蔣飛

（湖北工業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430068）

當(dāng)前，機械制造業(yè)迅猛發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴大，數(shù)控方面的技術(shù)人員隨之增加，因此，多數(shù)院校都會開設(shè)機械類數(shù)控機床相關(guān)專業(yè)，從而培養(yǎng)專業(yè)人才，為了滿足社會發(fā)展需求，招生數(shù)量也在逐年增加。在教學(xué)過程中不僅僅要對學(xué)生進行理論知識的教學(xué)，還要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實踐教學(xué)環(huán)境，因此，需要增設(shè)相關(guān)教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生提供實踐機會，在使用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)時，可以讓學(xué)生融入到真實情境中，不僅可以更加深度地理解理論知識，還可以提高學(xué)生編程能力。創(chuàng)新教學(xué)方式，提高教學(xué)效率與質(zhì)量，促進學(xué)生全面發(fā)展。

1 數(shù)控仿真軟件概述與特點

1.1 數(shù)控仿真軟件概述

計算機通過編程與建模，在加工過程中，通過二維碼或者三維圖的方式呈現(xiàn)出來，從而得到仿真軟件。使用該軟件進行教學(xué)，需要在數(shù)控實驗室中利用該軟件模擬虛擬環(huán)境，從而進行數(shù)控方面知識教學(xué)，促使教學(xué)變得更加靈活。

1.2 數(shù)控仿真軟件的特點

顧名思義，數(shù)控仿真軟件就是模擬真實情境，給學(xué)生構(gòu)建一個虛擬的環(huán)境，讓學(xué)生根據(jù)相應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)進行現(xiàn)場操作。因此，數(shù)控仿真軟件的特點之一就是具有相對全面的機床結(jié)構(gòu)，數(shù)控系統(tǒng)由于現(xiàn)實需要和相關(guān)配置的不同，會分成多種類型，如經(jīng)濟型、全功能型與普通型。而在院校中配備的數(shù)控仿真軟件，多數(shù)數(shù)控仿真軟件的功能相對齊全，供學(xué)生在課程中進行練習(xí)。二是數(shù)控仿真軟件能夠模擬機床操作的全過程，學(xué)生通過電腦上的操作，可以選擇工件裝夾方案，壓板安裝，精準(zhǔn)對刀等操作都可以進行模擬，讓學(xué)生根據(jù)模擬過程，熟練掌握相關(guān)理論知識，明白其中原理。不會受到因為實際操作需要受到資金限制，影響教學(xué)效率。三是具有及時檢測與測量功能，在機床運行過程中可能會由于程序操作不當(dāng)而出現(xiàn)各種失誤現(xiàn)象，影響整個操作環(huán)節(jié)，使用數(shù)控仿真軟件可以對其進行檢測與測量，從而檢查出哪里出現(xiàn)錯誤，及時改正，積累經(jīng)驗，避免在實際操作中出現(xiàn)錯誤。四是具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口及網(wǎng)絡(luò)功能，用戶在使用該軟件時，能將其他軟件，如CAD或UG、Pro等產(chǎn)生的NC程序直接調(diào)入，并進行加工，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，進行遠程教學(xué)，實現(xiàn)雙向互動。最后，數(shù)控仿真軟件具有較靈活的考試系統(tǒng)，教師利用該軟件可以布置作業(yè)，進行相關(guān)內(nèi)容的練習(xí)，最后進行知識測驗考試等，并且能夠?qū)W(xué)生的作業(yè)進行評分，讓學(xué)生根據(jù)自己以往的考試或測評，分析自己已有的知識水平，從而進行查漏補缺。

2 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機床教學(xué)中的具體應(yīng)用

2.1 解決教學(xué)設(shè)備不足問題

高校在經(jīng)營發(fā)展過程中，會用到大量資金，如果很多教學(xué)設(shè)備都用實際工作中的相關(guān)設(shè)備，那么會對高校教學(xué)造成很大阻礙，因此，在高校教學(xué)過程中會發(fā)揮科學(xué)信息技術(shù)的作用，模擬工作中的場景，讓學(xué)生能夠得到練習(xí)。高校開展數(shù)控機床相關(guān)專業(yè)，如果引入數(shù)控機床設(shè)備，會投入大量資金。運用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)，可以為高校解決教學(xué)設(shè)備不足問題，從而減少高校教學(xué)設(shè)備的投資，還可以為學(xué)生提供實踐機會，從而深入掌握相關(guān)理論知識。

2.2 安全系數(shù)高，方便學(xué)生進行學(xué)習(xí)

高校大學(xué)生正處于專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)時期，如果為學(xué)生提供真實工作設(shè)備，會存在較大的安全問題，教師在教學(xué)過程中既要對相關(guān)理論知識進行嚴謹教學(xué)，還要提高學(xué)生的實踐能力，因此，無暇顧及全部學(xué)生的安全問題，危險系數(shù)相對較高。因此，運用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)，幾乎不會涉及安全問題，且教師為學(xué)生講解相關(guān)知識，可以引領(lǐng)學(xué)生進行步驟操作，在計算機上也可以模擬工作場景，方便學(xué)生學(xué)習(xí)，同時，也減輕教師教學(xué)壓力。

2.3 有利于教師進行授課

教師在進行數(shù)控機床教學(xué)時，利用數(shù)控仿真軟件，并且通過互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與交流平臺，為師生提供方便的溝通渠道，進行互動式教學(xué)，有利于教師及時指出學(xué)生的問題，在第一時間內(nèi)給出正確合理的建議。與此同時，利用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)，學(xué)生可以通過計算機屏幕直觀地觀看教師是如何演練教學(xué)內(nèi)容的，可以增加師生之間互相了解的機會，便于教師全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

2.4 提供多種數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)

