數控加工仿真課程行為藝術教學法探討與研究

楊松山　高勝　賈光政　王金東

[摘 要]教學是一門行為藝術，也是一種創造性的勞動。一名教師如果真正能夠做到“傳道有術、授業有方、解惑有法”，那么，課堂教學就會產生事半功倍的效果，就會使學生在輕松、愉快的氛圍中獲得知識。如何提高數控加工仿真課程的課堂教學質量，把課堂教學提升到藝術層面，幾年來進行了一些探索工作。實踐表明，數控加工仿真教學無論是在常量編程還是在宏程序中都取得了良好的教學效果，并較大提高了數控教學水平和教學質量。

[關鍵詞]行為藝術 教學質量 教學改革 仿真教學 宏程序

[中圖分類號] [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）06-0077-03

由于傳統的數控實踐教學需要相應的硬件支持，也就是說學校要針對招收學生數量配備一定數量的數控機床。而數控機床比較昂貴，設備投資大；而數控機床體積較大，占地面積也大，管理起來也存在一些問題。而在實踐教學環節中應用數控仿真軟件只要一臺計算機即可，解決了資金及房屋的緊張矛盾。幾年來，通過采用維宏數控雕刻與斯沃數控仿真系統，將我系機械設計制造及其自動化專業06級、07級、08級和09級作為數控教學試點，在理論教學過程中，凝練出了教師行為藝術教學概念，在這種教育理念的指導下，教學效果得到了明顯提高，學生學習的主動性和自覺性得到了激發，也取得了良好的教學效果。[1]

一、練好內功，把握自信

教師應當是在某專業、某領域學識廣博、學有所成，具有較深厚的理論功底和知識體系做鋪墊，常說的要給學生一杯水，教師就要有一壺水就是這個道理。教師只有練好內功，當他面對學生時，才能流露出自信。教師在課堂上應當具有一定的自信心，這樣才能以飽滿的熱情、良好的狀態去傳授知識。但自信也有一個“度”的把握問題，過于自信，以至于自負，容易引起接受者的逆反心理，令人反感，因而不利于知識的傳播。自信與自負可以通過教師的語言表述、舉手投足透露出心理軌跡。要把握好這個“度”，非得練好“內功”不可。[2]

二、科學組織教學內容，提高課堂教學藝術水平

（一）語言藝術

教師的語言藝術在課堂教學中有著重要地位。優美、流暢、動聽的語言能夠牢牢地吸引學生的注意力。使整個課堂教學處于一種張馳有致、輕重適度、緩急合理的良性狀態。這種優美的語言藝術應表現為：聲音洪亮、抑揚頓挫、語速適中、生動準確、吐字清晰、娓娓動聽。在教學中若能根據不同的教學內容恰到好處地運用語言藝術，靈活多變的設置各種不同的教學情境誘導學生“入境”，必然有助于激發學生的學習興趣，獲得良好的教學效果。

（二）情緒藝術

在課堂上教師一定要排除一切雜念，全身心地以一種飽滿的、愉快的、積極的教學激情投入到課堂教學當中，保持良好的情緒。這樣為學生創造一種氣氛熱烈、趣味盎然的學習情境，可使學生受到教師教學激情的感染而全神貫注地投入到學習中去。在這樣的教學氛圍中，學生的學習情緒能夠飽滿、注意力集中、思維活躍。教師的講課激情來自熱愛教育事業，熱愛學生。只有這樣，責任感、自豪感才能在課堂上油然而生，才能表現出和藹可親、嚴中有愛的良好教學情緒。

（三）興趣藝術

興趣是行為的動力，它將推動學生積極學習、主動學習和自覺學習。在教學中，教師要注意培養和激發學生學習的興趣。這既可以激發學生的學習熱情又能拓寬學生的思考范圍。在課堂教學中，由于教師聲情并茂的講解，表現出教師自身對該課程的熱愛，就會使師生間的情感得到充分地交流。總之，教師不但要具備教學能力和教學藝術，同時也要熱愛你的專業，特別是要熱愛你的這門課！即教師要有正確的教學導向，這在整個教學過程中，尤其是在提高學生的學習興趣、轉變學生的學習態度、變被動學習為主動學習的過程中是非常重要的。

三、行為藝術在數控仿真宏程序教學中的應用效果

在課堂上為了更好地調動學生的學習興趣，根據不同的教學內容，我們設計出了系列教學實例，并按著其特點進行分類。曲線宏程序設計與加工、曲面宏程序設計與加工等是數控銑比較典型也比較有代表性的設計內容，具有一定難度，它可以解決空間曲線曲面類零件。學生通過數控加工仿真軟件提供的虛擬操作環境可掌握數控加工的全過程，在電腦上可完成毛坯定義、工件裝夾、對刀、安裝刀具、程序輸入和機床仿真加工操作。通過仿真加工，可迅速提高學生操作熟練程度及編程準確性，減小機床損壞概率，并有利于學生更快更好地掌握數控編程技術。在數控加工仿真軟件這個平臺上，引入行為藝術教學理念，是一次教學方法改革與創新。[3][4]

宏程序指令適合拋物線、橢圓、雙曲線等沒有插補指令的曲線編程。適合圖形一樣，只是尺寸不同的系列零件的編程；適合工藝路徑一樣，只是位置參數不同的系列零件的編程。較大地簡化了編程，擴展應用范圍。可加工復雜圖形，如透平葉輪類零件。

（一）宏變量及常量

1.宏變量

#0～#49 當前局部變量；#50～#99 全局變量；#100～#199 刀補號；100～199的補償值；#200～#249 0層局部變量；#250～#299 1層局部變量；#300～#349 2層局部變量；#350～#399 3層局部變量；#400～#449 4層局部變量；#450～#499 5層局部變量；#500～#549 6層局部變量；#550～#599 7層局部變量； H0～H99，#600～#699 刀具長度寄存器；D0～D99，#700～#799 刀具半徑寄存器；#800～#899 刀具壽命寄存器；#1195～#1199為系統內狀態變量（可調用，不可改變）。

2.常量

常量PI：圓周率π；TRUE：真；FALSE：假

3.運算符與表達式

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳為國.虛擬仿真技術在數控加工編程教學中應用研究[J].制造業自動化，2009，31（6）：106-111.

[2] 羅必新，付冬梅.對現代啟發式教學的思考與展望[J].科學教育，2008，14（6）：1-309.

[3] 袁名偉，等.宏程序在數控加工中的應用[J].機械制造與 自動化，2005，（3）.

[4] 王貴明.數控實用技術[M].北京：機械工業出版社，2002，（7）.

[5] 明興祖.數控加工技術[M].北京：化學工業出版社，2003，（1）.

[責任編輯：雷 艷]