用仿真軟件之矛刺中職數控教學之盾

李紅偉

摘 要：作為先進的教學軟件，數控仿真系統由于其實用性、經濟性、安全性等特點，解決了中職教學中機床數量少、學生多、設備有限等實際問題。為了促進學生對數控機床技術的掌握，實際教學過程采用了大量的數控仿真系統軟件以促進學生的學習及實習效果。筆者通過仿真軟件在教學中的使用，對中職教學中出現的問題進行了分析，并就一些應用提出了相關建議。

關鍵詞：數控仿真軟件 中職教學 效果

數控技術伴隨著機械制造業共同發展。近年來，隨著數控技術的普及，對人才的需求也越來越大。我國很多中職技術學校為了適應社會需求，相繼增設了數控專業，并不斷實施擴招。可是，一些中職學校由于師資薄弱，缺少必要的機械及設備，無法滿足學生的實踐需要。因此，采用數控仿真系統，讓學生進行機床的模擬操作，便于數控技術的學習。此種方式在很大程度上彌補了學生實踐的不足，因此在中職教育中的地位與作用越來越重要。

一、數控仿真系統

數控仿真系統是一款仿真用軟件。它可以對數控操作編程進行演示與講解，對真實的數控機床進行模擬操作，還有助于數控技術人員加強基礎性知識的掌握以及對數控程序進行檢測及預測等。目前，這種仿真系統在機械制造業中得到了普及，在數控教學中得到了實際應用。目前，國內使用的數控仿真系統主要有斐克、超軟以及宇龍等。

二、中職教學中數控仿真系統的實際應用

我國的中職教育非常注重提升學生的實際操作水平。對于數控專業的學生而言，實際操作與實用技能的培養是分不開的。通過在教學中引入了數控仿真系統，學生對機床的實際操作水平得到了極大提升，教學效果得到了顯著改善。

1.加強對學生學習興趣的培養

數控專業涉及的知識面很廣，比如編程及加工等方面，且實踐性及理論性很強，但由于內容有些抽象，一般很難理解。加之一些中職學生的基礎知識很差，對問題及知識點的理解能力也很低，學生在進行學習時，很容易產生厭倦心理。如果沿用傳統的教學模式，教學效果很不理想。而數控仿真系統具有強大的網絡功能，老師在實際教學中完全可以利用多媒體等先進的教學模式進行。學生通過在電腦屏幕上對自己實習內容的演示，加深對內容的理解。學生在與電腦進行同步操作的過程中，進一步提升了實際操作水平。在這個系統教學中，老師還可以對學生的操作進行實時監控，對于操作中的失誤或者錯誤做到及時發現及時糾正，有助于提升針對性指導的效果。這種教學方式極大提升了學生的動手能力，對于學生學習興趣的培養和學習熱情的提升都有著積極意義。

2.有助于提升學生對數控機床操作的基礎性認識

一般的中職學校由于資金、場地以及設備種類的限制，很難一一配齊實際操作的機床型號。加之操作時間的限制，可能接觸到實際機床的時間更短。這就要求學生們根據實際，舉一反三。通過數控仿真系統的應用，學生不僅對現實機床的操作環境進行了模擬，也對實際操作程序有了深層的認識。由于仿真機床的操作面板與實際機床完全相同，操作及使用程序、步驟等也完全一樣，因此，通過數控仿真系統實現了對機床工件運動情況和操作過程的全部演示。學生完全可以借助于數控仿真系統來實現對不同型號機床的了解，比如刀具的安裝、工件裝夾等均可以實現真實演示。對于一些不規范的操作和程序，模擬仿真系統同樣可以完成演示，因此拓寬了學生的知識視野。

3.輔助編程的教學

數控仿真系統可以完成編程代碼的檢測，對于錯誤的編程，會提示相關信息。學生在進行學習中，只需輸入程序代碼，仿真系統就會根據學生輸入的代碼來進行虛擬的加工演示，并對學生編程的正確與否進行檢驗，并提示學生進行代碼的調試，來完成正確的加工。同時，學生還可以對整個加工過程進行全方位以及多視角的觀察，了解工件的加工進展。通過輔助程序，加深了學生對編程相關知識的掌握，在提升學生學習效果的同時，也減輕了教師輔導的難度。

4.多元化教學走入課堂

我國實際應用的數控系統有西門子、廣州數控、華中數控等。但由于條件所限，很多中職學校涉及的系統很少，一般僅為2～3種，這對于數控人才的培養極為不利。通過實施數控仿真系統教學，實現了編程和操作的模擬化，并將仿真系統實際運用到教學中，使得中職教學出現了多元化趨勢。這對于學生學習不同類型的數控系統的操作及編碼，全面提升實際掌握能力有著積極意義。

5.學生的參數意識有所加強

為了提升機床的使用效果，保障學生實際操作的安全，在實際教學中，加工參數均由教師進行指導及確定，而學生對于參數的設定缺乏相關了解，對參數是否合理缺乏應有的判斷。通過數控仿真系統的使用，學生們可以直接對參數進行設定，并對于工件的破損以及變形情況進行預測，對不同的參數可能對工件產生的影響進行直觀了解，學會對參數進行優化，提升對參數設定的整體意識。

