許忠美

摘 要： 近幾年來，進(jìn)入中高等職業(yè)學(xué)校學(xué)習(xí)的學(xué)生基礎(chǔ)普遍較差，大部分學(xué)生的認(rèn)知特點是形象思維長于邏輯思維，實踐學(xué)習(xí)長于理論學(xué)習(xí)，動手能力長于動腦能力。如果在專業(yè)課教學(xué)中沿用傳統(tǒng)的理論和實習(xí)教學(xué)各自獨立進(jìn)行的方法，則很難實現(xiàn)“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位”的職業(yè)教育教學(xué)目標(biāo)。尤其是技術(shù)性強(qiáng)，不進(jìn)行訓(xùn)練難以掌握的課程，如數(shù)控編程加工。數(shù)控設(shè)備種類多樣、價格昂貴，由于教學(xué)中人機(jī)比過大，資金有限，這些給數(shù)控實踐教學(xué)帶來了極大困難，數(shù)控仿真軟件的引入有效解決了這個難題。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控教學(xué) 高職理實一體化教學(xué) 數(shù)控仿真軟件

一、常用數(shù)控仿真軟件

數(shù)控仿真軟件是通過計算機(jī)的編程和建模，將加工過程用三維圖形或二維圖形以動態(tài)形式演示出來的軟件。目前比較常見的有上海宇龍、北京斐克、南京宇航、斯沃等數(shù)控加工仿真軟件。它們都具備以下功能：能全面仿真數(shù)控加工的整個過程；配置要求低，只需仿真軟件和要求不是很高的微機(jī)，并能與多種計算機(jī)操作系統(tǒng)兼容；操作的安全性很高，不會因?qū)W生的錯誤操作而造成人身傷害，更不會損壞機(jī)床；不需要原材料，投入資金少，占地小，不會造成資源的浪費；利用網(wǎng)絡(luò)可以搭建交流平臺，為師生提供良好的交互空間等。

二、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的作用

利用數(shù)控仿真軟件可以彌補(bǔ)數(shù)控設(shè)備不足，充分利用現(xiàn)有資源，為學(xué)校節(jié)約大量的教學(xué)經(jīng)費和設(shè)備投資費用；教師運用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)，能有效地結(jié)合理論學(xué)習(xí)，實現(xiàn)同步教學(xué)；課堂上通過數(shù)控仿真軟件對生產(chǎn)過程生動形象的動畫表達(dá)，能很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；利用教控仿真軟件教學(xué)中允許出錯的特點，可以使學(xué)生得到崗位技能的全面訓(xùn)練。比如實際工作中可能發(fā)生的變化，包括事故、故障和生產(chǎn)中極少出現(xiàn)的突發(fā)情況，讓學(xué)生全面把握加工方法和技巧。學(xué)生可以在不發(fā)生實際加工事故的情況下，通過仿真看到直線插補(bǔ)切削與快速運行對工件造成的影響，從而加深認(rèn)識，達(dá)到傳統(tǒng)理論教學(xué)無法達(dá)到的效果。

三、數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用方法

如何利用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)，以達(dá)到最佳教學(xué)效果很？結(jié)合教學(xué)實踐，我從以下幾個方面進(jìn)行了探索。

1.靈活運用教學(xué)方法，課堂教學(xué)中變學(xué)生被動為學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

當(dāng)前，職業(yè)技術(shù)學(xué)校的學(xué)生普遍知識基礎(chǔ)較差，對學(xué)習(xí)不感興趣。因此，利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。數(shù)控專業(yè)教師應(yīng)有較高的教學(xué)水平和教學(xué)能力，有較強(qiáng)的數(shù)控職業(yè)能力，能嫻熟地運用行動導(dǎo)向的教學(xué)方法，在課堂教學(xué)中真正體現(xiàn)以學(xué)生為主體，突出顯示學(xué)生動手用腦的活動，變學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，教師起主導(dǎo)作用，對學(xué)生活動中遇到困難或無從下手的問題進(jìn)行引導(dǎo)、講解、示范操作。課堂教學(xué)中每節(jié)課的知識點盡可能集中，深入淺出，便于學(xué)生掌握編程方法和技巧。

