趙海龍，劉 洋

（1.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222；2.天津職業(yè)大學(xué)，天津 300410）

0 引言

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是以計算機技術(shù)和虛擬技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)系統(tǒng)，是數(shù)控教學(xué)的重要工具。利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行數(shù)控教學(xué)，可以實現(xiàn)對數(shù)控教學(xué)的真實性模擬，并且操作比較安全，教師可以針對不同的教學(xué)內(nèi)容進行操作。不僅可以有效提高學(xué)生的動手能力，還可以大幅度提升自主學(xué)習(xí)的意識，可以讓學(xué)生了解理論與實踐的差距，實現(xiàn)更好的學(xué)習(xí)。

1 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的優(yōu)勢

（1）保證教學(xué)財務(wù)支出的合理性。傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)中采用的是真實的數(shù)控機床設(shè)備，置辦這些設(shè)備需要花費大量的財力，給學(xué)校造成很大的經(jīng)濟壓力。教學(xué)時無法讓每位學(xué)生都有機會進行實際操作，對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也造成很大影響。引進數(shù)控加工仿真系統(tǒng)后，既可有效避免上述弊端，還可以節(jié)省教學(xué)開支，降低了設(shè)備成本，減輕了學(xué)校經(jīng)濟壓力，可以讓每位學(xué)生進行充分練習(xí)，提高了學(xué)習(xí)積極性，對提高教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。

（2）具有較好的安全性。因為學(xué)生未接觸過數(shù)控設(shè)備，對機床型號、操作、刀具等均不了解，操作時容易出現(xiàn)安全事故。利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)，可有效避免上述弊端。當出現(xiàn)操作錯誤時，系統(tǒng)會給出提醒和警告，可以讓學(xué)生有充足的時間找出錯誤和總結(jié)經(jīng)驗。教師可以利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)讓學(xué)生更加直觀的對操作過程、設(shè)備型號、刀具性能等進行觀察，既滿足了學(xué)生的好奇心，也增加了學(xué)習(xí)興趣。

（3）提高學(xué)生解決問題能力。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以讓學(xué)生對不同的操作環(huán)節(jié)和零件的加工方式進行觀察，體驗每種方式的區(qū)別，增加記憶。研究設(shè)備參數(shù)，掌握不同參數(shù)對機床的作用，學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟操作技巧，體驗不同參數(shù)下機床操作的差異性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師可以及時發(fā)現(xiàn)和糾正教學(xué)中的問題。

（4）實現(xiàn)多樣化技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)有著極好的靈活性，可以讓學(xué)生進行多樣化的訓(xùn)練。同時可以允許學(xué)生操作失誤，由于學(xué)生的掌握情況不同，遇到的問題也不同，利用仿真系統(tǒng)可以讓其發(fā)現(xiàn)自身不足，明白失誤的原因，提高操作能力。

（5）存在問題和應(yīng)注意的地方。雖然數(shù)控加工仿真系統(tǒng)有很多優(yōu)點，但也存在著一些缺點和不足。由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應(yīng)用于在教學(xué)中的時間比較短，技術(shù)還不是很成熟，在操作中還存在著一些不足，無法完全通過仿真系統(tǒng)的操作而實現(xiàn)真實的數(shù)控加工。所以說，在教師利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)時要盡量避免這些不利因素。必須不斷的研發(fā)出新技術(shù)，以實現(xiàn)仿真系統(tǒng)與實際操作的無痕銜接。

（6）處理好仿真和實訓(xùn)的關(guān)系。雖然仿真系統(tǒng)大部分操作和實際數(shù)控機床一致，但二者之間還存在一定差異，無法完全取代真實教學(xué)。所以在對學(xué)生進行仿真系統(tǒng)操作訓(xùn)練時，也要適當?shù)倪M行真實數(shù)控機床的操作練習(xí)，應(yīng)將兩者的優(yōu)點相結(jié)合，取長補短。特別是在編程及實操練習(xí)方面，要鍛煉學(xué)生的動手能力，如工件的裝夾、量具的使用、刀具安裝與調(diào)整等，學(xué)生必須通過實際操作才能真正掌握。

