李紅偉

摘 要：作為先進的教學(xué)軟件，數(shù)控仿真系統(tǒng)由于其實用性、經(jīng)濟性、安全性等特點，解決了中職教學(xué)中機床數(shù)量少、學(xué)生多、設(shè)備有限等實際問題。為了促進學(xué)生對數(shù)控機床技術(shù)的掌握，實際教學(xué)過程采用了大量的數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件以促進學(xué)生的學(xué)習(xí)及實習(xí)效果。筆者通過仿真軟件在教學(xué)中的使用，對中職教學(xué)中出現(xiàn)的問題進行了分析，并就一些應(yīng)用提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真軟件 中職教學(xué) 效果

數(shù)控技術(shù)伴隨著機械制造業(yè)共同發(fā)展。近年來，隨著數(shù)控技術(shù)的普及，對人才的需求也越來越大。我國很多中職技術(shù)學(xué)校為了適應(yīng)社會需求，相繼增設(shè)了數(shù)控專業(yè)，并不斷實施擴招。可是，一些中職學(xué)校由于師資薄弱，缺少必要的機械及設(shè)備，無法滿足學(xué)生的實踐需要。因此，采用數(shù)控仿真系統(tǒng)，讓學(xué)生進行機床的模擬操作，便于數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)。此種方式在很大程度上彌補了學(xué)生實踐的不足，因此在中職教育中的地位與作用越來越重要。

一、數(shù)控仿真系統(tǒng)

數(shù)控仿真系統(tǒng)是一款仿真用軟件。它可以對數(shù)控操作編程進行演示與講解，對真實的數(shù)控機床進行模擬操作，還有助于數(shù)控技術(shù)人員加強基礎(chǔ)性知識的掌握以及對數(shù)控程序進行檢測及預(yù)測等。目前，這種仿真系統(tǒng)在機械制造業(yè)中得到了普及，在數(shù)控教學(xué)中得到了實際應(yīng)用。目前，國內(nèi)使用的數(shù)控仿真系統(tǒng)主要有斐克、超軟以及宇龍等。

二、中職教學(xué)中數(shù)控仿真系統(tǒng)的實際應(yīng)用

我國的中職教育非常注重提升學(xué)生的實際操作水平。對于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生而言，實際操作與實用技能的培養(yǎng)是分不開的。通過在教學(xué)中引入了數(shù)控仿真系統(tǒng)，學(xué)生對機床的實際操作水平得到了極大提升，教學(xué)效果得到了顯著改善。

1.加強對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)

數(shù)控專業(yè)涉及的知識面很廣，比如編程及加工等方面，且實踐性及理論性很強，但由于內(nèi)容有些抽象，一般很難理解。加之一些中職學(xué)生的基礎(chǔ)知識很差，對問題及知識點的理解能力也很低，學(xué)生在進行學(xué)習(xí)時，很容易產(chǎn)生厭倦心理。如果沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教學(xué)效果很不理想。而數(shù)控仿真系統(tǒng)具有強大的網(wǎng)絡(luò)功能，老師在實際教學(xué)中完全可以利用多媒體等先進的教學(xué)模式進行。學(xué)生通過在電腦屏幕上對自己實習(xí)內(nèi)容的演示，加深對內(nèi)容的理解。學(xué)生在與電腦進行同步操作的過程中，進一步提升了實際操作水平。在這個系統(tǒng)教學(xué)中，老師還可以對學(xué)生的操作進行實時監(jiān)控，對于操作中的失誤或者錯誤做到及時發(fā)現(xiàn)及時糾正，有助于提升針對性指導(dǎo)的效果。這種教學(xué)方式極大提升了學(xué)生的動手能力，對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)熱情的提升都有著積極意義。

2.有助于提升學(xué)生對數(shù)控機床操作的基礎(chǔ)性認識

一般的中職學(xué)校由于資金、場地以及設(shè)備種類的限制，很難一一配齊實際操作的機床型號。加之操作時間的限制，可能接觸到實際機床的時間更短。這就要求學(xué)生們根據(jù)實際，舉一反三。通過數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，學(xué)生不僅對現(xiàn)實機床的操作環(huán)境進行了模擬，也對實際操作程序有了深層的認識。由于仿真機床的操作面板與實際機床完全相同，操作及使用程序、步驟等也完全一樣，因此，通過數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)了對機床工件運動情況和操作過程的全部演示。學(xué)生完全可以借助于數(shù)控仿真系統(tǒng)來實現(xiàn)對不同型號機床的了解，比如刀具的安裝、工件裝夾等均可以實現(xiàn)真實演示。對于一些不規(guī)范的操作和程序，模擬仿真系統(tǒng)同樣可以完成演示，因此拓寬了學(xué)生的知識視野。