2.恰當(dāng)運用數(shù)控加工仿真，充分發(fā)揮其在課堂教學(xué)中的作用。

教師不能完全依賴數(shù)控加仿真，又不能忽視數(shù)控加工仿真的應(yīng)用，應(yīng)該科學(xué)、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。教師在數(shù)控編程與操作課堂教學(xué)中應(yīng)重點解決編程方法，并著重強(qiáng)調(diào)編程工藝問題的處理，學(xué)生上機(jī)利用數(shù)控仿真系統(tǒng)解決程序校驗，以及不同系統(tǒng)、不同機(jī)床的操作問題。每次上機(jī)均應(yīng)有明確的課題，在上機(jī)前教師利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行操作演示，并在學(xué)生上機(jī)時進(jìn)行巡回指導(dǎo)。學(xué)生在計算機(jī)上應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行編程與操作，既可更快更好地掌握數(shù)控專業(yè)技能，又可提高學(xué)習(xí)能力、解決實際問題的能力、獨立工作能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。

3.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)掌握數(shù)控編程與操作技巧。

在數(shù)控教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)需要和“以就業(yè)為導(dǎo)向”的思想，可將數(shù)控編程教學(xué)內(nèi)容分為兩大模塊：一是基礎(chǔ)模塊，主要講解與訓(xùn)練最常用的數(shù)控機(jī)床的編程方法、操作和應(yīng)用。這一模塊是教學(xué)重點，必須使學(xué)生熟練掌握、靈活應(yīng)用，為學(xué)生上機(jī)床操作奠定基礎(chǔ)；二是為提高和拓展模塊，利用仿真軟件集合各種數(shù)控系統(tǒng)界面與操作的優(yōu)點，可在基礎(chǔ)模塊訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，主要講解除主訓(xùn)機(jī)床以外的機(jī)床編程與操作方法，擴(kuò)大學(xué)生知識面，提高學(xué)生對不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作能力。

4.構(gòu)建多元評價體系，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。

教學(xué)評價直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，所以評價要做到：第一，合理且有一定的彈性，答案應(yīng)靈活，不能限制得太死，只要合理就行，如一些仿真操作中學(xué)生實施方案的可行性討論，實操過程中加工線路，等等；第二，既要評價技能操作結(jié)果，又要評價技能操作的過程。對在技能操作中學(xué)生的積極參與及表現(xiàn)出來的良好個性品質(zhì)要給予充分肯定與表揚；第三，調(diào)整評價的主客體關(guān)系。對學(xué)生在課堂上的技能操作情況及結(jié)果不僅僅由教師來評，還應(yīng)結(jié)合學(xué)生的自評或互評，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

四、數(shù)控仿真軟件存在的缺陷和彌補(bǔ)辦法

1.數(shù)控仿真軟件的缺陷。

（1）加工參敲設(shè)置隨意，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。仿真環(huán)境是一個虛擬的完美的過程，一旦程序正確就不會出現(xiàn)加工問題。這樣就培養(yǎng)了學(xué)生在使用數(shù)控仿真軟件時，對加工的相關(guān)參散隨意設(shè)定的習(xí)慣。同時應(yīng)用仿真軟件也無法判斷工件的表面租糙度、進(jìn)行尺寸測量，矯正尺寸精度等。而學(xué)生一旦養(yǎng)成這種壞習(xí)慣，在機(jī)床上實際加工時就會不自覺地忽略這些對數(shù)控加工十分重要的部分，從而導(dǎo)致加工出的工件無法達(dá)到尺寸精度要求，更有甚者發(fā)生碰撞等安全事故。

