數(shù)控仿真技術(shù)在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

馮盛城

（福建省三明市高級技工學(xué)校，福建 三明 365000）

在近幾年的發(fā)展過程中，國內(nèi)機械制造行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平又上升到全新階段，借由多項生產(chǎn)制造技術(shù)的創(chuàng)新，使得機械制造行業(yè)的生產(chǎn)制造模式進一步優(yōu)化。其中，數(shù)控仿真技術(shù)較為引人矚目，該項技術(shù)在機械生產(chǎn)制造的過程中，能夠通過在原有的基礎(chǔ)上提升工作效率與質(zhì)量，對部分加工工序也起到了一定簡化作用，進而優(yōu)化了行業(yè)的生產(chǎn)制造體系。在當前的社會背景下，數(shù)控專業(yè)的熱度較高，中職院校在近幾年的生源招收情況上，選擇數(shù)控專業(yè)的生源比例持續(xù)升高。對于生源比例的逐漸擴大，對于專業(yè)課程的教學(xué)要求、硬件要求與實習(xí)崗位要求等也逐漸升高。為適應(yīng)當前數(shù)控專業(yè)的發(fā)展情況與教學(xué)要求，需要在教學(xué)過程中進一步提升技術(shù)指導(dǎo)的含量與其他方面的教學(xué)建設(shè)等。

一、數(shù)控仿真技術(shù)的相關(guān)概述

計算機數(shù)控仿真主要通過計算機技術(shù)與數(shù)控加工技術(shù)相結(jié)合，使其形成模擬仿真的運行模式，在應(yīng)用上常見于機床仿真操作。計算機技術(shù)能夠?qū)C床加工的過程通過三維動態(tài)的方式呈現(xiàn)，為學(xué)生提供較好的觀察視角，并使其在思維上逐步建立起感性認識。通過計算機技術(shù)的運用，也使得學(xué)生在進行相關(guān)方面的加工操作過程中，可以結(jié)合三維圖像進行較為全面的觀察，以此緩解了學(xué)校教學(xué)硬件建設(shè)的壓力，同時較好保障了專業(yè)課程教學(xué)的質(zhì)量。

數(shù)控仿真加工的核心在于計算機控制平臺的建立，通過計算機系統(tǒng)的建立，完成相關(guān)加工任務(wù)。國內(nèi)較為常見的仿真軟件為北京斐克VNUC、南京宇航Y(jié)hcnc、上海宇龍等數(shù)控等。[1]

二、數(shù)控仿真技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用分析

在仿真軟件逐漸完善的背景下，通過計算機技術(shù)的運用，可以從不同角度進行數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點展示，以此幫助學(xué)生在正式進行數(shù)控設(shè)備操作前提供經(jīng)驗積累的有效途徑，在教學(xué)的運用上，數(shù)控仿真技術(shù)能夠通過以下幾個方面進行教學(xué)應(yīng)用：

（一）激發(fā)學(xué)生在數(shù)控專業(yè)課程中的學(xué)習(xí)興趣

數(shù)控設(shè)備在實際的運行過程中，由于存在不可視性，學(xué)生對于機械設(shè)備的內(nèi)在運行機理等方面缺乏較為深入、詳細的觀察學(xué)習(xí)。計算機仿真軟件能夠通過三維動態(tài)與可視化的方式，向?qū)W生展示數(shù)控設(shè)備的內(nèi)在運行機理，以此在學(xué)生實際操控的過程中，能夠較好理解數(shù)控設(shè)備的運行特點、規(guī)律以及故障診斷方面的知識。在沒有運用仿真軟件進行教學(xué)前，學(xué)生僅能通過教師演示的方式進行表面上的數(shù)控操作技巧學(xué)習(xí)。該種教學(xué)方式對于學(xué)生的引導(dǎo)性等方面效果較為一般，并且難以對數(shù)控技能掌握較差的學(xué)生提供針對性指導(dǎo)，同時，在教學(xué)的互動上缺乏相對有效的途徑。數(shù)控仿真技術(shù)的運用為該門專業(yè)課程的內(nèi)容展示提供了新的方式，也拓展了教師教學(xué)工作的優(yōu)化思路。在實際的教學(xué)應(yīng)用過程中，數(shù)控仿真軟件可以通過動態(tài)內(nèi)容的展示方式，較好模擬數(shù)控涉筆的運行過程，并且通過多角度、可視性的內(nèi)容展示，能夠轉(zhuǎn)變以往單調(diào)的課程知識展示模式，進而使學(xué)生能夠在多樣性的課程理論內(nèi)容展示過程中，逐步提升對專業(yè)課程理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。[2]

