数控加工仿真课程行为艺术教学法探讨与研究

杨松山　高胜　贾光政　王金东

[摘 要]教学是一门行为艺术，也是一种创造性的劳动。一名教师如果真正能够做到“传道有术、授业有方、解惑有法”，那么，课堂教学就会产生事半功倍的效果，就会使学生在轻松、愉快的氛围中获得知识。如何提高数控加工仿真课程的课堂教学质量，把课堂教学提升到艺术层面，几年来进行了一些探索工作。实践表明，数控加工仿真教学无论是在常量编程还是在宏程序中都取得了良好的教学效果，并较大提高了数控教学水平和教学质量。

[关键词]行为艺术 教学质量 教学改革 仿真教学 宏程序

[中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）06-0077-03

由于传统的数控实践教学需要相应的硬件支持，也就是说学校要针对招收学生数量配备一定数量的数控机床。而数控机床比较昂贵，设备投资大；而数控机床体积较大，占地面积也大，管理起来也存在一些问题。而在实践教学环节中应用数控仿真软件只要一台计算机即可，解决了资金及房屋的紧张矛盾。几年来，通过采用维宏数控雕刻与斯沃数控仿真系统，将我系机械设计制造及其自动化专业06级、07级、08级和09级作为数控教学试点，在理论教学过程中，凝练出了教师行为艺术教学概念，在这种教育理念的指导下，教学效果得到了明显提高，学生学习的主动性和自觉性得到了激发，也取得了良好的教学效果。[1]

一、练好内功，把握自信

教师应当是在某专业、某领域学识广博、学有所成，具有较深厚的理论功底和知识体系做铺垫，常说的要给学生一杯水，教师就要有一壶水就是这个道理。教师只有练好内功，当他面对学生时，才能流露出自信。教师在课堂上应当具有一定的自信心，这样才能以饱满的热情、良好的状态去传授知识。但自信也有一个“度”的把握问题，过于自信，以至于自负，容易引起接受者的逆反心理，令人反感，因而不利于知识的传播。自信与自负可以通过教师的语言表述、举手投足透露出心理轨迹。要把握好这个“度”，非得练好“内功”不可。[2]

二、科学组织教学内容，提高课堂教学艺术水平

（一）语言艺术

教师的语言艺术在课堂教学中有着重要地位。优美、流畅、动听的语言能够牢牢地吸引学生的注意力。使整个课堂教学处于一种张驰有致、轻重适度、缓急合理的良性状态。这种优美的语言艺术应表现为：声音洪亮、抑扬顿挫、语速适中、生动准确、吐字清晰、娓娓动听。在教学中若能根据不同的教学内容恰到好处地运用语言艺术，灵活多变的设置各种不同的教学情境诱导学生“入境”，必然有助于激发学生的学习兴趣，获得良好的教学效果。

（二）情绪艺术

在课堂上教师一定要排除一切杂念，全身心地以一种饱满的、愉快的、积极的教学激情投入到课堂教学当中，保持良好的情绪。这样为学生创造一种气氛热烈、趣味盎然的学习情境，可使学生受到教师教学激情的感染而全神贯注地投入到学习中去。在这样的教学氛围中，学生的学习情绪能够饱满、注意力集中、思维活跃。教师的讲课激情来自热爱教育事业，热爱学生。只有这样，责任感、自豪感才能在课堂上油然而生，才能表现出和蔼可亲、严中有爱的良好教学情绪。

（三）兴趣艺术

兴趣是行为的动力，它将推动学生积极学习、主动学习和自觉学习。在教学中，教师要注意培养和激发学生学习的兴趣。这既可以激发学生的学习热情又能拓宽学生的思考范围。在课堂教学中，由于教师声情并茂的讲解，表现出教师自身对该课程的热爱，就会使师生间的情感得到充分地交流。总之，教师不但要具备教学能力和教学艺术，同时也要热爱你的专业，特别是要热爱你的这门课！即教师要有正确的教学导向，这在整个教学过程中，尤其是在提高学生的学习兴趣、转变学生的学习态度、变被动学习为主动学习的过程中是非常重要的。

三、行为艺术在数控仿真宏程序教学中的应用效果

在课堂上为了更好地调动学生的学习兴趣，根据不同的教学内容，我们设计出了系列教学实例，并按着其特点进行分类。曲线宏程序设计与加工、曲面宏程序设计与加工等是数控铣比较典型也比较有代表性的设计内容，具有一定难度，它可以解决空间曲线曲面类零件。学生通过数控加工仿真软件提供的虚拟操作环境可掌握数控加工的全过程，在电脑上可完成毛坯定义、工件装夹、对刀、安装刀具、程序输入和机床仿真加工操作。通过仿真加工，可迅速提高学生操作熟练程度及编程准确性，减小机床损坏概率，并有利于学生更快更好地掌握数控编程技术。在数控加工仿真软件这个平台上，引入行为艺术教学理念，是一次教学方法改革与创新。[3][4]

宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程。适合图形一样，只是尺寸不同的系列零件的编程；适合工艺路径一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。较大地简化了编程，扩展应用范围。可加工复杂图形，如透平叶轮类零件。

（一）宏变量及常量

1.宏变量

#0～#49 当前局部变量；#50～#99 全局变量；#100～#199 刀补号；100～199的补偿值；#200～#249 0层局部变量；#250～#299 1层局部变量；#300～#349 2层局部变量；#350～#399 3层局部变量；#400～#449 4层局部变量；#450～#499 5层局部变量；#500～#549 6层局部变量；#550～#599 7层局部变量； H0～H99，#600～#699 刀具长度寄存器；D0～D99，#700～#799 刀具半径寄存器；#800～#899 刀具寿命寄存器；#1195～#1199为系统内状态变量（可调用，不可改变）。

2.常量

常量PI：圆周率π；TRUE：真；FALSE：假

3.运算符与表达式

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈为国.虚拟仿真技术在数控加工编程教学中应用研究[J].制造业自动化，2009，31（6）：106-111.

[2] 罗必新，付冬梅.对现代启发式教学的思考与展望[J].科学教育，2008，14（6）：1-309.

[3] 袁名伟，等.宏程序在数控加工中的应用[J].机械制造与 自动化，2005，（3）.

[4] 王贵明.数控实用技术[M].北京：机械工业出版社，2002，（7）.

[5] 明兴祖.数控加工技术[M].北京：化学工业出版社，2003，（1）.

[责任编辑：雷 艳]