2019年6月第14卷 第1、2期石家庄理工职业学院学术研究
Academic Research of Shijiazhuang Institute of TechnologyJune.2019Vol.14 No.1、2
文章编号：冀L 1100157（2019）01、02-025-03
基于现代教育技术的数控编程课程教学探索
（石家庄理工职业学院，河北 石家庄 050228）
冯立新 安翠国 弓彦荣
摘 要：现代教育技术中融合了图、文、声、像等多媒体技术，使信息来源丰富，知识容量增大，且更加生动形象，为学生创造了一个更具吸引力及宽阔的时域空间。仅仅依靠电子课件PPT和教师讲授教学方式，强调教学过程由浅及深、由具体到抽象的方式。数控编程课程理论知识抽象，实践操作性强，应用现代教育技术实施教学改变了传统教学方式，使学生占有的时域空间不断扩大，使复杂的知识形象化，抽象的知识简单化。通过课程教学探索，激发了学生的学习兴趣，培养了学生创新思维能力，满足社会对人才的需求。
关键词：现代教育技术；数控编程；教学探索中图分类号：G42 文献标识码：A现代教育技术是在教育技术基础上引入信息技术，网络技术、人工智能、虚拟现实等新的媒体技术。现代教育技术在教育目标的确定方面，更加注重培养高技能应用性复合型人才。既满足社会的需求，也重视学生个性化发展。所以，无论是在教学设计的编排上,还是在教学方法的运用和教学的形式上,应用现代教育技术可以更好地实现培养目标。
术的迅速发展,在课程教学设计上，引入了数控仿真系统、增强现实技术、微视频和三维造型软件，既解决了理论教学与实训教学的脱节，同时教学条件容易满足，为课程教学带来新变化。1.1 数控仿真系统
数控仿真系统是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。数控仿真系统能够基于实际加工过程及加工工艺，将加工过程通过三维动态逼真再现。在数控编程教学中，教师利用仿真系统软件形象地展示编程软件中各加工指令与机床运动、刀具轨迹及工艺参数之间的关系，把所讲理论知识落实在机床操作中，增强学生对数控加工技术的感性认识。当讲解完一个知识点后，学生可以在系统中反复练习操作，同时还可以对所编程序进行检测。仿真系统软件的引入有效解决了人机对话问题，既保证在教学过程中学生和设备的安全问题又对教师的知识讲授具有很强的实用性。
1 基于现代教育技术创新课程设计
数控编程课程是一门实践操作性强的课程，传统的先理论教学后实训操作的分阶段教学方法存在许多问题，如理论知识抽象，学生理解知识比较困难，而一体化教学模式的引入可以解决理论与实训教学脱节的问题，但是对教学条件要求较高，也不能完全适应教学的要求[1]。目前，随着现代信息技
收稿日期：2019-2-28
责任编辑：周乐挺 校 对：付伟伟
作者简介：冯立新（1968-），女，汉族，石家庄市人。多年从事机电类专业相关课程理论与实践教学工作。
26石家庄理工职业学院学术研究2019年第1、2期
1.2 新形态教材
新形态教材是“互联网+”背景下传统教材与数字化教材有机结合的新形式教材，将相关知识点制作成可视化视频、动画 、三维实体图形等动态资源，基于移动互联网技术，以二维码形式嵌入纸质教材中，通过扫描实现功能再现，采用增强现实技术还能使资源立体呈现，并且图像具有旋转、缩放等交互功能。目前，新形态教材中正在被广泛应用，这种教学资源的应用增强了学生对知识的认知与理解[1]。1.3 三维造型软件
随着现代信息技术的发展和3D仿真软件教学的广泛应用，在教学中，通过三维造型软件的数字化工具，建立虚拟三维零件模型，可以提高学生空间想象力，培养学生三维设计的思想和能力，在数控编程课程引入三维造型软件可以培养学生创新意识，目的是让学生不局限于教师或书本上现有的零件图形，而是通过自身设计的零件图进行编程，并且利用仿真系统加工出零件进行测量，通过数控编程课程融合相关专业知识与技能，以此提高学生创新思维和创新能力。