（二）多方位進行數(shù)控機床的操作流程展示

中職院校在近幾年的發(fā)展過程中，其規(guī)模與生源呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢，對于中職院校而言，生源數(shù)量的增長與現(xiàn)有教學(xué)規(guī)模存在矛盾，即大多數(shù)中職院校在數(shù)控機床的專業(yè)課程教學(xué)過程中，難以根據(jù)學(xué)生數(shù)量提供人手一臺數(shù)控機床設(shè)備。此外，受到資金與數(shù)控機床類型等方面的影響，數(shù)控專業(yè)的課程指導(dǎo)工作應(yīng)進行教學(xué)方式與內(nèi)容呈現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)化，以此在進行課程理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，為學(xué)生較好展示數(shù)控機床的操作流程、運行方式等。在現(xiàn)有的計算機技術(shù)發(fā)展過程中，該技術(shù)被廣泛引用于建筑工程與機械制造工程的三維結(jié)構(gòu)演示，在數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)與運行演示上，可以為學(xué)生提供較為直觀、生動的內(nèi)容展示模式。仿真技術(shù)大多運用到三維建模技術(shù)，通過三維動畫的形式對機械設(shè)備的運行方式進行模擬，以此為教學(xué)工作提供動態(tài)化的內(nèi)容展示方式。

在計算機系統(tǒng)的存儲功能支持下，可以不收受空間限制向?qū)W生展示不同類型的數(shù)控機床，以此幫助學(xué)生在數(shù)控機床的學(xué)習(xí)與操作過程中，較好適應(yīng)不同類型的數(shù)控機床操作。教師通過數(shù)控仿真系統(tǒng)的教學(xué)運用，向?qū)W生演示不同種類刀具加工的方式，使學(xué)生在進行機床的實際操作之前，能夠較好認識數(shù)控設(shè)備的運行特點，避免學(xué)生在進行實操過程中出現(xiàn)相關(guān)事故。數(shù)控方針設(shè)備一方面可以通過基礎(chǔ)性的內(nèi)容演示，使學(xué)生了解數(shù)控機床運行的主要形式和特點，另一方面能夠向?qū)W生演示數(shù)控機床運行過程中的不規(guī)范操作，使學(xué)生能夠在數(shù)控機床的相關(guān)操作過程中避免出現(xiàn)不準確操作的情況。數(shù)控機床類型在生產(chǎn)制造的過程中較為多樣，不同類型的數(shù)控設(shè)備對于操作的要求與注意事項存在一定差異，一堂專業(yè)課程的課時內(nèi)，若采取實際教學(xué)設(shè)備演示教學(xué)的方式，則需要花費大量課時進行教學(xué)準備，造成學(xué)生有效學(xué)習(xí)的時間進一步縮短。

