數控加工仿真系統在數控教學中的應用

吳積成

摘要：科學技術背景下，數控加工技術得到了廣泛的應用，顯著提升了機械的制造水平、制造效率等。基于數控課程的使用性，不僅僅要關注學生理論知識教學，還要全面提升學生的實踐操作能力。但是在具體的數控實訓教學中，受到多種因素的制約，致使數控實訓教學效果不佳。面對這一現狀，可靈活運用數控加工仿真系統，全面提升數控教學的有效性。在本論文中，筆者以數控教學作為研究中心，針對數控加工仿真系統在其教學中的具體應用進行了詳細的研究和分析。

關鍵詞：數控;實訓教學;數控加工仿真系統;應用策略

0? 引言

中職院校作為人才培養的重要場所，要求教師在強化課堂教學時，應緊緊圍繞當前的社會需求，借助有效的實訓教學，促使學生在實訓的過程中，不斷提升學生的實踐操作能力。但是就當前的中職院校數控教學為例，依然沒有擺脫傳統教學模式的束縛，依然是按照教材中的內容，對學生進行理論知識灌輸。而數控技術作為一門實用性的課程，單純地進行理論知識講解，很難提升人才的培養質量。面對這一現狀，通過數控加工仿真系統的運用，可促使學生在模擬仿真技術的幫助下，對數控運作過程進行了直觀地了解，并促使學生在數控加工仿真系統中，發現問題、解決問題，最終提升學生的實踐操作能力。

1? 中職院校數控教學現狀分析

數控技術是一種新型的現代化技術，已經在現代制造業中得到了廣泛的應用，是推動生產自動化、柔性化、集成化的基礎。中職院校作為培養數控教學的重要場所，在傳統的人才培養模式下，受到多種因素的制約，致使人才培養效果不佳。具體來說，集中體現在：①教學目標定位片面。中職院校在進行數控教學的過程中，依然以理論知識教學為主要目標，忽視了學生的實訓教學。如此一來，學生雖然獲得了一定的理論知識，但自身的實踐操作能力相對比較弱，根本無法滿足這一學科的人才培養需求;②數控實訓設備不足。中職院校在當前的數控實訓教學中，由于學校的實訓設備有限、數控軟件比較陳舊等，學生缺乏實際訓練，嚴重制約了數控實訓教學的效果;③教學模式單一。教學方式是影響課堂教學質量的關鍵性因素。就當前中職院校數控教學現狀來說，教師所采用的教學手段和方法比較單一、陳舊，不僅無法激發學生的學習熱情，還會導致學生對相關知識理解不夠充分。另外，加之課堂教學時間有限，教師常常會忽視實訓教學這一環節。如此一來，致使中職院校數控教學效果不佳[1]。

2? 數控加工仿真系統與數控教學分析

2.1 數控加工仿真系統概述

數控加工仿真系統作為一種軟件應用系統，主要是借助計算機技術，針對數控加工的過程進行模擬，通過數控加工仿真系統，可以借助三維動態的模式，將數控加工過程逼真地呈現出來。在這一過程中，有效加深了學生對數控加工知識的認識。同時，學生在逼真的三維動態模式下，也獲得了最為真實的感受，在很大程度上提升了學生的實踐操作能力。

2.2 數控加工仿真系統在數控教學中應用價值分析

數控加工仿真系統作為一種新型的教學軟件，將其應用到數控教學中，增加了實踐教學的比例，也促使學生數控加工仿真系統中，提升了自身的實踐操作能力，顯著提升了人才培養質量。

首先，給學生提供了實訓操作的機會。在數控實訓教學中，受到課程特點的制約，學校必須要具備足夠實訓設備作為基礎和保障。但是在調查中顯示，多數學校都不具備這一條件，其實訓設備數量有限，學生常常需要排隊才能更好地體驗實踐操作。如此一來，不僅僅浪費了大量的學習時間，也在很大程度上制約了實訓的效果，致使數控的實訓教學逐漸淪落為形式主義者。面對這一現狀，通過數控加工仿真系統的應用，學生可通過電腦智能終端，借助這一仿真系統即可完成相關的實訓操作。如此一來，徹底避免了傳統實訓設備缺乏的現狀，促使學生仿真系統的實訓的過程中，提升了自身的實踐操作能力。

