虚拟仿真系统教学法在职高数控教学中的应用

陈登曜

摘要：虚拟仿真技术是现代高科技互联网机械化下的产物，利用网络科技的虚拟性和精确化将这种技术应用于数控等专业教学，可以帮助学生在学习理论的同时，通过模拟实践操作，加深学生对于数控教学的认识与理解，进而突破数控知识学习的难点。

关键词：虚拟仿真系统教学法；职高；数控教学

中图分类号：G632.0文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）06-0140

职高技术教学需要跟随时代发展的潮流进行调整，数控知识学习不能仅靠简单的理论化教学引导学生，而是要依靠指导学生在实际操作中不断总结经验，在一次次的动手探索中，逐渐理解每一个数控环节中的细节部分，加深对于理论知识中的重难点理解，从而做到真正的知識掌握。

一、利用虚拟仿真教学对学生展开模拟实践教学，引导学生真正动手参与

数控教学是机械分支中的一种，该项技术的学习，是为了利用现代化的先进技术将机械操作中的诸多步骤精确化，这样才能控制产品的精细化以及之后产品的使用质量。职高中的数控教学更多的是培养学生的实践操作能力，使学生在进入社会工作中，能够利用教师所教学的内容，更好的控制数控机械操作中的每一个细节部分，以此确保自己制作出的产品质量能够最优质。在大多数职高学校中，因为种种原因，很多学校还在采用之前的理论化教学方式，这种教学方式虽然可行，但是学生在学习的过程中没有经过系统的操作，很难使学生在文字理论的教学中真正认识到数控知识每一个细节部分，所有学习都只是停留在最浅层的认识中，就连很多数控设备也都是依靠教材中的插图才有所认知，这种方式的教学，会使学生日后进入社会只会纸上谈兵。因此，想要促使学生真正的理解和学习到细致化的数控知识，虚拟仿真教学技术对学生学习至关重要，教师可以利用虚拟教学，在电子屏幕上向学生展示数控教学中的技术操作，并让学生也利用该项技术操作，在不断的实践动手中，加深学生对于数控操作的认知，这样的职高学生在就业之后才能真正的熟练工作。

例如，教师在向学生讲解数控加工螺管机械零件x值与y值的相关知识时，首先教师可以向学生讲解完整个螺管双值理论的教学部分，让学生先通过理论化的教学对“螺管机械”数控加工有一个大概的认知，之后教师再利用电子屏幕与互联网技术，将虚拟仿真系统教学模式成功模拟到电子屏幕上，电子屏可以通过指尖触碰进行操作，教师可以利用电子屏幕的这一特点，对学生进行实践教学，教师通过模拟技术，模拟出一个现实加工的“螺管”零件的具体操作，在操作过程中，x值代表横度向的控制，y值代表纵值的控制，这些都需要对学生讲解，对于很多x值与y值在调动的时候容易产生误区的地方，教师可以通过模拟技术，向学生展示当一方偏大时会产生的螺管厚度不均匀错误操作的后果，让学生认识到在数控操作中细节决定成败，最后教师模拟教学完成之后，再让学生一一上台进行模拟训练，使学生在不断的实践动手中认识到数控的每一个细节部分。

二、利用虚拟教学锻炼学生的动手加工安全程度

在数控机床等实践教学中，实际的动手操作有一定的危险性，在以往的很多数控机械教学中，有部分学生因为没有按照教师的指导进行操作，甚至有的学生故意将一些步骤做错为了玩耍，但是数控机床不同于其他玩具，这种实践操作具有相当大的危险性，并且数控机床等设备造价过高，一旦学生哪一步走错，就很有可能造成机器的损伤，最终造成不可挽回的损失。因此，为了避免这种惨状的发生，教师需要利用虚拟仿真技术教学替换实践机床教学，以此降低学生在实践教学中的危险系数，帮助学生完成实践操作目的，加深其数控知识的学习。数控机械教学的教学方式更加偏向于数控实践动手加工，动手加工的过程中，材料的损耗也是很多职高学校的头疼点，毕竟每一个实验器材和材料都具有相当高的得成本，一旦开始教学，大部分学生制造的产品都是残次品，并且还会多次重复使用，使学校的教学成本被不断拔高。

例如，教师在指导学生学习利用数控技术制造打磨“刀具”时，首先刀具的制造中，机械化打磨是一道非常关键的步骤，大部分学生在制作的过程中，由于动手操作的过程没有按照教师的指导来走，所以最终就会造成很多危险发生。因此，教师可以利用虚拟仿真技术，在电子以及VR环境中，模拟出一个具有一定numerical value的数据打磨工具模型，并模拟机械打磨刀具的现实场景，让学生在模拟环境中动手练习操作，在操作中教师要让学生明白，打磨刀具时需要用到“可编程序化设计”技术，这样在虚拟环境中，学生就可以编写代码程序，操控机床打磨刀具。

三、利用虚拟仿真技术创设细节教学

数控技术本身的特性就是细致，具体的细致误差大都控制在万分之一甚至十万亿万分之一上，争取做到零误差，这样才能保证所生产的产品质量不会出现问题。现在很多数控机床生产出来的产品大都是用在一些高精端产品上，这种环境下，对于零件的每一个细节要求都是极高的，所以教师在对学生进行教学时，一定要从每一个细节上去做文章，让学生真正认识到每一个零件中的细节。传统的数控教学，由于技术与环境的双重限制，很难产生细致化教学，每一次细致教学都是十分有限的，因此为了避免这样的场景再现，教师需要借助一些辅助设备帮助自身的教学，让学生认识到每一个细节中零部件的变化，以及每一个零部件上的具体细节控制，这样才能保证学生在之后的实践操作中，能够把误差控制在最小的范围之内，所做出的产品达到最优质化的状态。

例如，教师可以利用虚拟仿真技术教学，对学生进行“螺母纹路”细致化教学。首先教师可以在网络上寻找一些教学过程中经常会出现的“螺母”部件，螺母部件中的每一个纹路的间距都需要绝对的精确控制，教师利用仿真模拟技术，将每一种螺母的纹路录制到模拟环境中去，在模拟环境中对螺母的每一条纹路的细节进行放大刻画，并将螺母纹路细节展示给学生，让学生通过不断的放大缩小来控制每一个螺母上的纹路变化，从而真正的精确认识螺母的每一个细节点。

总而言之，虚拟仿真技术在职高数控教学中的应用，是一项非常关键的步骤，利用这种方式，教师可以提升学生的动手实践操作能力，帮助学生更好的理解和学习数控知识。

（作者单位：浙江省乐清市虹桥职业技术学校325600）