利用實際教學(xué)設(shè)備，不僅投資高，而且設(shè)備占用空間較大，那么很多時候種類就相對較少，無法為學(xué)生提供全面的教學(xué)服務(wù)。數(shù)控仿真軟件可以包括多種數(shù)控教學(xué)系統(tǒng)，教師可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容選擇相應(yīng)的教學(xué)系統(tǒng)，能夠進行針對性教學(xué)，促使學(xué)生能夠適應(yīng)熟悉不同類型的數(shù)控機床，提高學(xué)生的適應(yīng)能力，有利于學(xué)生在今后的實際工作中能夠在最短時間內(nèi)適應(yīng)工作環(huán)境。

2.5 減少實際操作的出錯率

在實際工作中，如果出現(xiàn)錯誤，可以利用數(shù)控機床相關(guān)功能對程序進行檢驗，但是，如果出現(xiàn)這種情況，占用機床的時間非常長，在圖形模式的時候，僅能觀看到大致輪廓，不能對其進行詳細具體的觀察，這樣也會給工作人員造成一定程度的誤解，從而做出錯誤的判斷。利用數(shù)控仿真軟件就可以有效避免這種情況發(fā)生，學(xué)生在進行實際操作之前，可以通過數(shù)控仿真軟件進行模擬與操作，輸入相關(guān)程序，然后觀察其加工情況，根據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識判斷編程是否存在錯誤之處，如果仿真正確，就可以將正確的程序輸入數(shù)控機床中，不僅可以減少實際操作的出錯率，還可以保證學(xué)生的安全，節(jié)省實際操作時間，提高效率。

3 數(shù)控仿真軟件應(yīng)用中存在的問題

3.1 無法讓學(xué)生產(chǎn)生切實感受

在高校數(shù)控機床教學(xué)中，利用仿真軟件進行教學(xué)，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方式，增加師生互動環(huán)節(jié)，雖然它能夠為學(xué)生營造虛擬操作環(huán)境，但是多數(shù)情況下，學(xué)生只能憑借計算機進行觀看，模擬操作，并不能真正地進行實際操作，這兩種教學(xué)方式，還存在很大差別，因此，學(xué)生無法真正地切實感受實際加工過程，無法積累相關(guān)經(jīng)驗，因此，在實際教學(xué)中，無法獲得良好的教學(xué)效果，多數(shù)情況下不能做到切實可行。甚至，由于教師長時間使用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)，會讓學(xué)生產(chǎn)生依賴感，在實際數(shù)控機床操作中，出現(xiàn)錯誤的概率相對較大，使得學(xué)生不能適應(yīng)實際加工過程。

3.2 綜合性實踐較差

高校在培養(yǎng)人才過程中，會根據(jù)社會人才需求方向進行專業(yè)培訓(xùn)，多數(shù)企業(yè)在招聘人才時，要求專業(yè)技能較強，能夠熟練掌握相關(guān)軟件進行操作，全面型人才大量缺失。當(dāng)前，部分高校在數(shù)控機床教學(xué)中，無法對學(xué)生進行全面培養(yǎng)，很多學(xué)生都缺乏實踐操作經(jīng)驗，空有滿腹經(jīng)綸，不能很好地適應(yīng)工作崗位，缺乏綜合性實踐，多數(shù)情況下，學(xué)生只能對其進行部分功能方面的操作，真正的高技術(shù)人才數(shù)量非常少。

4 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機床教學(xué)中的應(yīng)用方式

4.1 合理安排課程教學(xué)進度

教師在數(shù)控機床教學(xué)中，利用仿真軟件教學(xué)，首先應(yīng)該合理地安排課程教學(xué)進度，增加學(xué)生的訓(xùn)練實踐課程，利用多種數(shù)控仿真系統(tǒng)，讓學(xué)生能夠基本掌握各種數(shù)控機床的操作方式以及加工方法，從而熟悉各個工作步驟與工作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生首先能夠?qū)ζ溆幸粋€合理的認知。

4.2 與相關(guān)數(shù)控機床企業(yè)進行合作

在數(shù)控機床教學(xué)中，高校應(yīng)該尋找合作企業(yè)，讓其定期指派相關(guān)工作人員到校進行指導(dǎo)，為學(xué)生指導(dǎo)實際操作，為學(xué)生進行答疑，有利于提高學(xué)生的興趣，促使學(xué)生對未來的工作更加向往；另外，高校還可以定期派送學(xué)生進企業(yè)實習(xí)，讓有工作經(jīng)驗的人員帶領(lǐng)學(xué)生進行實際數(shù)控機床操作，從而讓學(xué)生真正地提高工作經(jīng)驗，促使與學(xué)過的理論知識相融合。因此，高校必須提高自身管理水平，尋找優(yōu)秀企業(yè)，為學(xué)生提供良好的實踐機會。

5 結(jié)語

綜上所述，將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用到數(shù)控機床實際教學(xué)中，既有其優(yōu)勢之處，可以提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率，將仿真軟件應(yīng)用到數(shù)控教學(xué)工藝分析、編程指令以及模擬加工環(huán)節(jié)，有利于拓寬學(xué)生的知識面，與此同時，也便于教師進行教學(xué)，增加師生互動環(huán)節(jié)，教師在教學(xué)過程中能夠全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，利用數(shù)控仿真軟件改變教學(xué)方式，為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，可以將教學(xué)的重點與難點分開教學(xué)，提高教學(xué)效率。但是，利用數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)還存在不足之處，學(xué)生容易對其產(chǎn)生依賴感，無法培養(yǎng)綜合性人才，因此，高校在教學(xué)過程中，應(yīng)掌握其優(yōu)勢，為學(xué)生提供實際操作機會，提高學(xué)生的實踐能力，為學(xué)生今后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。