論數(shù)控仿真軟件在《數(shù)控機(jī)床》課程教學(xué)中的應(yīng)用

鄭漫

摘 要：《數(shù)控機(jī)床》這門(mén)課程，以往采用的教學(xué)方法都是在教室板書(shū)教學(xué)。這種教學(xué)方法有利有弊。有利的是板書(shū)重點(diǎn)內(nèi)容會(huì)一目了然，并且板書(shū)保留時(shí)間長(zhǎng)，可以方便教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧知識(shí)點(diǎn)。板書(shū)也有弊，比較中規(guī)中矩、沒(méi)有新意、學(xué)生不感興趣。并且對(duì)于數(shù)控機(jī)床這門(mén)課程，里面有很多機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，講解機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，只能看圖分析。 如果把復(fù)雜的圖要畫(huà)到黑板上，不大現(xiàn)實(shí)，這樣學(xué)生對(duì)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)理解就不是很透徹。如果采用數(shù)控機(jī)床的仿真軟件教學(xué)，效果就會(huì)大不一樣。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 仿真軟件 教學(xué)

《數(shù)控機(jī)床》是高職高專(zhuān)類(lèi)機(jī)電專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課。比如機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)、數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)、機(jī)電設(shè)備與維修專(zhuān)業(yè)等均開(kāi)設(shè)這門(mén)課程。在以往的教學(xué)中，都是采用教室內(nèi)板書(shū)教學(xué)，結(jié)合一個(gè)學(xué)期的教學(xué)計(jì)劃安排，安排三四次實(shí)訓(xùn)樓參觀設(shè)備，熟練機(jī)床的實(shí)際操作練習(xí)。這樣的教學(xué)方法，有他的優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)呢，很明顯，符合提倡的理論聯(lián)系實(shí)際這種教學(xué)模式，在實(shí)際操作的時(shí)候，可以做到在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行機(jī)床面板的練習(xí)和動(dòng)手操作機(jī)床。缺點(diǎn)呢，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，組成，動(dòng)作過(guò)程等，看不見(jiàn)，練習(xí)不了，不能滿(mǎn)足對(duì)技能型人才的培養(yǎng)要求。如果購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床專(zhuān)門(mén)用于讓學(xué)生熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu)，這樣投入太大。并且在操作的過(guò)程中也容易造成機(jī)床的損壞，容易發(fā)生事故。如果采用仿真軟件進(jìn)行模擬機(jī)床的裝拆，熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)部件及其功能，可以很好的解決這一問(wèn)題。除了解決學(xué)生的技能問(wèn)題之外，還可以解決教師在動(dòng)手這一環(huán)節(jié)薄弱的情況。

本著以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念為指導(dǎo)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以高等教育規(guī)律為指導(dǎo)，改革教學(xué)模式。現(xiàn)合理運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段，改革傳統(tǒng)的教學(xué)思想觀念、教學(xué)方法、教學(xué)手段?！稊?shù)控機(jī)床》課程教學(xué)先采用在教室板書(shū)學(xué)習(xí)理論知識(shí)和機(jī)床結(jié)構(gòu)，后采用在機(jī)房應(yīng)用斯沃仿真軟件進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)部件和整機(jī)的裝拆實(shí)際操作練習(xí)。根據(jù)一學(xué)期的教學(xué)計(jì)劃安排，理論教學(xué)和仿真軟件練習(xí)操作各占學(xué)期一半。最后考核學(xué)生的學(xué)習(xí)，采用筆試和上機(jī)操作兩部分相結(jié)合的方式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

首先，介紹一下斯沃仿真軟件。該軟件有多個(gè)環(huán)節(jié)，其中有機(jī)床模型這一環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)下分為多個(gè)模塊可以練習(xí)。有機(jī)床結(jié)構(gòu)、機(jī)床裝配、機(jī)床拆卸、機(jī)床拆裝、機(jī)床檢驗(yàn)這樣五個(gè)模塊。在每個(gè)模塊里都有絲杠連接總成、主軸箱總成、伺服總成、Z軸總成、Z軸結(jié)構(gòu)、銑床整體模型、車(chē)床整體模型、銑床VRI整體模型這樣八個(gè)練習(xí)單元。其中每個(gè)練習(xí)單元在不同的模塊里練習(xí)的內(nèi)容不同。比如絲杠連接總成，在機(jī)床拆卸這個(gè)模塊里就是練習(xí)如何把絲杠連接總成這個(gè)傳動(dòng)部件拆成一個(gè)個(gè)構(gòu)件和零件。而在機(jī)床拆裝模塊里主要練習(xí)的就是如何把一個(gè)個(gè)零件和構(gòu)件裝配成絲杠連接總成這個(gè)傳動(dòng)部件。比如在機(jī)床拆卸模塊里，在絲杠連接總成的拆卸環(huán)節(jié)，把如圖這樣一個(gè)部件拆卸成一個(gè)個(gè)零件和構(gòu)件。按照這樣一個(gè)順序進(jìn)行拆卸。先把伺服電動(dòng)機(jī)螺栓拆卸掉，緊接著拆卸伺服電動(dòng)機(jī)，再拆聯(lián)軸器，拆卸絲杠組件，拆卸軸承、軸承座，拆卸伺服電機(jī)座法蘭，最后是拆卸伺服電機(jī)座。這樣就可以把絲杠連接總成拆卸完成。相反的，我們也可以按照這個(gè)順序把各個(gè)零件和構(gòu)件裝配成絲杠連接總成。其他模塊里，每個(gè)環(huán)節(jié)都是如此。按照一定的順序練習(xí)拆卸和裝配。

