基于斯沃仿真的數控編程與應用課程改革

李俊霞 龍珊珊 李小紅 高倩

本文系2020年度河北省人力資源和社會保障研究課題研究成果，課題編號：JRSHZ-2020-02109，課題名稱：技工院校專業一體化課程教學改革實證研究。

摘要：數控編程與應用是機電類各專業一門實踐性很強的專業核心課程。本文從課程目標、課程內容、教學實施、課程考核幾方面利用斯沃仿真軟件的使用進行課程改革研討。

關鍵詞：數控編程;斯沃仿真;課程改革

中圖分類號：TP391.9;TG659文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）13-0140-01

1引言

隨著信息技術的快速發展，數控技術在機械制造業中的應用越來越廣泛，數控加工進而取代了普通加工。因此機械制造行業對數控人才的需求也愈來愈多。為了提高教學質量，培養高素質技能型人才，本課程教學改革勢在必行[1]。

2課程目標

經過對企業的深入調查分析，根據崗位要求，結合本課程在專業培養方案中的地位和作用，確定了數控編程與應用這門課程的目標。知識目標主要是要求學生熟悉數控加工工藝，掌握數控編程指令，熟悉數控機床的結構和操作。技能目標是學生能編制中等復雜程度的零件程序并熟練加工。素質目標：學生具備認真嚴謹負責的工作作風和團隊協作能力，養成良好的職業道德。

3課程內容

根據課程目標把課程內容分為四個大項目，每個項目又有具體的任務。每個任務的完成是按照任務引入→任務分析→知識準備→任務實施四個步驟來進行的。四個項目是數控車床簡單零件編程及操作、數控車床復雜零件編程及操作、數控銑床編程及操作、加工中心編程及操作。項目里的任務由易到難，全面涵蓋了數車、數銑、加工中心的理論編程及操作。每個任務的學習都結合斯沃仿真軟件，理論與實踐能緊密融合起來。

4學情分析

高職機電類專業學生主要有三大類：統招生、單招生、中職升入高職的學生。這些學生文化基礎雖參差不齊，但是大部分理論基礎較差。學生對理論教學感到乏味，對仿真操作和實踐較有興趣。學生在學習數控編程與應用之前已經學過機械制圖、機械CAD、金屬切削原理與刀具、車工實訓等專業基礎和實踐課，所以具備一定的讀圖能力和機床操作能力，具備課程改革的條件。

5教學實施

5.1理論講授與軟件仿真相結合。數控編程與應用是實踐性很強的一門專業核心課，本課程要求學生既要會編程又要會加工。編程是一個要求非常嚴謹的工作，首先要保證操作人員和機床的安全，不能撞刀，然后保證工件的尺寸檢驗合格。這就需要把程序試運行，檢查程序的可行性。所以在上課過程中，先是理論講授編程指令，學生會靈活使用指令編程。然后把程序在仿真軟件里運行檢驗，這樣學生就非常直觀地了解了每一個指令的功能和刀具路徑，只有熟悉了指令的路徑才能正確編制程序。我們在多媒體教室安裝了斯沃數控仿真軟件，每一個任務的實施都是把理論講授和仿真操作相結合來教學，枯燥的理論變為直觀形象的展示，提高了學生學習興趣。

5.2小組仿真實訓。基于數控編程與應用這門課程實踐性很強的特點，學生在學習理論之后必須有足夠的實踐練習才能掌握數控機床的對刀、裝夾、加工等操作。但是由于真正的實踐受到機床、耗材等條件的影響，不具備應有的實踐條件。所以在教學中，我們利用斯沃仿真軟件來彌補這一問題。每個任務下達后，學生獨立分析加工工藝并編寫程序，然后分組進行仿真加工。仿真軟件不像機床那樣，如果操作不當或對刀有誤就會有撞刀危險，所以學生可以大膽操作，但是老師一定要注意學生的操作規范性，跟真實加工一樣去要求學生。這樣學生通過加工過程了解了數控加工的步驟，通過觀看加工過程更深刻地掌握了一些復雜指令的刀具軌跡，通過加工零件的尺寸測量知道了自己編程的問題所在。所以利用仿真軟件輔助教學起到了很好的教學效果。學生們不僅學到了編程和加工的知識與技能，還培養了團隊協作和良好溝通的職業素養。

6考核方式

本課程的教學由理論和實踐組成。由于條件所限，理論教學與實踐教學課時比為4：1。所以本課程的考核方式也由理論與實踐兩部分組成。其中過程考核20%，期末考核60%，實踐考核20%。過程考核包含出勤、課堂回答問題、仿真操作成績、作業幾部分構成。期末考核主要以理論形式考查學生的編程和加工能力。實踐考核就是對學生的數控加工進行評價。這種考核比較科學地反映了學生的理論和實踐學習掌握情況。通過采用虛擬仿真融入教學，學生的學習效果較以往有了較大提高，及格率在90%以上。

7存在問題

虛擬仿真引入教學確實提高了教學質量，基于現有條件我們把學生分組進行仿真。等硬件條件成熟后，我們應該把學生放到機房，機房有多媒體設備，學生一人一機，每臺電腦上都有仿真軟件，計算機操作與多媒體教學相融合，老師用多媒體講解完理論之后，學生練習編程并仿真加工，在加工工出現問題后思考并修改程序直到完成為止。這樣就保證每個人可以獨立完成任務。這是學校需要投入建設的過程，我們等待著走進機房的一天。

8結語

數控編程與應用這門課程引入斯沃仿真軟件后，緩解了校內實訓條件不足的矛盾，在保證學生絕對安全的前提下，學生能自己動手操作各種數控系統的數控機床，使課程更加突出實用性，突出與生產實際相結合，與生產技術崗位對人才需求相結合，大幅度提高了學生的學習興趣[2]。為學生走向就業崗位，為將來從事數控編程、數控加工、生產管理等工作打下了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]劉建豪，王洪廣，葛金翠，李宇，金星.高職《數控加工編程與操作》課程教學改革探索[J].內燃機與配件，2020（08）：267-268.

[2]馮利華.基于宇龍仿真的數控車削加工工藝與編程課程教學改革[J].南方農機，2020，51（10）：84.

作者簡介：李俊霞（1975-），女，漢族，河北省石家莊市人，石家莊理工職業學院，工程師，工程碩士學位，機械制造與自動化方向。