基于宇龙仿真软件进行《数控编程》课程改革实践

基于宇龙仿真软件进行《数控编程》课程改革实践[摘 22要] 本文通过对《数控编程》课程传统教学过程进行分析,以上海宇龙数控仿真软件为实践教学基础对现有教学模式进行改革,灵活运用项目教学法和多种评价体系相结合,实现了课程教学水平的跨越式发展。

[关键词]宇龙仿真软件教学主体项目教学评价体系《数控编程》是机电一体化、数控技术、数控设备维修及机类各专业的一门理论与实践结合十分紧密的重要专业必修课程,属于应用技术科学,是培养现代制造技术工艺人员和数控设备编程、操作人员所必需的一门特色专业技术课程,具有很强的实践性和实用性。

因此,围绕着“实践”这一核心,笔者将先进的教学理念引入《数控编程》课程教学过程,以上海宇龙数控仿真软件为基础,对传统的教学方法、教学内容进行了全面的重组与整体优化。

以下分几个方面介绍具体教学改革的实施情况。

一、传统教学中存在的问题传统的数控编程课程中一般以老师为中心,分理论教学、课内实验、集中实训三部分进行,所存在的问题如下:1、理论教学采用的是课堂讲解,灌输式教育,学生普遍没有兴趣,教学效果较差。

理论掌握不好,往往到了实际机床上操作时,有无从下手的乏力感,老师不得不重新进行现场讲解。

2、数控机床是一种新型设备,价格普遍较高,型号多,更新快,要想学校设备与企业的设备完全接轨,其投入对于一般的高校几乎是不可能达到的。

另外数控机床是高精度自动化产品,需要操作者对加工过程很熟悉才行。

而学生在初学时常常会由于在编程中的疏忽或操作中的失误造成刀具或机床的损坏,甚至造成人身危害。

3、由于学校数控机床数量和学生实验课时的限制,不可能让每位学生在数控机床上熟悉操作界面。

如果利用传统的教学方法讲解各按键的名称、作用与功能虽然可以解决机器和课时问题,但是乏味、枯燥、与抽象的教学方法不仅失去实验的意义而且达不到预期的实验效果。

4、数控机床实习一般需要学生加工出实际产品,由于其设备型号多、操作较复杂,若学生事先不熟悉操作面板及操作方法,全靠实习时在机床上掌握的话,实习时间会很长,需要增加动力、材料、刀具、课时等投入,而且相应损耗也会大幅增加。

二、教学地点的改变及教学平台的设置1、运用数控加工仿真系统结合实际机床系统教学,可以使学生主动把知识转化为能力,完全掌握数控机床操作技术,是解决传统教学中的若干问题的有效途径。

2、改变以教师为主的传统教学模式,坚持“学生为主体,教师为主导”的生本理念,将授课地点由教室完全转移到实验室,让学生能够在“学中做、做中学”,提高教学效果。

3、在实验室内组建局域网,实现网络化教学。

计算机需要安装还原卡、摘除光驱。

系统为纯净xp系统,删除附带的游戏等与学习无关的功能,封锁usb接口并进行相应安全设置。

有效避免学生在上课期间分心做其他的事情,影响学习效果。

4、安装上海宇龙软件工程有限公司的数控仿真系统,在数控仿真系统中,整个操作过程与实际机床操作基本一致,通过数控仿真训练,学生会养成良好的操作习,可有效避免许多低级错误,为实际操作机床奠定了基础。

教师可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容,使所有的学生均能清楚地观看并进行模仿。

同时教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况,实时了解教学情况并对学生进行指导。

三、实施教学的主要内容1、依托仿真软件,强化学生的主体地位上课时教师不再进行空洞的理论教学,灵活运用多媒体和仿真软件的互动教学功能,教师先进行示范性操作,同时提醒学生认真观察,掌握操作要领。

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,学生的好奇心和求知欲极度膨胀,此时也恰是让学生在教师的引导下自学理论知识,互相讨论,动手操作并进行模仿的最佳时机。

由于数控模拟仿真系统把书本中抽象、笼统的理论变为形象、具体、针对实物的感官印象,使学生在动手的过程中不知不觉的提高了对书本相关知识要点的理解力,激发了对课程的学习动机和学习热情。

2、理论的项目化,项目的具体化重新安排课程的内容,设置若干供学生在仿真软件操作中完成的项目,并将理论知识点融入项目中。

项目要求具体、常见、有代表性、有包容性,所设项目数量不宜过多,同时要注意项目的难易和梯度。

在这里笔者是以手动车削简单台阶轴、复杂形状台阶轴外轮廓自动车削、内轮廓自动车削、典型铣削工件的数控铣床自动加工、复杂轮廓和孔系的加工中心自动加工、检查样板的电火花线切割自动加工的思路进行具体项目设置的。

3、充分的材料准备,强调教师的引导作用教师在课前必须针对项目和本节课所需完成的内容进行材料准备,其中包括任务书、辅助自学材料、资讯单、样例信息单等。

在课堂上教师不再按部就班地讲授概念,而是首先下达任务、分发资料等,并做适当说明和引导,然后由学生以小组为单位组织自学、讨论问题、完成工艺材料填写并编写程序。

其间由学生针对操作要点提出的共性问题,教师以新闻发布会的形式通过多媒体课件的辅助教学进行答疑并在仿真系统上加以演示。

另外,在每个学生动手编制程序过程中,教师需要逐一对学生进行指导,并找两名同学到前面把编制的程序传送到数控模拟机床中,进行现场实践加工,把他们编制的程序展示给大家,分析他们编制的程序,进行点评,突出课程的教学重点、难点。

