淺議數(shù)控加工工程訓(xùn)練多媒體素材建設(shè)

1、<p>　　淺議數(shù)控加工工程訓(xùn)練多媒體素材建設(shè)</p><p>　　[摘 要]本文針對(duì)高校工程實(shí)踐數(shù)控加工訓(xùn)練課程實(shí)踐性強(qiáng)、時(shí)間短、教學(xué)內(nèi)容多而難理解的現(xiàn)狀，本文提出利用多媒體素材庫(kù)的建設(shè)解決上述問(wèn)題，在教學(xué)實(shí)踐中得到了很好的應(yīng)用。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]多媒體，數(shù)控加工，素材建設(shè)。 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

2、：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）01-0249-01 </p><p>　　工程訓(xùn)練中心是我國(guó)高等學(xué)校在金工實(shí)習(xí)傳統(tǒng)訓(xùn)練項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)擴(kuò)充先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練項(xiàng)目后，系統(tǒng)、完善而建立的適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)目的的實(shí)踐基地。不同的學(xué)校根據(jù)學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)及特點(diǎn)，在上述訓(xùn)練項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，形成了各具特色的工程訓(xùn)練基地。在現(xiàn)代工程教育中，工程訓(xùn)練以學(xué)生為主體，以社會(huì)需要為培養(yǎng)目標(biāo)，集本科理論、技師技能、工

3、程師能力為一身的培養(yǎng)體系。工程教育要以培養(yǎng)具有工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、能力高素質(zhì)人才為目標(biāo)，建立和提高工科學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì)為主要能力要求[1，2]，加強(qiáng)理論教學(xué)和合理安排實(shí)踐環(huán)節(jié)，以此適應(yīng)未來(lái)工業(yè)發(fā)展需求。 </p><p>　　作為工程訓(xùn)練的一部分，數(shù)控加工訓(xùn)練教學(xué)面向的對(duì)象是工科全日制的在校大學(xué)生，按專(zhuān)業(yè)不同分為機(jī)類(lèi)的、近機(jī)類(lèi)的、電類(lèi)的。一般實(shí)訓(xùn)時(shí)間相對(duì)較短，為1-3天左右。多數(shù)學(xué)校由于數(shù)控

4、設(shè)備昂貴、經(jīng)費(fèi)有限，所配置的機(jī)床種類(lèi)、數(shù)量有限，很難保證學(xué)生訓(xùn)練的人機(jī)比，從而影響效果。學(xué)生在工程實(shí)踐訓(xùn)練課程之前，尚未接觸過(guò)機(jī)床，非機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生機(jī)械加工和制造的基礎(chǔ)薄弱。即便對(duì)于機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，即使其具有一些機(jī)械原理和工藝方面的知識(shí)，但也沒(méi)有與實(shí)踐相結(jié)合，一知半解。在上述軟硬件條件及學(xué)生基本情況下，如何在有限的課時(shí)內(nèi)，使學(xué)生盡可能多的掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，就需要我們從教學(xué)組織、教學(xué)資源上做更多的工作。因此，我

5、們?cè)趯?shí)踐教學(xué)中，引入數(shù)控加工仿真軟件、利用多媒體手段，建設(shè)豐富的多媒體素材，提高教育效果和教學(xué)水平，使資源配置最大化，使學(xué)生有更多的可能進(jìn)行機(jī)床的實(shí)踐操作訓(xùn)練，從而大大提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。 </p><p>　　一、多媒體技術(shù)與數(shù)控仿真軟件 </p><p>　　多媒體技術(shù)是用計(jì)算機(jī)交互式地處理圖像、文本、圖形、音頻、動(dòng)畫(huà)、視頻等信息。它使傳統(tǒng)教育在教育思想觀(guān)念、教學(xué)方式方法等方面發(fā)生了重大

6、變革。在教學(xué)中，通過(guò)引進(jìn)投影機(jī)、錄像機(jī)等多種教學(xué)媒體設(shè)備，將多媒體手段與傳統(tǒng)教育手段相結(jié)合，以有效傳達(dá)教學(xué)信息，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。多媒體技術(shù)的多樣性能將原本枯燥無(wú)趣的數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)內(nèi)容用動(dòng)態(tài)多維的方式加以表示，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀(guān)能動(dòng)性。比較常用的多媒體創(chuàng)作工具有PowerPoint、Flash、3DMAX、Visual Basic、Visual C++、PhotoShop、Authorware、Director、Multimedia Too

7、l Book等。 </p><p>　　數(shù)控仿真軟件也是有效的多媒體教學(xué)手段之一，是很好的實(shí)體加工模擬軟件。其以實(shí)際機(jī)床模型為原型，按照機(jī)床的面板及系統(tǒng)進(jìn)行真實(shí)的操作模擬，一方面可以使學(xué)生掌握機(jī)床的模擬操作，規(guī)范操作規(guī)程；另一方面，利用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行程序的模擬操作，以檢查程序的正誤。然后到機(jī)床上試切并加工，這樣可以有效地避免撞刀等事故，從而糾正可能發(fā)生的編程錯(cuò)誤。利用數(shù)控加工仿真軟件可以有效解決設(shè)備不足對(duì)實(shí)