其次，加深了理論知識的理解。通過數控仿真系統的應用，學生在電腦軟件操作的過程中，不僅提升了自身的實踐操作能力，也促使學生在實踐操作的過程中，在直觀、具體的感知中，加深了對理論知識的理解，顯著提升了學習效果[2]。

再次，提升了學生的問題解決和分析能力。在數控教學中，通過數控仿真系統的應用，可將整個加工過程模擬出來，學生在對整個數控加工過程進行詳細觀看的過程中，及時發現操作中存在的問題，并及時加以解決;還可以促使學生在反復操作的過程中，針對仿真系統提出的操作失誤原因，促使學生對其展開分析，最終對其進行解決。如此一來，顯著提升了學生解決問題、分析問題的能力。

最后，節約了教學成本，提升了實踐的安全性。數控實訓教學必須要依托于一定的設備，學校必須要投入大量的資金，才能保障數控實訓教學的效果。但是在實際教學中，由于中職院校經費有限，根本無法滿足數控實訓教學的需求。而通過數控仿真系統的應用，有效彌補了學校缺乏設備的現狀，節約了資金的投入，提升了數控實訓教學的質量;另一方面，在以往的數控實訓操作的過程中，如果采用真實的機械展開操作，學生一旦在實踐的過程中出現任何失誤現象，就會導致其出現危險性。而通過數控仿真系統的應用，有效彌補了這一缺陷，顯著提升了數控實訓中的安全性[3]。

3? 數控加工仿真系統在數控教學中的具體應用

3.1 精心選擇數控加工仿真系統

精心選擇數控加工仿真系統是確保其應用的基礎和關鍵。具體來說，由于數控加工仿真系統的種類比較多，且軟件的類型有所不同。因此，在具體應用仿真系統開展教學之前，必須要精心選擇最佳的仿真系統。具體來說，教師在選擇數控加工仿真系統的時候，應根據教材中選用的數控系統，選擇與其相符合中的數控加工仿真系統，只有確保兩者之間的契合度，才能促使學生在真實的體驗中，更好地開展實訓學習。例如，當前比較火熱的數控仿真系統比較多，以北京洛克的VNUC、南京航宇為典型代表，針對不同數控仿真系統的特點，結合具體的數控實訓內容，可結合北京洛克的VNUC的優勢，將其應用到數控教學、車床教學、數控加工教學等不同的環節中，借助其優勢，強化數控實訓的課堂教學效果;另外，教師在選擇數控加工仿真系統的過程中，還要關注具體的教學進度，以及學生的實踐操作能力等，選擇具有實際價值的數控加工仿真系統，確保教學的有效性。

3.2 數控加工仿真系統在理論知識教學中的具體應用

理論知識是開展數控學習的基礎和關鍵，學生只有掌握扎實的理論基礎知識，才能更好地開展實踐操作，最終提升學生的實踐操作能力，實現學生的全面發展。基于傳統理論知識教學模式下，課堂教學效果不佳的現狀，應靈活運用數控加工仿真系統，強化理論知識教學效果。一方面，基于單純理論知識教學模式下，學生學習興趣低下的現狀，可靈活運用數控加工仿真系統，借助三維圖的模式，將整個數控加工的過程直觀地呈現在學生面前。如此一來，學生在數控加工仿真系統的直觀感知下，深化了對抽象知識的理解，也最大限度喚醒了學生的求知欲望;另一方面，從數控學習中的重難點來說，通過數控加工仿真系統的應用，通過三維的方式，將抽象的重難點知識直觀化、簡單化，使得整個教學過程更加逼真，促使學生在直觀感知的過程中，完成重難點的理解，顯著提升了學生的學習效果[4]。