6.豐富了教學評價

數控仿真系統應用于實際教學中，可以對學生編寫的數控程序以及錯誤情況進行檢測及提示，并可以完成對出現錯誤的原因的判斷以及三維測量等功能。在實際教學中，學生通過數控仿真系統的實際訓練來加強自我練習以及測試，而老師也可以以此作為學生的評價依據，結合操作記錄作出教學評價。學校也可以依據操作情況及操作記錄對教學效果進行科學的評價。為此，通過使用數控仿真教學，教學評價體系多了一項評價標準，在評價內容上也有所增加。

7.減小了教師的工作強度

在進行編程指令學習時，針對每一次講解完成的指令或者應用實例，教師可以使用教學控制軟件將課后習題以文件的形式發到學生的學習終端，充分給予學生時間自行完成練習；也可以采用分組的形式，然后將調試出的結果進行比對。老師也會將正確的結果發到學習終端，對學生練習及調試的結果進行驗證，從中找出不足，以促進其能力的提升。此外，通過這種師生互動，實現了教與學一體化，減小了教師的工作強度，在增進師生情誼的同時，也提升了學生的學習興趣，使得學生的學習效果及實際操作技能都得到了提升。

三、數控仿真系統在實際應用中需要關注的問題

數控仿真系統作為輔助的教學工具，是極為有效的。但不可忽視的是，任何一款工具在使用中都會存在一定的缺陷。我們需要了解這些缺陷，并在實際教學中，積極采取措施，盡可能規避這些缺陷，才能更好地發揮數控仿真系統教學軟件的作用。

第一，數控仿真系統的某些軟件還需要進一步完善。很多指令在實際執行中被提示無法執行。為此，使得學生對數控理論知識產生了懷疑的態度。這在很大程度上阻礙了學生的學習及實際應用。學生對于數控知識的理解，也陷入了混沌狀態，極大地影響了實際操作及對于理論知識的理解。因此，在中職教學中，數控仿真系統的使用要與實際操作交替進行。

第二，很多學校為了提升機床的利用率，隨便延長其使用年限。在實際教學中，缺乏科學、合理的課程安排，人為減少學生機床實踐時間，將數控仿真系統作為主要的教學工具來進行教學授課。由于模擬練習與實際操作還具有一段距離，過多應用容易造成學生對實際操作不夠重視。這些都直接影響到學生的實際操作效果與水平。因此，學校在進行課時安排時，要做到模擬演練與實際操作相結合，通過模擬—實踐—再模擬—再實踐的授課方式，加深學生與數控加工、實際操作、參數設定以及編程的整體認識，以提升整體的學習效果。

第三，用數控仿真系統知識對工件的加工過程進行模擬，并不等同于實際的操作，學生無法體驗到機床運轉的聲音以及切屑的掉落情況，缺乏對加工過程真實的感受。因而在實際操作中，很容易忽視切削量的多少；在選擇道具時，也不容易做出正確的選擇。就這一點而言，老師要多給予學生實際操作的機會。即使是模擬操作，也要隨時提醒學生實操的注意事項。作為一種初級訓練工具，仿真系統對于學生熟悉機床及實操步驟有著促進作用。但是，學生也需要實際的操作及訓練。因此，教師要對實操及仿真課課時進行科學合理的安排，真正發揮出仿真系統的作用。

四、數控仿真系統在中職教學中如何應用

數控仿真系統要在現實教學中得到正確的使用，達到理想的教學效果離不開教師的正確指導。老師在這里起到的作用非常重要。因此，老師在實際教學中，要突破傳統教學理念的束縛，以學生為受教的主體，針對學生的特點，進行有針對性的指導。這樣，才能有效激發學生的學習興趣。在不斷的實踐中，鍛煉學生的創新及動手、動腦能力，充分發揮他們的想象力。因此，老師要時刻把握教學的方向，科學合理使用仿真系統。

在進行實際教學過程中，對于仿真系統的使用，我們要本著科學的態度及端正的理念，不要對此產生過分地依賴。老師要教授學生學會編程及工件加工的程序。而學生也要清楚地知道，仿真系統只是一個輔助學習的工具，不是真的機床操作。從本質而言，仿真系統還遠不能達到真實機床的操作要求，只是讓學生了解操作過程及學會編程而已，以此來填補學生實訓上的缺乏。但由于仿真軟件的存在，解決了很多中職教學中無法解決的問題，也為以后的教學提供了一個可行的方向。

五、小結

我們通過數控仿真系統的使用，極大豐富了中職院校的教學內容，并且彌補了學校設備的不足和師資力量的薄弱，解決了教育教學中的難題。因此，中職學校在數控仿真系統的使用上，要科學合理，既要補充學生們實踐的不足，又要充分發揮出數控仿真系統的內在作用，將實踐教學與模擬教學有機結合，以提升學生的數控加工技能，真正發揮數控仿真系統的巨大作用。

參考文獻：

[1]劉光定，潘愛民.論數控加工仿真系統在數控教學中的作用[J].現代商貿工業，2010（18）.

[2]劉杰.淺淡中職數控教學[J].河南農業，2010（31）.

[3]毛剛.關于中職生數控加工專業的教學研究[J].職業，2010（19）.

（作者單位：河北邯鄲工程高級技工學校）