2 虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)法的應(yīng)用

2.1 保證內(nèi)容的合理性

利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)時，教師要確保所教內(nèi)容的科學(xué)性與合理性，采用循序漸進的方式對學(xué)生的操作能力進行提高，讓學(xué)生在對知識充分理解之后在進行動手操作。

（1）教師要以基礎(chǔ)的FANUC教學(xué)為依據(jù)，在課堂上可以教授學(xué)生一些操作技巧等，在數(shù)控教學(xué)的仿真系統(tǒng)教學(xué)中，編程教學(xué)和操作教學(xué)是數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的主要教學(xué)模塊，在進行這一方面的教學(xué)中，教師要充分提高學(xué)生的理解能力，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用靈活性。

（2）在進行提高教學(xué)中，教師要結(jié)合SUMENS的編程和操作進行教學(xué)，在編程和操作中不斷變換方式，讓學(xué)生可以對不同形式的編程和操作進行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的練習(xí)，提高對操作能力的掌握，同時鞏固基礎(chǔ)的應(yīng)用能力。

（3）對學(xué)生進行拓展性訓(xùn)練，在學(xué)生充分掌握了基礎(chǔ)知識和對數(shù)控加工仿真系統(tǒng)熟練操作之后，教師可以針對性進行一些拓展練習(xí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些課本外的知識，不拘泥于當下所學(xué)內(nèi)容，增強學(xué)習(xí)興趣。

2.2 建立合理化的教學(xué)評價體系

（1）教師在完成仿真系統(tǒng)教學(xué)時，要及時地對教學(xué)過程進行評價和找出問題，以便更好的對學(xué)生進行授課。教師要不斷的對自身的教學(xué)能力進行提高，使數(shù)控加工仿真系統(tǒng)能在教學(xué)中發(fā)揮最大的應(yīng)用價值。

（2）教師除了對自身教學(xué)進行評價外，還要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價，因為每個學(xué)生的思維都是不同的，教師要善于發(fā)現(xiàn)他們的長處和短板，以便制定不同的學(xué)習(xí)方案。如能力強的可適當安排一些拓展性訓(xùn)練，能力差的可進行鞏固練習(xí)，最終是要提高他們的信心和學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

（3）教師可以利用課余時間對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價，通過適當?shù)目荚囎寣W(xué)生加深對機床零件、刀具的認識。同時要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點，在對學(xué)生進行指導(dǎo)時，不能單純的以成績對學(xué)生進行能力的認知，要對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行有效性引導(dǎo)，提高他們的學(xué)習(xí)能力。

2.3 恰當運用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)

應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要在于數(shù)控的編程和操作方面，它與實際的機床操作系統(tǒng)一樣都擁有同樣的操作面板和功能。不同的是，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在學(xué)生進行操作時，即使出現(xiàn)編程或操作錯誤時也不會發(fā)生安全事故等，所以學(xué)生在操作時就可以放心大膽的進行操作，如果出現(xiàn)錯誤可以從中吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，提高對數(shù)控操作知識的掌握能力。教師則可以利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)將數(shù)控理論知識和操作能力有機的結(jié)合起來，讓學(xué)生邊學(xué)習(xí)理論知識，邊進行操作，加深對理論知識的印象，為今后的實際機床操作奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，增加了學(xué)生的動手能力，在進行仿真操作時，學(xué)生可以自主的提出問題，通過對學(xué)生不同操作環(huán)節(jié)的觀察可以了解他們對知識的掌握情況，教師在進行指導(dǎo)時就可以有針對性的進行指導(dǎo)。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)不會對學(xué)生造成傷害，可以避免傳統(tǒng)機床教學(xué)中的不利因素，還可為學(xué)校節(jié)省大量開支。所以，在進行數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)意義重大。

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