（三）提升數(shù)控教學(xué)的效率

數(shù)控仿真技術(shù)在中職院校的教學(xué)運用過程中，可以根據(jù)教學(xué)課程的內(nèi)容要求與變動情況等，及時進行教學(xué)內(nèi)容的更改、補充，以此為專業(yè)課程的教學(xué)工作提供相應(yīng)的優(yōu)化途徑。數(shù)控方針技術(shù)的運用，可以對數(shù)控機床操作過程中的正確與否進行診斷，通過學(xué)生完成的數(shù)碼程序編碼錄入，能夠?qū)?shù)控仿真系統(tǒng)實施較為全面的檢測工作，以此提升教學(xué)工作中操作流程監(jiān)督指導(dǎo)的實施效率。在以往的教學(xué)過程中，教師需要分別對學(xué)生或者學(xué)習(xí)小組的數(shù)控機床操作情況進行觀察與評價，需要耗用的課時較多，教師能夠進行有效教學(xué)指導(dǎo)的時間被大大壓縮。仿真技術(shù)的運用，可以為小教師提供較為簡便的教學(xué)監(jiān)督途徑，從而為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)節(jié)約較多課時，便于教師進行多種數(shù)控設(shè)備的展示，滿足學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的相關(guān)要求。[3]

（四）提升中職院校數(shù)控教學(xué)的整體水平

中職院校在當前的數(shù)控機床教學(xué)工作中，一方面需要重視學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，另一方面需要重視不同類型的數(shù)控機床教學(xué)有效性。計算機技術(shù)及其仿真技術(shù)在當前的社會發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)中，屬于重要的科學(xué)技術(shù)，通過該技術(shù)的運用與滲透，能夠在社會生產(chǎn)、生活、商業(yè)活動以及工業(yè)生產(chǎn)制造等方面起到較大程度活動推進作用。中職數(shù)控專業(yè)在人才培養(yǎng)的工作開展上，既重視專業(yè)性的課程理論內(nèi)容教育，也需重視實踐指導(dǎo)方面的教育。數(shù)控機床的操作指導(dǎo)工作對于當前中職學(xué)生教育而言，能夠幫助學(xué)生建立較好的操作觀念、設(shè)備管理觀念以及崗位安全觀念等。部分中職院校在專業(yè)課程的技能講解與理論灌輸方面已經(jīng)具備一套較為完善的教學(xué)模式，但在專業(yè)課程的內(nèi)容滲透上還存在不同程度的缺陷，學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與理論實踐中，沒有建立起較好專業(yè)意識，使學(xué)生在新時期的學(xué)習(xí)環(huán)境與時代背景下，缺乏有效的教學(xué)引導(dǎo)。

在當前的專業(yè)課程教學(xué)工作中，需要研究有效的教學(xué)方法，使其能夠在教學(xué)中進行有效運用，由此在一定程度上改善學(xué)生數(shù)控機床專業(yè)教育的基本質(zhì)量。中職教育屬于國內(nèi)人才培養(yǎng)體系中的重要一環(huán)，在技能型人才的輸送方面起到關(guān)鍵性作用。在最近幾年的發(fā)展過程中，中職院校迎來進一步擴招，招生門檻也進一步降低，這也使得生源情況出現(xiàn)不可控等情況。這里的不可控主要指生源整體素質(zhì)的不可控。大部分中職院校的學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上，存在基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)自主性較差等情況，部分學(xué)生的自我意識較強，在學(xué)習(xí)生活與專業(yè)課程號實踐等方面存在配合度差、思想認知觀念存在偏差等情況。數(shù)控仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用上，能夠向?qū)W生提供多樣化的內(nèi)容呈現(xiàn)方式，相對于以往的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式，仿真技術(shù)被引進中職專業(yè)課程教學(xué)的過程中，可以在有限的課時內(nèi)為教師提供可選擇的教學(xué)內(nèi)容，具有較高的靈活性，同時可以快速進行教學(xué)內(nèi)容的選擇、整合等，使教師在有限的課時內(nèi)，根據(jù)學(xué)生的薄弱項目進行專業(yè)知識的合理布置，以此提升專業(yè)課程教學(xué)的針對性與有效性。

結(jié)語：國內(nèi)在中職院校的專業(yè)教育發(fā)展工作中，對學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)方向進行了新一輪規(guī)定，專業(yè)課程的理論知識與實踐指導(dǎo)需要在原有的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化與創(chuàng)新，以此使學(xué)生在充足的課程理論知識學(xué)習(xí)過程中逐步積累數(shù)控設(shè)備的操作技巧與經(jīng)驗。