（2）加工工藝性差。由于模擬仿真軟件的虛擬性，許多需要實際親身操作的才可進(jìn)行的步驟無法體現(xiàn)，如對工件的加工工序進(jìn)行排序整理、使用光電對刀儀和z向?qū)Φ镀鬟M(jìn)行準(zhǔn)確的對刀校準(zhǔn)、演示一些專用央具的裝夾過程和分析其設(shè)計原理等，而這些正是實踐加工中必不可少且難于掌握的部分。

（3）缺乏現(xiàn)場的親身感知，安全意識淡薄。數(shù)控機(jī)床的實際加工中，操作人員必須具備相應(yīng)的聽辨能力，根據(jù)機(jī)床不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音及時調(diào)整參數(shù)，減少機(jī)床發(fā)生故障和停機(jī)的概率。在仿真軟件的學(xué)習(xí)中，無法掌握真正的聽辨技能。實際加工中的很多偶然事故的發(fā)生是不定性的，如在事故發(fā)生當(dāng)時要及時按下急停按鈕，加工過程中不要把頭和手隨意伸進(jìn)機(jī)床中、加工前關(guān)閉機(jī)床安全門等。但在仿真軟件中，這些環(huán)節(jié)都被忽略不計，導(dǎo)致學(xué)生安全意識淡薄。

2.彌補(bǔ)辦法。

（1）強(qiáng)調(diào)加工工藝安排的重要性，并加強(qiáng)練習(xí)。加工工藝的安排，在任何機(jī)械加工中都是十分重要且必不可少的環(huán)節(jié)。它需要操作者綜合考慮較多的因素，比如先加工哪部分，后加工哪部分。如何以最少的裝夾次數(shù)完成工件的整體加工，怎樣裝夾才能保證加工精度，等等。應(yīng)在教學(xué)過程中對此多加練習(xí)、多舉實例。

（2）強(qiáng)調(diào)仿真軟件與機(jī)床的區(qū)別。一般的仿真軟件都是針對主流機(jī)型和系統(tǒng)研發(fā)的，而學(xué)校購進(jìn)的設(shè)備多種多樣，不一定與仿真軟件完全匹配，相同的系統(tǒng)，兩者之間可能也會有細(xì)小的差別。有些差別可能無關(guān)緊要，有些差別則可能會引發(fā)重大事故。所以在教學(xué)中一定多加強(qiáng)調(diào)，讓學(xué)生明白真正的實體機(jī)床加工操作才是主體，也是教學(xué)的最終目的。

（3）加強(qiáng)安全意識培養(yǎng)。告知學(xué)生實際加工與仿真環(huán)境的區(qū)別，實際加工時任何一個小小的疏忽都可能釀成重大的安全事故，決不能馬虎，加強(qiáng)安全教育。

五、結(jié)語

數(shù)控仿真系統(tǒng)的引入，使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程理論時學(xué)習(xí)興趣明顯得到提高，課堂教學(xué)變得更加生動、具體，從而增強(qiáng)教學(xué)效果。對學(xué)生機(jī)床操作能力的培養(yǎng)，也收到了事半功倍的效果。同時該系統(tǒng)還削弱了教師的工作強(qiáng)度，減少了工件材料和能源的消耗，節(jié)約了實踐環(huán)節(jié)的培訓(xùn)成本。但它和真實車床實踐操作之間始終存在差距，不可完全替代，只有在教學(xué)中科學(xué)、合理、有效地利用，將二者有機(jī)結(jié)合起來，將仿真訓(xùn)練與真實場景的實踐操作訓(xùn)練合理搭配，才能取得仿真教學(xué)的最佳效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉海慶，李葉龍，劉巖.數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用特點分析[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2009（2）.

[2]廉良沖，周莉.仿真軟件與數(shù)控教學(xué)的結(jié)合應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2010（2）.

[3]吳波，伊延吉.仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用淺析[J].科技信息，2010（19）.