3.輔助編程的教學(xué)

數(shù)控仿真系統(tǒng)可以完成編程代碼的檢測，對于錯誤的編程，會提示相關(guān)信息。學(xué)生在進行學(xué)習(xí)中，只需輸入程序代碼，仿真系統(tǒng)就會根據(jù)學(xué)生輸入的代碼來進行虛擬的加工演示，并對學(xué)生編程的正確與否進行檢驗，并提示學(xué)生進行代碼的調(diào)試，來完成正確的加工。同時，學(xué)生還可以對整個加工過程進行全方位以及多視角的觀察，了解工件的加工進展。通過輔助程序，加深了學(xué)生對編程相關(guān)知識的掌握，在提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時，也減輕了教師輔導(dǎo)的難度。

4.多元化教學(xué)走入課堂

我國實際應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)有西門子、廣州數(shù)控、華中數(shù)控等。但由于條件所限，很多中職學(xué)校涉及的系統(tǒng)很少，一般僅為2～3種，這對于數(shù)控人才的培養(yǎng)極為不利。通過實施數(shù)控仿真系統(tǒng)教學(xué)，實現(xiàn)了編程和操作的模擬化，并將仿真系統(tǒng)實際運用到教學(xué)中，使得中職教學(xué)出現(xiàn)了多元化趨勢。這對于學(xué)生學(xué)習(xí)不同類型的數(shù)控系統(tǒng)的操作及編碼，全面提升實際掌握能力有著積極意義。

5.學(xué)生的參數(shù)意識有所加強

為了提升機床的使用效果，保障學(xué)生實際操作的安全，在實際教學(xué)中，加工參數(shù)均由教師進行指導(dǎo)及確定，而學(xué)生對于參數(shù)的設(shè)定缺乏相關(guān)了解，對參數(shù)是否合理缺乏應(yīng)有的判斷。通過數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用，學(xué)生們可以直接對參數(shù)進行設(shè)定，并對于工件的破損以及變形情況進行預(yù)測，對不同的參數(shù)可能對工件產(chǎn)生的影響進行直觀了解，學(xué)會對參數(shù)進行優(yōu)化，提升對參數(shù)設(shè)定的整體意識。

6.豐富了教學(xué)評價

數(shù)控仿真系統(tǒng)應(yīng)用于實際教學(xué)中，可以對學(xué)生編寫的數(shù)控程序以及錯誤情況進行檢測及提示，并可以完成對出現(xiàn)錯誤的原因的判斷以及三維測量等功能。在實際教學(xué)中，學(xué)生通過數(shù)控仿真系統(tǒng)的實際訓(xùn)練來加強自我練習(xí)以及測試，而老師也可以以此作為學(xué)生的評價依據(jù)，結(jié)合操作記錄作出教學(xué)評價。學(xué)校也可以依據(jù)操作情況及操作記錄對教學(xué)效果進行科學(xué)的評價。為此，通過使用數(shù)控仿真教學(xué)，教學(xué)評價體系多了一項評價標(biāo)準(zhǔn)，在評價內(nèi)容上也有所增加。

7.減小了教師的工作強度

在進行編程指令學(xué)習(xí)時，針對每一次講解完成的指令或者應(yīng)用實例，教師可以使用教學(xué)控制軟件將課后習(xí)題以文件的形式發(fā)到學(xué)生的學(xué)習(xí)終端，充分給予學(xué)生時間自行完成練習(xí)；也可以采用分組的形式，然后將調(diào)試出的結(jié)果進行比對。老師也會將正確的結(jié)果發(fā)到學(xué)習(xí)終端，對學(xué)生練習(xí)及調(diào)試的結(jié)果進行驗證，從中找出不足，以促進其能力的提升。此外，通過這種師生互動，實現(xiàn)了教與學(xué)一體化，減小了教師的工作強度，在增進師生情誼的同時，也提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及實際操作技能都得到了提升。

三、數(shù)控仿真系統(tǒng)在實際應(yīng)用中需要關(guān)注的問題

數(shù)控仿真系統(tǒng)作為輔助的教學(xué)工具，是極為有效的。但不可忽視的是，任何一款工具在使用中都會存在一定的缺陷。我們需要了解這些缺陷，并在實際教學(xué)中，積極采取措施，盡可能規(guī)避這些缺陷，才能更好地發(fā)揮數(shù)控仿真系統(tǒng)教學(xué)軟件的作用。

