床教學方法存在自身的教學弊端，無法在有效時間內(nèi)，保證每個學生都可以進行再操作，降低了數(shù)控教學的積極性，無法保障數(shù)控教學的有效性。教師利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)來進行數(shù)控教學，改變了傳統(tǒng)的教學弊端，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在實際教學過程中，其可以完善傳統(tǒng)教學設(shè)備不足的弊端，節(jié)省了教學設(shè)備的損耗，降低了教學成本，提高了學生的學習積極性，利于實現(xiàn)有效教學目標，促進學生的全面發(fā)展。

1.2 具有較好的安全性

對于一些剛剛接觸數(shù)控學習的學生來說，其在學習過程中，由于學生之前沒有接觸過數(shù)控設(shè)備，存在操作難題。因此，學生利用數(shù)控設(shè)備來進行直接的學習和操作，具有安全風險存在。包括在對數(shù)控機床和不同設(shè)備、刀具等等操作時，容易帶來自身的誤傷。利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)來進行教學，學生在實際操作過程中，即使會出現(xiàn)操作失誤，只會帶來程序上的混亂，給出警告和提醒，并不會為學生帶來安全危害，消除學生的緊張情緒，避免學生厭學情緒的產(chǎn)生。學生僅僅需要在下一次操作過程中，完善上次的操作不足便可，操作較為靈活和安全。其次，利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)來進行教學，在實際操作過程中，學生可以清晰的對操作過程和走刀的線路進行直觀的觀察，增加學生對數(shù)控學習知識和操作技巧的印象，具有較好的教學意義[1]。

1.3 提高學生解決問題能力，增加學生對數(shù)控知識學習積極性

虛擬仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學過程中的應(yīng)用，學生可以在實際操作過程中，對不同工件的加工環(huán)節(jié)進行觀察，對不同加工現(xiàn)象和會產(chǎn)生的狀況進行觀察，增加了學生對數(shù)控機床加工環(huán)節(jié)的記憶和能力的掌握。其次，學生也可以利用虛擬仿真系統(tǒng)，來對加工完畢的機床設(shè)備進行參數(shù)的研究，了解數(shù)控機床的加工技巧，掌握不同數(shù)控機床的參數(shù)特點，在實際觀察和操作過程中，提高對數(shù)控機床學習的學習積極性。同時，教師要注意對學生的實際操作進行指導，對學生的操作誤區(qū)進行改正，培養(yǎng)學生的觀察能力，提高學生的解決問題能力[2]。

1.4 多樣化技能的培養(yǎng)和訓練

在數(shù)控教學過程中，教師利用虛擬仿真系統(tǒng)進行教學時，由于虛擬仿真系統(tǒng)自身的優(yōu)勢和操作靈活性，其在實際教學過程中可以對學生進行多樣化的培養(yǎng)和訓練，具有較好的教學意義。其次，從另一個角度來說，教師利用虛擬仿真系統(tǒng)來進行數(shù)控教學，允許學生在實際操作過程中，存在操作失誤現(xiàn)象的發(fā)生。對于學生不同操作問題的發(fā)生，教師要及時引導學生進行資料的查閱，增加學生和教師的溝通，增加學生和學生之間的交流，增加對問題產(chǎn)生原因的了解，提高自身的各方面能力，促進學生的全面發(fā)展[3]。

2 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學實踐中的選擇

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具有多樣性的特點，具有不同的軟件類型，因此在進行數(shù)控教學時，要注重數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的選擇合理性。例如：北京洛克的VNUC這一數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，南京宇航的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的等等，都是當下較為火熱的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，在現(xiàn)階段數(shù)控教學中應(yīng)用較為廣泛[4]。本文主要對北京洛克的VNUC這一數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行闡述，北京洛克的VNUC這一數(shù)控加工仿真系統(tǒng)其在實際教學過程中，可以把數(shù)控、車床、銑床、數(shù)控加工不同環(huán)節(jié)、數(shù)控加工不同零件進行仿真，具有自身的實際教學優(yōu)勢。但是對于數(shù)控教學來說，不同數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的選擇，要依據(jù)實際教學進展和教學要求，依據(jù)學生的學習能力和實際操作能力，來選擇具有實際教學意義的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件來進行教學，保證教學的有效性、合理性[5]。

