【摘要】本文對數(shù)控仿真軟件在中職數(shù)控機床編程與操作課程教學(xué)中的應(yīng)用進行探討，對數(shù)控仿真軟件的不足進行分析，進而提出相應(yīng)的對策。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控仿真軟件 教學(xué)應(yīng)用

一、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機床編程與操作課程教學(xué)中的必要性

數(shù)控機床編程與操作是實踐性較強的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已難以滿足數(shù)控人才的培養(yǎng)要求，只有增加學(xué)生實踐操作的機會才能培養(yǎng)出合格的數(shù)控人才。由于數(shù)控設(shè)備比較昂貴，不少中職學(xué)校購置的設(shè)備數(shù)量有限，實訓(xùn)課時安排少，而班級人數(shù)偏多，每個學(xué)生的獨立動手和實際操作機會不多，上機時間很少以至實訓(xùn)效果不好。而利用仿真軟件為每位學(xué)生提供上機操作的機會滿足了教學(xué)的要求。數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用是在計算機上通過仿真軟件進行數(shù)控加工程序的編制、虛擬仿真數(shù)控機床的操作、工件加工和測量等數(shù)控加工全過程，學(xué)生在仿真環(huán)境中不僅可以學(xué)習(xí)掌握數(shù)控機床的基本加工操作方法，還可以感受到實際機床的運行特性，為實際操作奠定堅實的基礎(chǔ)。因此，中職學(xué)校應(yīng)綜合分析數(shù)控技術(shù)職業(yè)教育的特點，聯(lián)系學(xué)校的實際情況，圍繞教學(xué)大綱，大膽革新，運用現(xiàn)代化教學(xué)手段即數(shù)控仿真技術(shù)進行教學(xué)和實訓(xùn)，縮短理論教學(xué)與實踐教學(xué)的距離，實現(xiàn)高質(zhì)量、高技能的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

二、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機床編程與操作課程理論教學(xué)中的應(yīng)用

(一)利用數(shù)控仿真軟件豐富教學(xué)手段

由于中職學(xué)校設(shè)備少而學(xué)生人數(shù)多，因而數(shù)控機床編程與操作課程教學(xué)仍以理論講授為主，并且先講授理論知識后進行實踐操作，這樣的教學(xué)方法對學(xué)生的編程、操作的培訓(xùn)效果較差，不能適應(yīng)社會對勞動力的需求，只有增加實踐操作機會才能提高學(xué)生的動手能力。而利用數(shù)控仿真軟件則可解決設(shè)備不足的問題，也可促進理論與實際相結(jié)合。利用數(shù)控仿真軟件，教師在教學(xué)中可采用各種靈活的、先進的教學(xué)方法和教學(xué)手段，如多媒體教學(xué)、理實一體化教學(xué)、項目教學(xué)等來進行教學(xué)，從而能在課堂上有效培養(yǎng)學(xué)生動手動腦的能力，使學(xué)被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

(二)利用數(shù)控仿真軟件調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在數(shù)控機床編程與操作課程教學(xué)中，通過數(shù)控仿真軟件，教師可利用計算機多媒體進行教學(xué)，直觀地向?qū)W生展示數(shù)控加工的過程，從而可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而使學(xué)生快速掌握所學(xué)的內(nèi)容。這樣將理論與實踐有機地結(jié)合在一起，教學(xué)效果明顯。在進行上機仿真訓(xùn)練時，教師可以事先根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況擬好幾份題目，讓學(xué)生自己選擇適合自己做的題目，學(xué)生可以獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)，也可以采用小組合作學(xué)習(xí)方式完成作業(yè)。教師講授和學(xué)生練習(xí)可以同步進行，學(xué)生能夠通過數(shù)控仿真軟件親自動手進行數(shù)控加工，及時發(fā)現(xiàn)自己的不足，改正加工過程中出現(xiàn)的錯誤，而教師則在學(xué)生中進行巡回指導(dǎo)并為學(xué)生解決疑難問題。這樣，可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更快更好地掌握數(shù)控編程和操作技能，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題、獨立工作的能力。

(三)利用數(shù)控仿真軟件為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機會

目前數(shù)控機床的種類及系統(tǒng)很多，要配備相應(yīng)的機床需投入大量的資金。仿真軟件可以為學(xué)生提供仿真機床，不僅可以仿真FANuc、SIEMENs、華中數(shù)控等主流的數(shù)控系統(tǒng)，而且種類較多，有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、立式和臥式加工中心，它們所采用的操作面板和按鍵功能與實際的數(shù)控機床完全相同。通過仿真機床，教師講解演示、學(xué)生操作訓(xùn)練都很方便，因而數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用可大大促進數(shù)控機床編程與操作課程理論教學(xué)的進程。除了教師要求學(xué)習(xí)的系統(tǒng)外，學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生可以自己練習(xí)其他操作系統(tǒng)。因此，學(xué)生在較短時間內(nèi)就能掌握多種數(shù)控軟件和多種數(shù)控機床的操作方法，還能提高對不同數(shù)控系統(tǒng)、不同數(shù)控機床的適應(yīng)能力。這樣，學(xué)生在就業(yè)時能夠信心十足地面對所操作的數(shù)控機床，較快適應(yīng)所從事的工作。

