仿真软件在高职数控类实践教学中的应用及发展探讨

史晓骏

（常州工程职业技术学院，江苏 常州 213000）

随着中国经济的崛起，传统制造业面临更大地挑战和机遇。教育部关于紧缺人才的报告显示，已有相当数量的制造类大中型企业大规模引进高职毕业生从事数控机床加工操作、装配调试与维修等相关工作。企业对蓝领层的数控操作技术工人有很大的需求，而且可以预见，随着制造自动化水平的不断提升，诸如数控设备维修维护类相关岗位对知识、能力和职业素养的要求会越来越高。

1 职业院校数控实践类教学现状

我国高职教育经过数十年的发展，已进入全面发展提升阶段，国家逐步实施“技能型紧缺人才培养培训计划”。针对江苏省农村劳动力转移，区域经济发展特征，结合我校人才培养的定位与特色，充分发挥职业教育的优势，加快培养机电一体化技术专业各类数控技术人才，是当前乃至今后很长一段时间的重要任务之一。而这项任务，和数控实践类教学的整体质量密不可分。

职业院校数控实践类课程主要有机床机械电气拆装、编程加工、装配调试及维修维护四大类。目前我校数控实践类课程部分已采用项目化教学方式，但在设备适用性、人均台套数、实践安全性等方面仍不够完善。主要表现为：

（1）投入大，使用和维护成本高。数控机床是一种典型的机电一体化设备，价格普遍较高。一台中档数控车床或数控铣床一般在二、三十万左右，而高档数控加工中心更是高达好几十万甚至上百万。数控机床的拆装、加工操作、维修维护能力若完全依赖真实机床进行实操训练，前期投入及后期维护保养成本都很高，且项目化实施难度非常大，效果一般。

（2）型号多，与企业无缝衔接差。数控系统及相关辅助元器件型号多且更新快，对学校而言不可能将所有的系统配齐，学生在校期间学习所用的机床及系统与工厂实际无法一致，加大学生上岗实习的难度的同时也无形增加了企业的运营成本。

（3）实践教学安全系数不高。数控机床是高速自动运行的机器，学生的熟练程度不一，编程中的疏忽、加工操作中的失误、机床各种参数的设置不当、强弱电维修操作不当等都会不同程度地造成刀具、机械部件、机床运动控制部件或数控系统等的损坏，甚至造成一定的人身伤害，可靠性很难得到保障。

2 数控类仿真软件介绍

目前，数控加工操作类仿真软件已日趋成熟（如图1所示），此类软件可以将整个加工过程用计算机二维、三维图形进行全过程在线演示，使原来需要在真实数控设备上才能完成的大部分教学功能在计算机虚拟制造环境中得以实现，大大减少工件材料和能源损耗的同时，教学质量和效果得以大幅提升。

图1 某数控加工仿真软件加工参数设置画面

但数控机床装配、调试、故障诊断维修与维护等职业能力的培养，不仅需要扎实完善的理论基础，更需要机械、液压与气动、电气等相关软硬件的综合实操能力（如图2所示）。目前本校实训设备为机床厂专制的数控铣床和加工中心，装配调试的难度很大，项目化实施的效果不理想（如图3所示）。

图2 数控机床故障树

图3 数控机床维修维护实训项目化流程图

为此，南京德西、斯沃，浙江天煌实业，亚龙教育装备等国内企业不断开发相关软、硬件设备，为全国职业院校提供了很好的平台（如图4所示）。

图4 数控维修仿真相关软件PC界面

3 结语

数控机床故障原因查找及维修困难，维修费用高。数控机床维修费用的降低及维修效率的提高可以降低企业的生产成本、提高企业的生产率。依据最前沿的专业原理,采用最先进的计算机仿真技术,对数控机床的装配、调试、排故等过程进行模拟,是一种安全、经济、可靠、有效的工具，在数控实践类教学中有很高的应用价值。

因此，高职院校应该和地方、行业相关企业要紧密联系合作，合理利用资源，研发适合高职教育教学特点，满足学生职业核心能力培养的具有产业针对性的专业学习、职业工作和技能考核的一体化教学软硬件装备，不断适应高职教育的发展需求，为区域经济快速、全面发展提供平台。

数控类仿真软件的引入，尤其是数控维修类专业仿真软件的应用、开发必将有效提升教育教学改革质量，为专业建设和区域经济发展提供有利保障。

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