仿真軟件在數(shù)控編程教學(xué)中的應(yīng)用

[摘要]數(shù)控編程是數(shù)控專(zhuān)業(yè)的主干課程，數(shù)控編程是數(shù)控專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，教學(xué)中學(xué)生感到非常抽象，編程技術(shù)難以提高，為此在教學(xué)模式，教材編排及教學(xué)方法上做一些探索。提高教學(xué)質(zhì)量是數(shù)控編程課程改革面臨的難題，改革的最佳途徑就是充分發(fā)揮實(shí)體仿真軟件在數(shù)控編程教學(xué)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控編程 實(shí)體仿真 教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0120152－01

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來(lái)臨，新的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，學(xué)科之間的滲透、交叉發(fā)展越來(lái)越明顯，也顯得越來(lái)越重要。要增加新的課程和新的內(nèi)容，必須首先壓縮傳統(tǒng)課程的學(xué)時(shí)，并且在教學(xué)方法和手段上進(jìn)行全面改革，才能為培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會(huì)要求的新型人才創(chuàng)造條件。

一、數(shù)控編程教學(xué)的現(xiàn)狀分析及要求

數(shù)控編程是一門(mén)科學(xué)思維要求很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，單純的理論教學(xué)，易使初學(xué)者感到抽象、難學(xué)，加上目前職業(yè)學(xué)校的學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)習(xí)慣等諸多不利因素，使職業(yè)學(xué)校的數(shù)控編程教學(xué)陷入異常困難的境地。這就要求教師在教學(xué)時(shí)，采用正確的引導(dǎo)方法，降低學(xué)習(xí)的門(mén)檻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生化“難學(xué)”為“易學(xué)”，化“苦學(xué)”為“樂(lè)學(xué)”，在實(shí)際教學(xué)中，我們主要在下兩個(gè)方面進(jìn)行了探索：

（一）數(shù)控編程課的現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)正在得到廣泛的應(yīng)用。由于數(shù)控機(jī)床是一種新型工藝裝備，所以數(shù)控操作者的培養(yǎng)和數(shù)控機(jī)床的教學(xué)處在剛剛起步的狀態(tài)，如何利用實(shí)體仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)更是處在探索階段，因此有必要對(duì)數(shù)控編程課的教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)方法的完善進(jìn)行有益的探索。

（二）面臨現(xiàn)狀，探求措施

數(shù)控機(jī)床屬于高科技產(chǎn)品，品種多價(jià)格高，數(shù)控編程課的教學(xué)，尤其是程序的校驗(yàn)，如果完全依賴(lài)于在數(shù)控機(jī)床的操作訓(xùn)練時(shí)才去完成的話(huà)，投入大消耗多成本高，因此探索一種新的數(shù)控編程課程的教學(xué)模式來(lái)達(dá)到投入少、見(jiàn)效快、培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)、企業(yè)歡迎的教學(xué)模式是勢(shì)在必行。將實(shí)體仿真系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用于數(shù)控編程課程的教學(xué)中，將兩者有機(jī)的結(jié)合為一體，是解決這一問(wèn)題的重要途徑。它既能解決學(xué)生學(xué)習(xí)編程時(shí)不知道自己編的程序?qū)Σ粚?duì)的問(wèn)題，又可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)生的編程能力及對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力，是一種有效地進(jìn)行數(shù)控實(shí)習(xí)的前期教學(xué)的一種良好嘗試，也是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床模擬操作的一種有效的手段。

二、實(shí)體仿真系統(tǒng)在數(shù)控編程課中發(fā)揮的作用

（一）實(shí)體仿真系統(tǒng)的選用

實(shí)體仿真系統(tǒng)的軟件，有的是數(shù)控機(jī)床本身自帶的仿真系統(tǒng)，但這種數(shù)控機(jī)床的仿真系統(tǒng)在教學(xué)中局限性較大，不適于教師教學(xué)和學(xué)生訓(xùn)練；有的是一些先構(gòu)圖而后自動(dòng)編程仿真軟件，不適應(yīng)手工編程教學(xué)的要求。幾經(jīng)比較，上海宇龍公司實(shí)體仿真系統(tǒng)的教學(xué)軟件是較比適合數(shù)控編程教學(xué)的應(yīng)用，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心和數(shù)控車(chē)床加工零件全過(guò)程的仿真。

（二）實(shí)體仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法

如何將這套軟件運(yùn)用于數(shù)控編程的教學(xué)中呢，我們主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索與實(shí)踐：

1．教師引導(dǎo)，學(xué)生為主體，靈活應(yīng)用教學(xué)方法。利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是很重要的。數(shù)控專(zhuān)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)能力即數(shù)控編程能力、工藝處理能力、實(shí)際動(dòng)手能力、自動(dòng)編程能力，能較為嫻熟地運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法，在課堂教學(xué)真正體現(xiàn)學(xué)生為主體，突出顯示學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng)，變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師起引導(dǎo)作用，即對(duì)學(xué)生活動(dòng)中遇到困難或無(wú)法下手的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)、講解。課堂教學(xué)中每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)盡可能集中，深入淺出，便于學(xué)生掌握編程方法與技巧。