8、踐教學(xué)的影響，使每個(gè)學(xué)生都能掌握數(shù)控加工的基本工藝知識(shí)，同時(shí)利用相應(yīng)的傳輸系統(tǒng)或者媒介，可以將程序直接傳輸?shù)綑C(jī)床上進(jìn)行加工，從而大大提高機(jī)床利用率，充分保證學(xué)生的工程實(shí)踐訓(xùn)練效果。常見(jiàn)的數(shù)控加工仿真軟件有宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)、斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)軟件、北京斐克的Vnuc數(shù)控加工仿真軟件等。 </p><p>　　二、多媒體素材庫(kù)的建設(shè)原則 </p><p>　　多媒體資源按使用目的不同，一般分為兩

9、種模式：一種是教師課上用作講解工具通常稱(chēng)為講解演示型或稱(chēng)為助教型），另一種是給學(xué)生作為自學(xué)的工具（通常稱(chēng)為練習(xí)型或助學(xué)型）。雖然以上兩種模式在教學(xué)中各有側(cè)重，但都是輔助性教學(xué)手段，需要遵循以下幾條原則：教學(xué)性原則、技術(shù)性原則、科學(xué)性原則、藝術(shù)性原則[3]。 </p><p>　　三、多媒體素材庫(kù)建設(shè)內(nèi)容 </p><p>　　多媒體教學(xué)課件的開(kāi)發(fā)模式首先依據(jù)教學(xué)理論來(lái)知道進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，主要

10、包括教學(xué)情景的設(shè)計(jì)，教學(xué)目標(biāo)的確定，教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)的建立鞏固和練習(xí)等。注意實(shí)時(shí)交互性、協(xié)作學(xué)習(xí)方式、個(gè)性化自主學(xué)習(xí)、軟件開(kāi)放性等[4]。 </p><p>　　分析數(shù)控加工工程訓(xùn)練內(nèi)容，將其分為基本理論知識(shí)與實(shí)踐操作能力訓(xùn)練兩大部分。具體分解見(jiàn)圖1。其中，基本理論知識(shí)部分主要包括數(shù)控加工的發(fā)展歷史、基本概念、工作組成原理、基本編程指令、加工工藝范圍、刀具、工藝路線(xiàn)、夾具及量具的使用、以及典型零件的工藝分析與編程等

11、。其中，偏理論部分，如基本概念、編程指令、工藝路線(xiàn)等，可以采用PPT的課件形式，部分復(fù)雜循環(huán)指令可以做成動(dòng)畫(huà)的形式，有助于學(xué)生理解。數(shù)控機(jī)床的刀具是其很重要的組成部分，“工欲善其事，必先利其器”，只有充分了解各種不同類(lèi)型的刀具及其使用范圍才能更好的編排好加工工藝、設(shè)計(jì)好產(chǎn)品。但由于數(shù)控刀具相對(duì)較貴，所以在實(shí)際機(jī)床上只配備幾種常用的車(chē)刀柄及刀片實(shí)物，另輔以圖片及刀具手冊(cè)的形式供給學(xué)生了解和掌握。 </p><p>

12、　　數(shù)控加工仿真軟件模擬部分以及機(jī)床的實(shí)際操作中，涉及到機(jī)床的基本操作、零件裝夾及機(jī)床找正、零件加工等內(nèi)容，以視頻方式來(lái)表達(dá)更生動(dòng)。結(jié)合學(xué)生使用軟件時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，以文字結(jié)合圖片形式給出解決方案。 </p><p>　　數(shù)控機(jī)床基本加工工藝范圍及簡(jiǎn)單零件的加工演示，如外圓面、錐面、球面、端面、螺紋（含變螺距螺紋）、切槽與工件的切斷加工等，也以較短的小動(dòng)畫(huà)形式。復(fù)雜零件或?qū)嶋H的工程產(chǎn)品常涉及到多刀具、多工步、多工

13、序流程，在有限的時(shí)間內(nèi)很難讓學(xué)生理解和掌握，但對(duì)于學(xué)生建立整體工程概念是很必要的，對(duì)這一部分則以虛擬仿真的動(dòng)畫(huà)視頻和實(shí)際機(jī)床操作的視頻相結(jié)合。上述素材部分供給教師助教演示，部分供學(xué)生自學(xué)以擴(kuò)大視野、擴(kuò)展知識(shí)面。 </p><p><b>　　四、結(jié)論 </b></p><p>　　多媒體素材庫(kù)的建設(shè)對(duì)于工程訓(xùn)練數(shù)控加工實(shí)踐教學(xué)有重要的作用，一方面可以作為教師的授課內(nèi)容

14、，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使枯燥的習(xí)生內(nèi)容變得生動(dòng)形象，另一方面作為學(xué)生助學(xué)素材，可以補(bǔ)充理論教學(xué)、實(shí)踐操作中無(wú)法展示的工程內(nèi)容，擴(kuò)大知識(shí)面，合理優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，取得良好的實(shí)訓(xùn)效果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 馬鵬舉，王亮，胡殿明.基礎(chǔ)工程訓(xùn)練課程體系的建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009（4）：100-105. &

15、lt;/p><p>　　[2] 朱瑞富，孫康寧，賀業(yè)建.綜合性大學(xué)工程訓(xùn)練中心發(fā)展模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（4）：86-99. </p><p>　　[3] 陳春陽(yáng)，王恒廠(chǎng).淺議數(shù)控機(jī)床工程訓(xùn)練多媒體CAI課件設(shè)計(jì)[J].天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，17（1）：72-74. </p><p>　　[4] 王麗潔.數(shù)控技術(shù)操作實(shí)訓(xùn)多媒體教學(xué)課