第一，數(shù)控仿真系統(tǒng)的某些軟件還需要進一步完善。很多指令在實際執(zhí)行中被提示無法執(zhí)行。為此，使得學(xué)生對數(shù)控理論知識產(chǎn)生了懷疑的態(tài)度。這在很大程度上阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)及實際應(yīng)用。學(xué)生對于數(shù)控知識的理解，也陷入了混沌狀態(tài)，極大地影響了實際操作及對于理論知識的理解。因此，在中職教學(xué)中，數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用要與實際操作交替進行。

第二，很多學(xué)校為了提升機床的利用率，隨便延長其使用年限。在實際教學(xué)中，缺乏科學(xué)、合理的課程安排，人為減少學(xué)生機床實踐時間，將數(shù)控仿真系統(tǒng)作為主要的教學(xué)工具來進行教學(xué)授課。由于模擬練習(xí)與實際操作還具有一段距離，過多應(yīng)用容易造成學(xué)生對實際操作不夠重視。這些都直接影響到學(xué)生的實際操作效果與水平。因此，學(xué)校在進行課時安排時，要做到模擬演練與實際操作相結(jié)合，通過模擬—實踐—再模擬—再實踐的授課方式，加深學(xué)生與數(shù)控加工、實際操作、參數(shù)設(shè)定以及編程的整體認識，以提升整體的學(xué)習(xí)效果。

第三，用數(shù)控仿真系統(tǒng)知識對工件的加工過程進行模擬，并不等同于實際的操作，學(xué)生無法體驗到機床運轉(zhuǎn)的聲音以及切屑的掉落情況，缺乏對加工過程真實的感受。因而在實際操作中，很容易忽視切削量的多少；在選擇道具時，也不容易做出正確的選擇。就這一點而言，老師要多給予學(xué)生實際操作的機會。即使是模擬操作，也要隨時提醒學(xué)生實操的注意事項。作為一種初級訓(xùn)練工具，仿真系統(tǒng)對于學(xué)生熟悉機床及實操步驟有著促進作用。但是，學(xué)生也需要實際的操作及訓(xùn)練。因此，教師要對實操及仿真課課時進行科學(xué)合理的安排，真正發(fā)揮出仿真系統(tǒng)的作用。

四、數(shù)控仿真系統(tǒng)在中職教學(xué)中如何應(yīng)用

數(shù)控仿真系統(tǒng)要在現(xiàn)實教學(xué)中得到正確的使用，達到理想的教學(xué)效果離不開教師的正確指導(dǎo)。老師在這里起到的作用非常重要。因此，老師在實際教學(xué)中，要突破傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛，以學(xué)生為受教的主體，針對學(xué)生的特點，進行有針對性的指導(dǎo)。這樣，才能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在不斷的實踐中，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新及動手、動腦能力，充分發(fā)揮他們的想象力。因此，老師要時刻把握教學(xué)的方向，科學(xué)合理使用仿真系統(tǒng)。

在進行實際教學(xué)過程中，對于仿真系統(tǒng)的使用，我們要本著科學(xué)的態(tài)度及端正的理念，不要對此產(chǎn)生過分地依賴。老師要教授學(xué)生學(xué)會編程及工件加工的程序。而學(xué)生也要清楚地知道，仿真系統(tǒng)只是一個輔助學(xué)習(xí)的工具，不是真的機床操作。從本質(zhì)而言，仿真系統(tǒng)還遠不能達到真實機床的操作要求，只是讓學(xué)生了解操作過程及學(xué)會編程而已，以此來填補學(xué)生實訓(xùn)上的缺乏。但由于仿真軟件的存在，解決了很多中職教學(xué)中無法解決的問題，也為以后的教學(xué)提供了一個可行的方向。

五、小結(jié)

我們通過數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用，極大豐富了中職院校的教學(xué)內(nèi)容，并且彌補了學(xué)校設(shè)備的不足和師資力量的薄弱，解決了教育教學(xué)中的難題。因此，中職學(xué)校在數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用上，要科學(xué)合理，既要補充學(xué)生們實踐的不足，又要充分發(fā)揮出數(shù)控仿真系統(tǒng)的內(nèi)在作用，將實踐教學(xué)與模擬教學(xué)有機結(jié)合，以提升學(xué)生的數(shù)控加工技能，真正發(fā)揮數(shù)控仿真系統(tǒng)的巨大作用。

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（作者單位：河北邯鄲工程高級技工學(xué)校）