4、改革教学评价体系,充分利用仿真系统的自动评价功能(1)取消原有的笔试考核方式,采用更灵活的考核与非考核性评价相结合的方式。

考核的确是督促、激励学生认真学习的主要方式,但绝不是唯一方式。

笔者在实践中,采用了以分层评价和项目制评价为主的丰富多彩的辅助性评价方式。

由于不同认知水平学生对知识的理解程度和操作情况必然不同,因此对每个同学都应有一个切合其自身实际的要求,避免出现程度高的吃不饱、程度低的灰心丧气的不良现象。

评价时,“不求人人成功,但求人人进步”,只要有了进步,是微小的进步,也应该肯定,不能一概而论。

只有这样,才能激发各个层次同学的学习积极性,使他们获得越来越浓厚的学习兴趣,产生越来越强的学习动力。

另外,由于采用了项目的教学,我们在教学评价中,针对这种教学模式采用项目制评价模式,即将每位学生的每一个课题的练习情况打分,作为平时成绩记录下来。

这样做的好处在于真正做到了以考促学,而不是像传统考试那样为考而考。

(2)充分利用仿真系统自动评价体系发觉学生兴趣点,结合项目制评价,定期进行过关式考核。

如,学生普遍对计算机游戏感兴趣,而笔者针对这点,充分利用仿真系统自动评价体系,让学生和计算机形成类游戏关系,仿真系统内存储有和项目相关的智能评分标准,教师不参与分数评定,减少人为因素引起的学生反感情绪。

完全由计算机系统根据学生操作的具体情况进行评分。

学生象打游戏过关一样,不断自主地努力满足计算机的要求,与此同时在不知不觉中熟练了数控机床操作技巧,强化了对理论知识的理解。

到期末时,在宇龙仿真系统上进行综合性的非笔试机考,系统会自动记录每位同学的操作过程,作为考试依据,并自动进行评分。

5、认识到仿真系统的局限性,确立实操能力为教学的根本目标数控仿真软件只是加工过程的模拟并非真实加工过程,它无法代替学生在真实切削加工的实际感受。

学生在仿真系统上即使非常熟练,但一到真实机床上仍有茫然不知所措的感觉。

同时学生在利用数控仿真软件进行编程与操作练习时,往往容易忽视切削用量的选择、刀具的选用、零件的装夹等方面,一旦到了实际生产中便可能出现撞刀现象或影响实际零件的加工质量、降低生产效率等问题,对此应引起足够的重视。

教师应要求学生按照实际操作加工中的要求来做并使其认识到数控仿真软件只是认识事物的中介与桥梁,在学习中必须与实践操作相结合,才能削减其负面效应。

有鉴于此,在教学过程中必须合理利用软件仿真, 绝不能完全依靠软件来搞实习训练。

在软件仿真教学得到充分的运用的同时,保证实际操作的地位得到权威性的提高,才能有效地组织数控教学, 使我们的数控教学既高效又实用。

四、教学效果1、提高了数控编程课程的教学质量理论教学中加入数控仿真软件,极大地提高了学生的学习积极性。

引入数控仿真软件进行教学后,学生所编程序可以直接在数控仿真软件上进行模拟加工演示,零件加工成成品的过程历历在目,直观形象,使学生对这门课程产生浓厚的学习兴趣,学生的学习主动性与积极性大大提高。

2、应用数控仿真软件进行教学可以有效降低教学成本,提高效率和安全性引入数控仿真软件进行技能操作,不仅安全,而且可以大大降低训练的消耗,学生可以轻松在pc上模拟出对机床的操作、编程及加工轨迹,可直接看到自己加工程序和加工方法是否正确, 无误后将程序抄下来到机床上再进行实操。

学生在这样安全条件下操作, 可以大胆尝试多种选择, 消除或减少紧张情绪, 减少练习初期由于紧张产生畏惧心理,能达到事半功倍的效果,大大提高了实习效率,降低了实习成本。

3、通过采用实用灵活的评价体系,使考核更趋于有效、合理。

仿真软件可实现网络学习、作业、考试等功能,并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等功能,轻松实现无纸化的考核与测评。

学生对这种考核方式认可度普遍较高,平时努力备考和考试配合情况较好。

五、结束语笔者对《数控编程》课程所进行的教改选择现代化教育思想转变为突破口,采用先进的数控仿真软件系统为平台,以“学中做、做中学”为教学支撑,辐射整个教学过程。

提高了现代化教学的层次和效率,实现了课程教学水平的跨越式发展。

参考文献:[1] 上海宇龙数控仿真系统说明书.[2] 王海根,蒋杨永,王绍让.数控仿真软件在数控实验中的应用[j].机械与电子,2005,(5):66.[3] 宋玉梅,孔令波,王颖淑.数控实验教学初探[j]. 长春大学学报,2000,(3):74.[4] 张红英. 数控仿真系统在数控机床教学实验中的应用[j]. 交通职业教育,2006,(3):35.。