淺議數(shù)控加工工程訓練多媒體素材建設

1、<p>　　淺議數(shù)控加工工程訓練多媒體素材建設</p><p>　　[摘 要]本文針對高校工程實踐數(shù)控加工訓練課程實踐性強、時間短、教學內(nèi)容多而難理解的現(xiàn)狀，本文提出利用多媒體素材庫的建設解決上述問題，在教學實踐中得到了很好的應用。 </p><p>　　[關鍵詞]多媒體，數(shù)控加工，素材建設。 </p><p>　　中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼

2、：A 文章編號：1009-914X（2016）01-0249-01 </p><p>　　工程訓練中心是我國高等學校在金工實習傳統(tǒng)訓練項目的基礎上，經(jīng)過擴充先進制造技術訓練項目后，系統(tǒng)、完善而建立的適應現(xiàn)代大學工程實踐能力培養(yǎng)目的的實踐基地。不同的學校根據(jù)學校培養(yǎng)目標及特點，在上述訓練項目的基礎上，形成了各具特色的工程訓練基地。在現(xiàn)代工程教育中，工程訓練以學生為主體，以社會需要為培養(yǎng)目標，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、創(chuàng)新意識、能力高素質(zhì)人才為目標，建立和提高工科學生的工程意識、工程實踐能力和工程素質(zhì)為主要能力要求[1，2]，加強理論教學和合理安排實踐環(huán)節(jié)，以此適應未來工業(yè)發(fā)展需求。 </p><p>　　作為工程訓練的一部分，數(shù)控加工訓練教學面向的對象是工科全日制的在校大學生，按專業(yè)不同分為機類的、近機類的、電類的。一般實訓時間相對較短，為1-3天左右。多數(shù)學校由于數(shù)控

4、設備昂貴、經(jīng)費有限，所配置的機床種類、數(shù)量有限，很難保證學生訓練的人機比，從而影響效果。學生在工程實踐訓練課程之前，尚未接觸過機床，非機械專業(yè)的學生機械加工和制造的基礎薄弱。即便對于機械類專業(yè)學生，即使其具有一些機械原理和工藝方面的知識，但也沒有與實踐相結合，一知半解。在上述軟硬件條件及學生基本情況下，如何在有限的課時內(nèi)，使學生盡可能多的掌握數(shù)控加工工藝知識，培養(yǎng)學生的工程實踐能力，就需要我們從教學組織、教學資源上做更多的工作。因此，我

5、們在實踐教學中，引入數(shù)控加工仿真軟件、利用多媒體手段，建設豐富的多媒體素材，提高教育效果和教學水平，使資源配置最大化，使學生有更多的可能進行機床的實踐操作訓練，從而大大提升實踐教學質(zhì)量。 </p><p>　　一、多媒體技術與數(shù)控仿真軟件 </p><p>　　多媒體技術是用計算機交互式地處理圖像、文本、圖形、音頻、動畫、視頻等信息。它使傳統(tǒng)教育在教育思想觀念、教學方式方法等方面發(fā)生了重大

6、變革。在教學中，通過引進投影機、錄像機等多種教學媒體設備，將多媒體手段與傳統(tǒng)教育手段相結合，以有效傳達教學信息，達到教學目標。多媒體技術的多樣性能將原本枯燥無趣的數(shù)據(jù)和學習內(nèi)容用動態(tài)多維的方式加以表示，能夠提高學生的學習主觀能動性。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手段之一，是很好的實體加工模擬軟件。其以實際機床模型為原型，按照機床的面板及系統(tǒng)進行真實的操作模擬，一方面可以使學生掌握機床的模擬操作，規(guī)范操作規(guī)程；另一方面，利用數(shù)控加工仿真軟件進行程序的模擬操作，以檢查程序的正誤。然后到機床上試切并加工，這樣可以有效地避免撞刀等事故，從而糾正可能發(fā)生的編程錯誤。利用數(shù)控加工仿真軟件可以有效解決設備不足對實

8、踐教學的影響，使每個學生都能掌握數(shù)控加工的基本工藝知識，同時利用相應的傳輸系統(tǒng)或者媒介，可以將程序直接傳輸?shù)綑C床上進行加工，從而大大提高機床利用率，充分保證學生的工程實踐訓練效果。常見的數(shù)控加工仿真軟件有宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)、斯沃數(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、多媒體素材庫的建設原則 </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為講解演示型或稱為助教型），另一種是給學生作為自學的工具（通常稱為練習型或助學型）。雖然以上兩種模式在教學中各有側(cè)重，但都是輔助性教學手段，需要遵循以下幾條原則：教學性原則、技術性原則、科學性原則、藝術性原則[3]。 </p><p>　　三、多媒體素材庫建設內(nèi)容 </p><p>　　多媒體教學課件的開發(fā)模式首先依據(jù)教學理論來知道進行教學設計，主要

10、包括教學情景的設計，教學目標的確定，教學內(nèi)容知識點的建立鞏固和練習等。注意實時交互性、協(xié)作學習方式、個性化自主學習、軟件開放性等[4]。 </p><p>　　分析數(shù)控加工工程訓練內(nèi)容，將其分為基本理論知識與實踐操作能力訓練兩大部分。具體分解見圖1。其中，基本理論知識部分主要包括數(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、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、工藝路線等，可以采用PPT的課件形式，部分復雜循環(huán)指令可以做成動畫的形式，有助于學生理解。數(shù)控機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型的刀具及其使用范圍才能更好的編排好加工工藝、設計好產(chǎn)品。但由于數(shù)控刀具相對較貴，所以在實際機床上只配備幾種常用的車刀柄及刀片實物，另輔以圖片及刀具手冊的形式供給學生了解和掌握。 </p><p>

12、　　數(shù)控加工仿真軟件模擬部分以及機床的實際操作中，涉及到機床的基本操作、零件裝夾及機床找正、零件加工等內(nèi)容，以視頻方式來表達更生動。結合學生使用軟件時經(jīng)常出現(xiàn)的問題，以文字結合圖片形式給出解決方案。 </p><p>　　數(shù)控機床基本加工工藝范圍及簡單零件的加工演示，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，也以較短的小動畫形式。復雜零件或?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，在有限的時間內(nèi)很難讓學生理解和掌握，但對于學生建立整體工程概念是很必要的，對這一部分則以虛擬仿真的動畫視頻和實際機床操作的視頻相結合。上述素材部分供給教師助教演示，部分供學生自學以擴大視野、擴展知識面。 </p><p><b>　　四、結論 </b></p><p>　　多媒體素材庫的建設對于工程訓練數(shù)控加工實踐教學有重要的作用，一方面可以作為教師的授課內(nèi)容

14、，激發(fā)學生學習興趣，使枯燥的習生內(nèi)容變得生動形象，另一方面作為學生助學素材，可以補充理論教學、實踐操作中無法展示的工程內(nèi)容，擴大知識面，合理優(yōu)化教學過程，取得良好的實訓效果。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 馬鵬舉，王亮，胡殿明.基礎工程訓練課程體系的建設與實踐[J].實驗技術與管理，2009（4）：100-105. &

15、lt;/p><p>　　[2] 朱瑞富，孫康寧，賀業(yè)建.綜合性大學工程訓練中心發(fā)展模式設計與實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30（4）：86-99. </p><p>　　[3] 陳春陽，王恒廠.淺議數(shù)控機床工程訓練多媒體CAI課件設計[J].天津職業(yè)大學學報，2008，17（1）：72-74. </p><p>　　[4] 王麗潔.數(shù)控技術操作實訓多媒體教學課