2．運(yùn)用實(shí)體仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)“點(diǎn)睛之筆”。在數(shù)控編程仿真教學(xué)中，對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行多元整合，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的綜合性。多元整合的目的是精簡(jiǎn)課本內(nèi)容，打破課本章、節(jié)體系的完整性，強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的應(yīng)用性和必需的基礎(chǔ)性。在對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行多元整合時(shí)，應(yīng)注意：（1）理論知識(shí)應(yīng)以必需夠用為度，突出應(yīng)用與實(shí)踐，少講多做；（2）仿真內(nèi)容應(yīng)及時(shí)反映專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展；（3）根據(jù)知識(shí)、能力的內(nèi)在聯(lián)系和相互間的邏輯關(guān)系進(jìn)行有機(jī)整合。這種遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的多元整合，有利于學(xué)生知識(shí)、技能、態(tài)度的合理形成與協(xié)調(diào)發(fā)展。

實(shí)體仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)課程，還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。教師應(yīng)十分重視實(shí)體仿真系統(tǒng)的在教學(xué)中的應(yīng)用方法，擺正實(shí)體仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置，科學(xué)地、充分地發(fā)揮實(shí)體仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生將自己編寫(xiě)好的程序錄入仿真系統(tǒng)，在加工過(guò)程會(huì)現(xiàn)參數(shù)輸入錯(cuò)誤、發(fā)生撞刀現(xiàn)象等，致使工件加工不出來(lái)。這時(shí)候，教師可以讓學(xué)自己找出失敗的原因。當(dāng)學(xué)生真正找出自己的錯(cuò)誤和毛病，再進(jìn)行修改后，當(dāng)機(jī)床的模擬切削聲響起來(lái)，切屑飛濺，毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后，學(xué)生會(huì)有很強(qiáng)烈的成就感。學(xué)生獨(dú)立完成操作，興奮不已之時(shí)，及時(shí)表?yè)P(yáng)學(xué)生所取得的成績(jī)，發(fā)現(xiàn)他們的閃光點(diǎn)，鼓勵(lì)他們勇于戰(zhàn)勝自己，激發(fā)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，挖掘他們的內(nèi)在潛能。這樣就讓學(xué)生在一種積極的情感體驗(yàn)中，既學(xué)到了知識(shí)，又培養(yǎng)了能力。既發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，又提高了課堂教學(xué)效果，從而讓學(xué)生真正體會(huì)到學(xué)習(xí)知識(shí)的目的是為了應(yīng)用，在應(yīng)用中找出自己現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的欠缺，促使自己進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)，即“學(xué)以致用，以用促學(xué)”。從而也體現(xiàn)了數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控編程課中所起到的作用。

三、數(shù)控編程思路無(wú)定式

教學(xué)評(píng)價(jià)直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，所以評(píng)價(jià)要做到：（1）合理且有一定的彈性，答案不能限制太死，只要合理就行，如一些利用數(shù)控仿真軟件操作中學(xué)生所編寫(xiě)的程序的可行性討論，編程過(guò)程中加工線(xiàn)路等；（2）既要評(píng)價(jià)數(shù)控編程所完成結(jié)果，又要評(píng)價(jià)數(shù)控編程的過(guò)程。對(duì)在數(shù)控編程課堂上積極參與表現(xiàn)出來(lái)良好個(gè)性品質(zhì)的學(xué)生要給予充分的鼓勵(lì)、肯定、嘉獎(jiǎng)；（3）轉(zhuǎn)換評(píng)價(jià)的主客體關(guān)系。對(duì)學(xué)生在課堂上的編程速度的快慢和合理性不僅僅由教師來(lái)評(píng)，還可以讓學(xué)生自評(píng)或互評(píng)。如加工線(xiàn)路的制定、某些圖樣的理解、坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算，可采用學(xué)生討論評(píng)價(jià)的方式，在研討中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，得出正確結(jié)果，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性也就調(diào)動(dòng)出來(lái)了。

四、結(jié)束語(yǔ)

教育教學(xué)理念的更新是艱苦的，教改的道路是曲折的。實(shí)體仿真軟件在數(shù)控編程教學(xué)中的應(yīng)用尚在起步與研究探索階段，只要積極思考在應(yīng)用中產(chǎn)生的問(wèn)題，主動(dòng)采取應(yīng)對(duì)措施，將有利于全面提高學(xué)生素質(zhì)和綜合職業(yè)能力，激發(fā)獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和勇于實(shí)踐的能力，我們正確發(fā)揮其在數(shù)控編程課教學(xué)中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

作者簡(jiǎn)介：

張國(guó)峰，男，遼寧沈陽(yáng)人，講師，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，主要研究方向：機(jī)電一體化和數(shù)控加工技術(shù)。