仿真软件在数控编程教学中的应用

[摘要]数控编程是数控专业的主干课程，数控编程是数控专业的一门基础课，教学中学生感到非常抽象，编程技术难以提高，为此在教学模式，教材编排及教学方法上做一些探索。提高教学质量是数控编程课程改革面临的难题，改革的最佳途径就是充分发挥实体仿真软件在数控编程教学中的应用。

[关键词]数控编程 实体仿真 教学改革

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0120152－01

随着知识经济时代的来临，新的科学技术不断涌现，学科之间的渗透、交叉发展越来越明显，也显得越来越重要。要增加新的课程和新的内容，必须首先压缩传统课程的学时，并且在教学方法和手段上进行全面改革，才能为培养符合现代社会要求的新型人才创造条件。

一、数控编程教学的现状分析及要求

数控编程是一门科学思维要求很强的专业基础课，单纯的理论教学，易使初学者感到抽象、难学，加上目前职业学校的学生知识结构、学习习惯等诸多不利因素，使职业学校的数控编程教学陷入异常困难的境地。这就要求教师在教学时，采用正确的引导方法，降低学习的门槛，激发学生的学习兴趣，使学生化“难学”为“易学”，化“苦学”为“乐学”，在实际教学中，我们主要在下两个方面进行了探索：

（一）数控编程课的现状

随着科学技术的发展，数控加工技术正在得到广泛的应用。由于数控机床是一种新型工艺装备，所以数控操作者的培养和数控机床的教学处在刚刚起步的状态，如何利用实体仿真系统进行教学更是处在探索阶段，因此有必要对数控编程课的教学模式、教学手段和教学方法的完善进行有益的探索。

（二）面临现状，探求措施

数控机床属于高科技产品，品种多价格高，数控编程课的教学，尤其是程序的校验，如果完全依赖于在数控机床的操作训练时才去完成的话，投入大消耗多成本高，因此探索一种新的数控编程课程的教学模式来达到投入少、见效快、培养的学生适应性强、企业欢迎的教学模式是势在必行。将实体仿真系统教学应用于数控编程课程的教学中，将两者有机的结合为一体，是解决这一问题的重要途径。它既能解决学生学习编程时不知道自己编的程序对不对的问题，又可以大大提高学生的学习兴趣，还能提高学生的编程能力及对不同数控系统不同数控机床的适应能力，是一种有效地进行数控实习的前期教学的一种良好尝试，也是进行数控机床模拟操作的一种有效的手段。

二、实体仿真系统在数控编程课中发挥的作用

（一）实体仿真系统的选用

实体仿真系统的软件，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，不适应手工编程教学的要求。几经比较，上海宇龙公司实体仿真系统的教学软件是较比适合数控编程教学的应用，它可以实现对数控铣床、数控加工中心和数控车床加工零件全过程的仿真。

（二）实体仿真系统的应用方法

如何将这套软件运用于数控编程的教学中呢，我们主要从以下几个方面进行探索与实践：

1．教师引导，学生为主体，灵活应用教学方法。利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣是很重要的。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法与技巧。

2．运用实体仿真系统，体现“点睛之笔”。在数控编程仿真教学中，对课本内容进行多元整合，强调内容的综合性。多元整合的目的是精简课本内容，打破课本章、节体系的完整性，强调课程内容的应用性和必需的基础性。在对课本内容进行多元整合时，应注意：（1）理论知识应以必需够用为度，突出应用与实践，少讲多做；（2）仿真内容应及时反映专业领域的最新发展；（3）根据知识、能力的内在联系和相互间的逻辑关系进行有机整合。这种遵循学生认知规律的多元整合，有利于学生知识、技能、态度的合理形成与协调发展。

实体仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视实体仿真系统的在教学中的应用方法，摆正实体仿真系统在教学中的位置，科学地、充分地发挥实体仿真系统在教学中的作用。在教学过程中，学生将自己编写好的程序录入仿真系统，在加工过程会现参数输入错误、发生撞刀现象等，致使工件加工不出来。这时候，教师可以让学自己找出失败的原因。当学生真正找出自己的错误和毛病，再进行修改后，当机床的模拟切削声响起来，切屑飞溅，毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后，学生会有很强烈的成就感。学生独立完成操作，兴奋不已之时，及时表扬学生所取得的成绩，发现他们的闪光点，鼓励他们勇于战胜自己，激发每位学生的学习自信心，挖掘他们的内在潜能。这样就让学生在一种积极的情感体验中，既学到了知识，又培养了能力。既发挥了学生的主体作用，又提高了课堂教学效果，从而让学生真正体会到学习知识的目的是为了应用，在应用中找出自己现有知识结构的欠缺，促使自己进一步学习相关的理论知识，即“学以致用，以用促学”。从而也体现了数控仿真系统在数控编程课中所起到的作用。

三、数控编程思路无定式

教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到：（1）合理且有一定的弹性，答案不能限制太死，只要合理就行，如一些利用数控仿真软件操作中学生所编写的程序的可行性讨论，编程过程中加工线路等；（2）既要评价数控编程所完成结果，又要评价数控编程的过程。对在数控编程课堂上积极参与表现出来良好个性品质的学生要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖；（3）转换评价的主客体关系。对学生在课堂上的编程速度的快慢和合理性不仅仅由教师来评，还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算，可采用学生讨论评价的方式，在研讨中发现问题，得出正确结果，学习的主动性、积极性也就调动出来了。

四、结束语

教育教学理念的更新是艰苦的，教改的道路是曲折的。实体仿真软件在数控编程教学中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，将有利于全面提高学生素质和综合职业能力，激发独立思考和创新意识，培养学生自主学习和勇于实践的能力，我们正确发挥其在数控编程课教学中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

作者简介：

张国峰，男，辽宁沈阳人，讲师，工学学士学位，主要研究方向：机电一体化和数控加工技术。