2 现代教育技术在教学中的运用
教学过程中，首先通过理论教学使学生掌握编程基础知识和相应的指令格式，然后针对知识点通过仿真软件形象地展示指令的含义以及各加工指令与机床运动、刀具轨迹及工艺参数之间的关系，以加深学生对知识的理解和认识。
在综合练习阶段，学生根据零件图编写程序，然后仿真加工出零件。在练习中为了增强学生创新思维，使学生具备综合知识的运用能力及较强的综合职业技能，由学生根据加工指令要求通过三维造型软件自行设计零件图。以回转零件为例，学生可以运用三
维造型软件中的造型功能，通过建立草图，设置回转轴，利用回转功能，完成回转零件的绘制。这样的流程会使学生对自行绘制的零件图的图形尺寸和轮廓结构很清晰，更有利于后续的编程。零件图绘制完成后，学生根据自己设计的零件图进行编程，并将程序导入或者直接输入仿真软件，运行程序进行仿真加工，在运行阶段采用单段运行的方式，当执行某一指令时，刀具的走刀路线及加工内容、指令的功能、各参数的含义一目了然，通过直观的仿真，学生可以很好的理解和消化指令的运行特点。在加工结束后进行工件测量，验证程序及指令的正确性。
目前，多数数控仿真软件中包含多种数控系统，各类系统的界面、编程格式及对机床的指令动作都有一些区别，通过调取不同系统进行对比，能使学生在短时间内掌握各种数控系统的编程特点。同时，在教学中可以根据学生实习企业数控系统要求，有针对性地加强练习。
新形态教材中的数字化资源主要运用于教学难点中。在教学过程中引导学生高效运用数字资源，降低学习难度，发挥学生主观能动性，强化自主学习习惯[2]。
3 现代教育技术在教学应用中的优势
3.1 提升学生参与度
以往的数控编程教学，由于条件的，学生参与程度较低，只是被动接受，没有完全掌握知识和技能，很多学生会因此失去学习兴趣。通过现代教育技术的合理应用于教学，学生参与程度提高，课后还能自我学习，学生的学习兴趣自然可以得到提升[3]。3.2 形象逼真
仿真软件在整个操作流程的设计上和真
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实的机床基本相同，零件加工过程和工艺设计也基本相同。当用仿真软件程序进行操作时，窗口可以显示程序内容、走刀路径和坐标值，可对机床的状态进行实时监控。所以，在教学效果上来说，仿真软件基本上可以实现与真实设备上的操作有同样的效果。 3.3 节省教学资源
利用仿真软件教学，学生可以反复在计算机上练习操作过程，既减少数控机床的数量，也减少机床的损耗，同时耗材的费用也大幅减少，当学生通过仿真软件熟练掌握了操作，再到数控机床上进行实际操作可以大量节省教学资源。3.4 安全可靠
机械设备操作具有安全操作规程，操作不当对设备和人员都会造成伤害，安全教育是实践性课程教学的重要内容，而利用仿真软件既避免了操作的危险性，同时也可利用仿真软件向学生展示错误操作的危险与后果，以提高学生的安全意识，使其了解防范风险的正确做法。
4 结语
在数控编程课程教学过程中合理运用现代教育技术，既可以进行系统性教学也容易实现差异化教学，充分有效地发挥学生学习的主动性，让学生形成自主学习的良好习惯。课程的教学探索是一个不断动态更新的过程，随着现代教育技术的发展，课程教学设计及实施也将不断完善，从而达成教学环境与系统相互协作的良好局面,增强学生综合运用知识的能力，创新思维能力，激发学生的学习兴趣，提升课程教学效果,为学生适应社会需要奠定扎实的基础。
参考文献：
[1] 燕峰.人工智能背景下高职机械制造类教学改革探索[J].教育教学论坛,2018
[2] 柴龙会,肖向红,张晶钰,张立娜,郝丽.“互联网+”时代关于新形态教材建设与应用的思考[J].中国教育信息化,2017
[3] 史红燕,陈盼盼,刘静.斯沃数控仿真软件在数控加工工艺与编程教学中的应用[J].机电技术应用,2017