3 虛擬仿真系統(tǒng)教學法在數(shù)控教學中的應(yīng)用

3.1 合理應(yīng)用，發(fā)揮虛擬仿真系統(tǒng)的意義作用

為了保證數(shù)控教學的實際意義，發(fā)揮虛擬仿真系統(tǒng)教學的最大作用，在利用虛擬仿真系統(tǒng)軟件進行教學時，要保證應(yīng)用的合理性。虛擬仿真系統(tǒng)軟件在數(shù)控教學過程中，其主要是在數(shù)控的編制程序環(huán)節(jié)和操作環(huán)節(jié)積極性運用，保證虛擬仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法合理性。首先，在實際應(yīng)用中，可以利用虛擬仿真系統(tǒng)軟件來進行前期的感性化培訓，利用虛擬仿真系統(tǒng)軟件類對編制程序和指令代碼進行訓練和學習，切記不要把整個數(shù)控教學與虛擬仿真系統(tǒng)聯(lián)系在一起，要保證實際操作和虛擬仿真系統(tǒng)操作的整合應(yīng)用。在提高學生虛擬仿真系統(tǒng)操作能力的基礎(chǔ)上，提高學生的實際操作能力，保證其建立在科學實踐的基礎(chǔ)上，提高學生的數(shù)控學習效率[6]。

3.2 保證教學內(nèi)容構(gòu)建合理性，間接性的掌握虛擬仿真系統(tǒng)操作

在實際數(shù)控教學中，利用虛擬仿真系統(tǒng)來進行教學，首先要保證教學內(nèi)容設(shè)置的合理性，循序漸進的來提高學生的虛擬仿真系統(tǒng)的操作能力和編程能力。首先，教師在教學講授中，要進行基礎(chǔ)的教學，對學生進行基礎(chǔ)的FANUC教學，掌握虛擬仿真系統(tǒng)的操作程序和編程技巧。虛擬仿真系統(tǒng)的操作和編程基礎(chǔ)教學，是虛擬仿真系統(tǒng)教學的重點教學環(huán)節(jié)，在這一教學環(huán)節(jié)中，要注意培養(yǎng)學生的應(yīng)用靈活性。其次，教師要對學生進行提高教學，對學生進行SUMENS的編程和操作教學，增加學生對不同形式的虛擬仿真系統(tǒng)的掌握和理解，提高學生對虛擬仿真系統(tǒng)的應(yīng)用能力。最后，教師要對學生進行拓展和延伸性教學，建立在虛擬仿真系統(tǒng)教學基礎(chǔ)上，對學生進行所學知識點外的延伸教學，激發(fā)學生的想象力，提高學生對不同知識的關(guān)聯(lián)性，實現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)教學的最大目標。

3.3 建立合理化的教學評價體系，培訓學生自主學習習慣

教師在利用虛擬仿真系統(tǒng)軟件進行數(shù)控教學時，為了保證教學的有效性，教師首先要對自身的教學情況進行評價，對自我的教學效果和教學能力進行評價，找到自身的教學弊端，完善自身的教學不足，實現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)數(shù)控教學的最大目標。其次，教師也要對不同學生群體進行評價，發(fā)現(xiàn)不同學生的學習優(yōu)勢和劣勢，為學生構(gòu)建具有針對性的學習計劃，來提高學生對數(shù)控學習的信心和積極性。站在評價方法角度來看，教師在對學生進行教學評價時除了對學生的課堂表現(xiàn)進行評價外，教師課余時間可以利用考試的形式來進行評價。包括對學生的機床零件的操作考試，對刀具認知的考試，對機床實際加工環(huán)節(jié)的測試，對數(shù)控機床的基礎(chǔ)編程的測試，對數(shù)控機床的實踐動手能力測試等等。教師在對學生進行評價時，需要注意的是避免較為直接的對學生進行評價，不要直觀的指責學生，要肯定學生的優(yōu)點，在肯定學生優(yōu)點基礎(chǔ)上，來告知學生的弊端和操作劣勢，引導學生進行改善，促進學生的全面發(fā)展。

4 結(jié)論

虛擬仿真系統(tǒng)教學法在數(shù)控教學中的應(yīng)用具有實際應(yīng)用性，其改變了傳統(tǒng)數(shù)控機床教學的弊端，減少了院校對數(shù)控機床的財務(wù)支出，保證教學財務(wù)支出的合理性。提高學生解決問題能力，學生可以利用虛擬仿真系統(tǒng)來對數(shù)控機床加工的不同環(huán)節(jié)進行觀察和分析，增加學生對數(shù)控知識學習積極性。其次，虛擬仿真系統(tǒng)教學也具有較好的安全性，避免了刀具和其它機床器具實際操作的安全隱患，保證學生的人身安全。

參考文獻：

[1]李永祥，王峰，蘭菲，虞付進.虛擬仿真系統(tǒng)教學法在數(shù)控教學中的應(yīng)用[J].浙江師范大學學報（自然科學版），2015（03）：326-331.

[2]張群.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件在數(shù)控教學和鑒定中的應(yīng)用研究[J].生物技術(shù)世界，2014（03）：159.

[3]常虹.數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控教學中的應(yīng)用研究[J].科技信息，2011（23）：152.

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[6]周金元.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學中的應(yīng)用探析[J].鄂州大學學報，2009（02）：74-77.