3.3 數控加工仿真系統在數控編程操作中的應用

在數控教學中，僅僅在課堂上進行理論知識教學，或者進行演示，難以提升學生的實踐操作能力，根本無法滿足當前的數控教學需求。同時，針對零件尺寸、過程、參數、刀具等數控機床加工中所需要的信息，必須要在一定的編碼操作中，才能更好地執行數控命令。但是這一部分的內容，對象學生的思維能力、專業技術等要求相對比較高。另外，學生完成編碼之后，還需要教師的審批，才能確認是否正確。在這種情況下，教師在逐個查閱的過程中，不僅僅內容比較繁瑣，甚至還無法將其中的錯誤找出來。面對著這一現狀，教師在優化數控教學時，教師可給學生布置相關的編程課題，學生在則電腦上，完成相關程序的編制、導入、軌跡觀察、仿真加工、預測等，最終提升數控編程的學習效果。

3.4 數控加工仿真系統在實踐教學中的應用

在具體的數控教學中，基于這一課程的特點，實踐教學是其中最為重要的環節，也是提升學生實踐操作技能的關鍵。在以往的數控實踐操作中，教師基本上都是給學生提供一個具有加工難度的零件圖紙，要求學生圍繞這一零件圖紙，將相關的加工工藝規程、加工程序等編寫出來。但是由于學校的實踐設備有限，常常無法滿足實踐學習的需求。在這種情況下，多數學校都是采用口述的方式進行。如此一來，致使數控實踐教學效果不佳，難以真正提升學生的實踐操作能力。面對這一現狀，可靈活運用數控加工仿真系統，引領學生在圍繞設計圖紙，完成工工藝規程、加工程序的編寫之后，就可以借助這一仿真系統，選擇刀具、對刀、參數設置、自動加工效果、零件測量等，對其進行判定，看其是否科學、是否合理。如此一來，真正實現了學生的實踐操作能力[5]。

4? 數控加工仿真系統在數控教學應用注意事項

在中職院校的數控教學中，雖然數控加工仿真系統具有極高的應用價值，可最大限度激發學生的學習興趣，強化學習效果等，但是在應用的過程中，不可避免地存在一定的問題。面對這一現狀，教師在運用數控加工仿真系統強化數控教學時，還應注意以下兩個問題：

第一，不要過分依賴軟件。雖然數控加工仿真系統在數控教學中，具有顯著的優勢。但是信息軟件再好，與實物之間還是存在顯著的差距。因此，教師在開展教學時，不能全部依賴數控加工仿真軟件，必須要明確其在課堂教學中的輔助地位。一方面，針對仿真系統教學中不會出現危險性的現狀，還應關注學生的安全教育，使得學生在教育中明確，數控實際操作中，存在一定的危險性;另一方面，在數控加工仿真系統中，學生常常在訓練的過程中，產生一定的依賴心理，在學習中常常出現沾沾自喜、放松等現象，嚴重制約了學生的學習質量。面對這一現狀，教師還應在數控加工仿真系統下，明確仿真操作與實際操作之間存在的差異性。

第二，在借助數控加工仿真系統開展數控教學的時候，不可避免地會出現多種不可預見的問題，及時發現這些問題，并對其展開處理，確保數控加工仿真性系統在教學中的應用效果[6]。

5? 結束語

綜上所述，通過數控加工仿真系統在數控教學中的運用，最大限度激發了學生的學習興趣，強化了學習效果，顯著提升了學生的實踐操作能力。因此，基于數控課程的特點，為了全面提升學生的實踐操作能力，必須要立足于數控課程教學現狀，結合數控加工仿真系統的優勢，精心選擇數控加工仿真系統，并將其靈活運用到理論知識、數控編程操作、實踐教學中，全面提升課堂教學的有效性。

參考文獻：

[1]張璐.淺談數控加工仿真系統的應用[J].好家長，2018（55）：113.

[2]王谷平.機械數控加工仿真軟件的教學應用[J].中學生作文指導，2019（012）：154.

[3]李彤輝.數控仿真在一體化教學中的應用[J].湖南農機，2018（001）：211-212.

[4]利梅張.數控仿真技術在中職數控教學中的應用[J].建筑技術研究，2019，2（3）.

[5]柯江徽.中職數控加工技術仿真系統應用實踐[J].職業，2020（21）.

[6]范青.機械數控加工仿真軟件在教學中的應用[J].南方農機，2019，050（024）：95.