仿真軟件在數控編程教學中的應用

[摘要]數控編程是數控專業的主干課程，數控編程是數控專業的一門基礎課，教學中學生感到非常抽象，編程技術難以提高，為此在教學模式，教材編排及教學方法上做一些探索。提高教學質量是數控編程課程改革面臨的難題，改革的最佳途徑就是充分發揮實體仿真軟件在數控編程教學中的應用。

[關鍵詞]數控編程 實體仿真 教學改革

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0120152－01

隨著知識經濟時代的來臨，新的科學技術不斷涌現，學科之間的滲透、交叉發展越來越明顯，也顯得越來越重要。要增加新的課程和新的內容，必須首先壓縮傳統課程的學時，并且在教學方法和手段上進行全面改革，才能為培養符合現代社會要求的新型人才創造條件。

一、數控編程教學的現狀分析及要求

數控編程是一門科學思維要求很強的專業基礎課，單純的理論教學，易使初學者感到抽象、難學，加上目前職業學校的學生知識結構、學習習慣等諸多不利因素，使職業學校的數控編程教學陷入異常困難的境地。這就要求教師在教學時，采用正確的引導方法，降低學習的門檻，激發學生的學習興趣，使學生化“難學”為“易學”，化“苦學”為“樂學”，在實際教學中，我們主要在下兩個方面進行了探索：

（一）數控編程課的現狀

隨著科學技術的發展，數控加工技術正在得到廣泛的應用。由于數控機床是一種新型工藝裝備，所以數控操作者的培養和數控機床的教學處在剛剛起步的狀態，如何利用實體仿真系統進行教學更是處在探索階段，因此有必要對數控編程課的教學模式、教學手段和教學方法的完善進行有益的探索。

（二）面臨現狀，探求措施

數控機床屬于高科技產品，品種多價格高，數控編程課的教學，尤其是程序的校驗，如果完全依賴于在數控機床的操作訓練時才去完成的話，投入大消耗多成本高，因此探索一種新的數控編程課程的教學模式來達到投入少、見效快、培養的學生適應性強、企業歡迎的教學模式是勢在必行。將實體仿真系統教學應用于數控編程課程的教學中，將兩者有機的結合為一體，是解決這一問題的重要途徑。它既能解決學生學習編程時不知道自己編的程序對不對的問題，又可以大大提高學生的學習興趣，還能提高學生的編程能力及對不同數控系統不同數控機床的適應能力，是一種有效地進行數控實習的前期教學的一種良好嘗試，也是進行數控機床模擬操作的一種有效的手段。

二、實體仿真系統在數控編程課中發揮的作用

（一）實體仿真系統的選用

實體仿真系統的軟件，有的是數控機床本身自帶的仿真系統，但這種數控機床的仿真系統在教學中局限性較大，不適于教師教學和學生訓練；有的是一些先構圖而后自動編程仿真軟件，不適應手工編程教學的要求。幾經比較，上海宇龍公司實體仿真系統的教學軟件是較比適合數控編程教學的應用，它可以實現對數控銑床、數控加工中心和數控車床加工零件全過程的仿真。

（二）實體仿真系統的應用方法

如何將這套軟件運用于數控編程的教學中呢，我們主要從以下幾個方面進行探索與實踐：

1．教師引導，學生為主體，靈活應用教學方法。利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣是很重要的。數控專業教師應有較高的教學水平和教學能力，有較強的數控職業能力即數控編程能力、工藝處理能力、實際動手能力、自動編程能力，能較為嫻熟地運用行動導向的教學方法，在課堂教學真正體現學生為主體，突出顯示學生動手動腦的活動，變學生被動學習為主動學習。在教學過程中，教師起引導作用，即對學生活動中遇到困難或無法下手的問題進行引導、講解。課堂教學中每節課的知識點盡可能集中，深入淺出，便于學生掌握編程方法與技巧。

2．運用實體仿真系統，體現“點睛之筆”。在數控編程仿真教學中，對課本內容進行多元整合，強調內容的綜合性。多元整合的目的是精簡課本內容，打破課本章、節體系的完整性，強調課程內容的應用性和必需的基礎性。在對課本內容進行多元整合時，應注意：（1）理論知識應以必需夠用為度，突出應用與實踐，少講多做；（2）仿真內容應及時反映專業領域的最新發展；（3）根據知識、能力的內在聯系和相互間的邏輯關系進行有機整合。這種遵循學生認知規律的多元整合，有利于學生知識、技能、態度的合理形成與協調發展。

實體仿真系統主要應用于數控編程與操作這一理論教學課程，還可作為數控操作技能訓練的輔助工具。教師應十分重視實體仿真系統的在教學中的應用方法，擺正實體仿真系統在教學中的位置，科學地、充分地發揮實體仿真系統在教學中的作用。在教學過程中，學生將自己編寫好的程序錄入仿真系統，在加工過程會現參數輸入錯誤、發生撞刀現象等，致使工件加工不出來。這時候，教師可以讓學自己找出失敗的原因。當學生真正找出自己的錯誤和毛病，再進行修改后，當機床的模擬切削聲響起來，切屑飛濺，毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后，學生會有很強烈的成就感。學生獨立完成操作，興奮不已之時，及時表揚學生所取得的成績，發現他們的閃光點，鼓勵他們勇于戰勝自己，激發每位學生的學習自信心，挖掘他們的內在潛能。這樣就讓學生在一種積極的情感體驗中，既學到了知識，又培養了能力。既發揮了學生的主體作用，又提高了課堂教學效果，從而讓學生真正體會到學習知識的目的是為了應用，在應用中找出自己現有知識結構的欠缺，促使自己進一步學習相關的理論知識，即“學以致用，以用促學”。從而也體現了數控仿真系統在數控編程課中所起到的作用。

三、數控編程思路無定式

教學評價直接影響學生學習的主動性和積極性，所以評價要做到：（1）合理且有一定的彈性，答案不能限制太死，只要合理就行，如一些利用數控仿真軟件操作中學生所編寫的程序的可行性討論，編程過程中加工線路等；（2）既要評價數控編程所完成結果，又要評價數控編程的過程。對在數控編程課堂上積極參與表現出來良好個性品質的學生要給予充分的鼓勵、肯定、嘉獎；（3）轉換評價的主客體關系。對學生在課堂上的編程速度的快慢和合理性不僅僅由教師來評，還可以讓學生自評或互評。如加工線路的制定、某些圖樣的理解、坐標點的計算，可采用學生討論評價的方式，在研討中發現問題，得出正確結果，學習的主動性、積極性也就調動出來了。

四、結束語

教育教學理念的更新是艱苦的，教改的道路是曲折的。實體仿真軟件在數控編程教學中的應用尚在起步與研究探索階段，只要積極思考在應用中產生的問題，主動采取應對措施，將有利于全面提高學生素質和綜合職業能力，激發獨立思考和創新意識，培養學生自主學習和勇于實踐的能力，我們正確發揮其在數控編程課教學中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

作者簡介：

張國峰，男，遼寧沈陽人，講師，工學學士學位，主要研究方向：機電一體化和數控加工技術。