其次，采用斯沃仿真軟件在數(shù)控機(jī)床教學(xué)中的應(yīng)用意義。

1、彌補(bǔ)設(shè)備缺陷，增強(qiáng)教學(xué)效果。數(shù)控機(jī)床教學(xué)過(guò)程中，由于學(xué)校現(xiàn)有設(shè)備有限，現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床可以用于學(xué)生的數(shù)控加工，但是對(duì)于機(jī)床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，不可能拆了機(jī)床用于學(xué)生對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的熟識(shí)。如果購(gòu)買(mǎi)設(shè)備用于學(xué)生機(jī)床拆裝實(shí)驗(yàn)，投入太大，在實(shí)際操作的過(guò)程中，不可避免會(huì)導(dǎo)致機(jī)床損壞，也可能在實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程中帶來(lái)學(xué)生受傷。根據(jù)學(xué)校目前的情況，無(wú)法提供給學(xué)生用于拆裝熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu)的設(shè)備，令整個(gè)教學(xué)無(wú)法提高。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，如果僅僅通過(guò)課本和教師的講解，無(wú)法對(duì)理論內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐操作，那么在知識(shí)的掌握程度上也會(huì)困難重重。學(xué)校購(gòu)買(mǎi)的斯沃仿真軟件，里面機(jī)床模型的這個(gè)環(huán)節(jié)很好的彌補(bǔ)了無(wú)設(shè)備實(shí)訓(xùn)的缺陷。這個(gè)軟件給學(xué)生提供了實(shí)踐操作動(dòng)手的一個(gè)平臺(tái)，學(xué)生可以在這個(gè)軟件上練習(xí)機(jī)床的拆裝，在拆裝的過(guò)程中了解熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)和組成。這樣教學(xué)的效果就得到很大的一個(gè)提升。

2、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。現(xiàn)在學(xué)生的特點(diǎn)，喜歡動(dòng)手，喜歡新事物，不喜歡陳舊的教學(xué)模式。在教室板書(shū)上課，學(xué)生多是低頭族，看手機(jī)、睡覺(jué)，對(duì)上課內(nèi)容不感興趣。一次授課過(guò)程中，少部分人在聽(tīng)課，多數(shù)學(xué)生都不在上課狀態(tài)，效果非常不好。對(duì)知識(shí)的掌握程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到課程的要求。即使聽(tīng)課的同學(xué)，對(duì)知識(shí)的掌握也不是很牢固，容易忘記。如果采用他們感興趣的電腦教學(xué)，效果會(huì)有顯著提高。采用少講多練，在軟件上進(jìn)行機(jī)床的多次拆裝練習(xí)，把理論知識(shí)融入到動(dòng)手中去，在動(dòng)手的過(guò)程中掌握知識(shí)。學(xué)生能夠使用軟件，熟練的掌握數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、加工中心的主要功能部件，各功能部件的具體結(jié)構(gòu)，大到一個(gè)模塊，整個(gè)部件，小到結(jié)構(gòu)中每個(gè)組成零件的局部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，在結(jié)構(gòu)中所處的位置等。并且還能夠掌握機(jī)床各部件的安裝，部件上零件的安裝順序，多次練習(xí)，可以對(duì)機(jī)床各個(gè)功能部件進(jìn)行熟練的裝拆。這樣可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且學(xué)生對(duì)機(jī)床的認(rèn)識(shí)會(huì)得到一個(gè)質(zhì)的飛躍，從書(shū)本上的結(jié)構(gòu)圖到一個(gè)個(gè)零件的組裝這樣一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。對(duì)于機(jī)床維修的學(xué)習(xí)，起到了很好的鋪墊作用。在熟練掌握機(jī)床具體結(jié)構(gòu)的前提下，學(xué)習(xí)機(jī)床的維修知識(shí)，帶來(lái)很大的便利！

3、考核更公平。在學(xué)生的成績(jī)考核方面，改變過(guò)去單一的考核學(xué)生的辦法，以往是把期末考試成績(jī)作為學(xué)生的課程考核成績(jī)，現(xiàn)加入把仿真軟件上裝拆機(jī)床的練習(xí)也作為學(xué)生考核成績(jī)的一部分，兩者并用，綜合的衡量一個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握程度?？己藱C(jī)制的變化，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，更加公平合理。

4、豐富教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于授課教師來(lái)說(shuō)，軟件的學(xué)習(xí)使用，教學(xué)模式的改革，可以豐富自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，還可以提升自身的教學(xué)技能，提高實(shí)踐教學(xué)水平。當(dāng)學(xué)校條件成熟許可的時(shí)候，建設(shè)一個(gè)數(shù)控機(jī)床拆裝實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)際“練兵”，這在軟件商學(xué)習(xí)的拆裝技術(shù)，就會(huì)派上大用場(chǎng)，為實(shí)際的機(jī)床拆裝做了充足的準(zhǔn)備。

《數(shù)控機(jī)床》這門(mén)課程在教學(xué)上采用傳統(tǒng)教學(xué)方法與軟件教學(xué)相結(jié)合的方法，可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興許，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度得到大幅提高。對(duì)這門(mén)課程的認(rèn)可度也得到很大提升，從學(xué)習(xí)中也會(huì)很有成就感。