基于宇龙数控模拟仿真系统的外圆车刀对刀教学案例

摘 要： 数控技术发展迅猛，数控设备普及率也大幅提高，为提高学生的实践水平，提升实战能力，利用数控模拟仿真系统教学已经成为一种潮流，本文就是利用模拟仿真系统对对刀过程教学的一次探索。

关键词： 数控教学 模拟仿真系统 教学案例

1.教学背景

高职教育所要培养的是有理论、有技能的高素质复合型人才，这就要求在有限的条件下把理论知识与实际联系起来，为此在教学中应用各种模拟仿真系统辅助教学已经是普遍现象。在强大的就业压力下，为了让学生顺利就业，就必须培养他们的实践能力。在坚实的理论基础上，利用数控模拟仿真系统进行实践操作，可以有效提升学生的实际操作能力，使学生达到用人单位的现实要求，因此，利用仿真系统进行数控模拟操作就成为本门课程的一项重点内容。

2.教学内容分析

本节课的教学内容为外圆车刀对刀模拟操作，该部分内容是依据学校的课程标准，结合该课程的教学大纲，为最终完成中等复杂零件的外轮廓车削加工而选择的内容。结合加工实际，只有完美地完成对刀操作，才有可能完成车削任务，所以该内容是车削部分的重中之重，而其本身的教学难点就在于对刀操作正确步骤的掌握和对刀细节的处理（包括进退刀路线，数值的输入计算等）。

3.教学目标设计

数控课程是一门专业基础课，其最终课程目标是培养数控专业人才，而本次教学内容恰恰是教授满足数控岗位群的专业知识和技能，要求学生在老师课堂的详细讲解和演示操作引领下，结合教师的启发式提问，不断深入思考，掌握知识点内涵，通过依靠数控模拟系统建立起来的虚拟工作环境实际动手操作，完成最终的对刀训练，从而真正掌握这一技能。在学习过程中，不断激发学生的学习兴趣和积极性，通过让学生自己解决问题来树立他们的自信心，并利用小组讨论模式，培养学生协同工作的能力。为将来投身数控行业，成为技术型人才打下坚实基础。

4.学生情况分析

高职教育所面对的学生群体有其一定的特殊性。首先该学生群体入校成绩普遍较低，难免有自卑心理，对学习没有信心。其次，多数人自我意识强烈，不愿意与他人交流，缺乏协同合作的精神。最后，该群体学生离不开网络，能够从网上获得大量的信息，却不愿意深入学习和借鉴，学习能力相对薄弱，也缺少对知识点的有效认知，理解能力亟待提高。本此课的内容相对较简单，没有过多的知识点需要深入理解，更多是需要记忆和对细节内容的有效把握，对大部分同学来讲是没有多大难度的，同时有模拟仿真系统的虚拟环境辅助，一定能激发起学生的学习兴趣，只是在协同互动上会有些问题，需要教师适时引导。

5.案例呈现

5.1情景设计

教师：到目前为止，我们已经初步学习了数控车床外轮廓的编程，可如何利用程序加工出正确的零件呢？

观看视频：车削轴类零件过程演示。（学生很有兴趣地观看）

视频结束后，引入本次课的学习任务。鼓励同学们完成模拟对刀，掌握技巧，并能用所学习的指令编制程序检验结果是否正确。

5.2任务演示

教师：下面就由我来演示外圆车刀对刀方法。希望同学们认真观察。

5.2.1对刀前准备：选择一个毛坯件（Φ50mm*200mm），选择外圆车刀（前角95度刀片）。机床启动后，一定要回原点。

5.2.2Z向对刀：

5.2.3X向对刀：

5.3学生在老师指导下尝试实践

同学们以三人为一组，先个人实践，有问题讨论解决，学生之间相互交流，相互学习，互帮互助，团结合作，有处理不了的问题就报告老师，由老师加以指导，若是普遍存在的问题，再统一加以强调和解决。

5.4对刀结果判定

采用分析提点法来引导学生编写程序，验证对刀结果是否正确。

经过最终的程序验证，得出了正确结果：

5.5学习评估，总结提高

在训练中，同学们敢于发言，相互启发，互相讨论，学习，在集体的思维中得到发展，每一位同学都在学习的过程中分享到了成功的喜悦，更能使同学们养成注重细节的好习惯，有利于同学们的成长。

6.学习效果评价设计

本次课的评价采用以过程性评价为主，结论性评价为次，以学生互评为辅的三级评价机制，三者比例为6∶3∶1。首先在整个课堂教学过程中就开始观察每个学生的具体表现，对于课堂表现好，能自己解决实际问题的同学给予较高评价；其次要突出实操结果的重要性，对掌握较慢，问题较多，但能完成最终结果的学生也给予较高评价；最后一部分就要突出学生间的相互评价，由学生通过自己的观察来给队友打分，对队中表现优异者适当提高评价等级。通过这种评价方式，可以较好地提高学生们的学习积极性，有利于帮带后进生，增强他们的学习自信心，同时，也有助于培养学生的观察能力，培养他们的合作精神，为今后的工作打下一定的基础。

7.教学反思

本节课主要采用演示讲解法，以数控模拟仿真对刀这一任务为核心，结合数控实际加工，来训练学生的实操能力，从提出时实践任务——演示操作讲解要点——学生自我练习——学生提出问题，指导讲解，既满足了教学要求，又充分体现了学生的自主性，使整个的教学过程一气呵成。

在教学的过程中尽量模拟实际的操作面板，提供真实的操作环境。并把自身的角色转变成为学生学习的促进者、领航员和协调者，并充分考虑学生的实际情况，设置两级任务，激发了学生的创造性和进取心。在本次课中，学生的表现十分优秀，在听讲时细致认真，记录要点及关键点；在自我练习时，团队合作密切，讨论积极，互相帮助，通过主动解决问题来完成任务，进而达到自身对知识的意义建构。

本次课的不足之处包括：首先，在于学生自我实践这一环节，在这一环节上教师的指导能力稍显不足，由于学生的问题较多，没有足够的能力对每一小组进行过程性评价，也就没有办法充分调动每一个学生的求知积极性。其次，在教学过程的安排上有些急躁，部分学生感觉一次讲解的内容较多，没有办法完全吸收消化，以后要注意这些问题，以期达到更好的教学效果。最后，在教学过程中，未能充分发挥小组的作用，对课堂秩序的控制稍显不足，给人以“乱”象，在今后的教学过程中要针对这些问题，不断探索解决方案，完善教学设计，提高教学水平，成为更加优秀的专业课教师。

参考文献：

[1]刘才志.数控仿真软件在教学中的应用之思考[J].湖南工业职业技术学院学报，2008（2）.

[2]阳涛.数控仿真软件在教学中的应用.现代制造技术与装备，2011（2）.

[3]万国银.在宇龙数控仿真软件中实现程序快速输入的方法[J].数控机床市场，2008（5）.