此外，還可利用數(shù)控仿真軟件開展校內(nèi)技能比賽。在以往數(shù)控操作與編程比賽中，由于設(shè)備少，而且比賽的時間比較長，能參加比賽的學(xué)生很少，以至部分學(xué)生參賽積極性不高，因而達不到促進教學(xué)的目的。但這一問題在有了數(shù)控仿真軟件后在一定程度上得到了緩解。利用數(shù)控仿真軟件開展數(shù)控仿真編程與操作的比賽，參與的學(xué)生人數(shù)可不受設(shè)備影響，學(xué)生參與興趣也可得到提高，而比賽又在一定程度上提高了理論教學(xué)的質(zhì)量。

三、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機床編程與操作課程實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

中職學(xué)校要提高數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量，應(yīng)為學(xué)生提供足夠的上機實踐操作的時間，數(shù)控機床的數(shù)量也應(yīng)隨著學(xué)生數(shù)量的增加而增加。但數(shù)控機床屬于高科技產(chǎn)品，品種多、價格高，數(shù)控機床的操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機床進行，則投入大、消耗多、成本高。因此，運用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)是解決這一問題的重要途徑?？梢詫⒎抡孳浖煤蜕蠙C實操相結(jié)合，在數(shù)控實訓(xùn)室配備電腦，這樣，學(xué)生就可以上機進行實際操作，可以利用仿真軟件進行編程輸入和仿真加工，并可以檢驗程序是否正確。學(xué)生還可以把檢驗過的程序通過電腦傳輸?shù)綑C床上，從而大大節(jié)省輸入程序的時間，增加操作的時間，可避免輸入程序時花過多時間以及編程出錯或在輸入機床程序時輸錯程序。

盡管在實訓(xùn)中仿真軟件發(fā)揮了很好的作用，但仿真加工與實際加工畢竟是有差別的，仿真教學(xué)也容易導(dǎo)致學(xué)生忽視這種差別，從而誤導(dǎo)學(xué)生。為了避免這種誤導(dǎo)，教師在上機床操作課時應(yīng)將兩者之間的差別分析清楚。也就是說，在數(shù)控教學(xué)中，既應(yīng)合理、適度地利用仿真軟件，使之為教學(xué)服務(wù)，又應(yīng)充分重視實際操作。

四、數(shù)控仿真軟件存在的不足及其對策

數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用雖然在一定程度上彌補了因數(shù)控設(shè)備不足而無法滿足學(xué)生實際動手操作訓(xùn)練的缺陷，但數(shù)控仿真軟件也并不是完美無缺的，事實上它在發(fā)揮優(yōu)勢的同時也存在一定的隱患。數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用使有的學(xué)生以為學(xué)會了仿真軟件的操作就已經(jīng)學(xué)會了數(shù)控機床操作，不需要再進行上機實訓(xùn)，因而沒有認(rèn)真對待上機實訓(xùn)。實際上，在數(shù)控仿真加工時，切削用量與真實加工有很大區(qū)別，如切削速度、進給量、吃刀量等對加工質(zhì)量的影響未能體現(xiàn)出來。例如，有的學(xué)生在仿真加工時試切工件往往采用比較大的切削用量，而學(xué)生在實際加工中用大切削用量會造成刀具或工件出現(xiàn)問題；在仿真加工中如果每把刀都采用試切對刀，測量采用的是自動測量，加工后工件是沒有誤差的，但在實際加工中肯定會存在測量誤差、工件的熱脹冷縮、機床誤差等，因而導(dǎo)致學(xué)生在實操加工中經(jīng)常出錯。再如，有些指令在機床上操作時，格式不對不能運行并會出現(xiàn)報警信息，而在仿真上沒有出現(xiàn)。就目前來說，各種類型的仿真軟件在技術(shù)上并不完善，在教學(xué)訓(xùn)練中難免存在許多不盡如人意的地方。由于上述原因，教師在使用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)時，應(yīng)嚴(yán)格按照實際機床操作的要求進行仿真操作，及時說明軟件與實際機床的不符之處，如正確裝夾零件、合理選用刀具及切削用量等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期就養(yǎng)成正確的習(xí)慣。同時，應(yīng)盡量避免使用計算機的鍵盤而采用鼠標(biāo)點擊仿真軟件上的系統(tǒng)面板，使學(xué)生盡快熟悉面板上各鍵的位置，從而使學(xué)生在實際操作時能很快適應(yīng)。此外，應(yīng)分配好仿真軟件學(xué)習(xí)和機床操作練習(xí)的時間比例，充分發(fā)揮仿真軟件在教學(xué)中的作用。

總之，合理適度地使用仿真軟件可以將數(shù)控編程與實踐操作有機地結(jié)合在一起，邊教邊學(xué)、邊學(xué)邊做，使學(xué)生將學(xué)習(xí)過的知識及時應(yīng)用于實踐中，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高數(shù)控教學(xué)的效果，有利于解決學(xué)校數(shù)控設(shè)備少而學(xué)生多的矛盾，提高數(shù)控教學(xué)的質(zhì)量。