【正文】  摘 要：近年来，随着计算机在中职学校教学的普及和仿真技术的日益提高，我们把仿真技术引入到实习教学中，特别是机电、数控专业的实习教学中，为学校提供了低成本、高效率的实习手段；但仿真技术也不可能解决生产实际中的一切问题，有其优势和也有不足。
　　关键词：仿真教学；必然趋势；主要方式；优势；不足；利用
　　随着科学技术的发展，现代制造技术正朝着高效率、高速度、高精度、高集成和高智能方向发展，加工智能化和虚拟制造已成为现代制造业中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高产品国际竞争力的关键技术。数控加工技术正在得到广泛的应用，数控人才成为劳动力市场急需的人才。
　　一、仿真教学产生的趋势
　　目前，数控机床品种繁多、价格较高，而且数控机床的实训消耗多，成本高。作为中职学校，数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，是无力承担起此种消耗与投入的。所以，一种以投入少、见效快、培养的学生适应性强的新教学模式——仿真教学就应运而生。仿真教学是通过对机床—工件—刀具构成的工艺系统中的各种加工信息的有效预测与优化，为实际加工过程的智能化实现创造了有利条件，同时它也是研究加工过程的重要手段。
　　采用数控仿真软件，不仅降低了教学运行成本，而且给学生更多的模拟练习机会，在各种仿真练习中熟练掌握数控生产技术。这些教学系统既能单机独立运行，又能在线运行，完全模拟一线生产实际，能进一步培养学生的实际操作技能。特别是近年来，计算机在中职学校的得到了普及，我们把仿真技术引入到实习教学中，是专业实习的一种低成本、高效率的实习手段。搞好仿真教学，是提高教学质量的重要手段。
　　二、仿真教学主要方式
　　由于数控技术课程是一门实践性很强的课程，离开实践，就谈不上素质，实践是知识转化并升华为素质的根本条件。仿真教学它既能解决实训设备不足，学生实习时间少的问题，又能加强学生对机床操作及控制面板的熟悉度，还能提高学生的编程能力及对加工工艺安排的能力。仿真教学主要体现是将技能培训的纯操作向运用仿真软件与机床操作相结合的转变。
　　仿真软件的形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求。目前进行的机械加工过程仿真，主要有两种情况：一种是从研究金属切削的角度出发，仿真某具体切削过程内部各因素的变化过程，研究其切削机理，供生产实际与研究应用；另一种则是将加工过程仿真作为系统的一部分，重点在于构造完整的虚拟制造系统。这两种方式的仿真方法是相同的，即首先对机加工艺系统建立连续变化模型，然后用数学离散方法将连续模型离散为离散点，通过分析这些离散点的物理因素变化情况来仿真加工过程。
　　三、利用仿真教学的优势
　　现在，大部分职高学生的理论基础不足，学习习惯较差。传统的教学方式显得枯燥，已很难使学生接受。利用仿真系统平台进行教学，学生能将NC程序和实际的加工联系起来，传统的教学方式停留在理论知识上，感性认识不足，实际应用能力的训练环节很不够。仿真系统平台让学生将零件的NC程序通过数据接口传至数控机床，控制机床进行加工。在仿真中学生亲手进行操作和测量的练习，使机床操作、仿真应用有机的结合起来，缩短了机床操作的时间，提高了教学效果，解决了数控设备投入的资金问题，学生也得到相应的动手能力的训练，有利于在课堂教学中真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。特别是很多中职学校很难做到每人使用一个实验台，很多学校没有实验实训条件，使得本课程的教学特别抽象，学生对没有见过的机床是云里雾里，就想象不出来形样。仿真教学既能解决学生对实际应用知识的欠缺问题，增强学生的感性认识，又能为学校节省大量资金。
　　把仿真技术引入中职学校的实习教学，能显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的实习教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度，可进一步提高和完善实习教学。
　　仿真教学中，要充分利用现有的资源，训练学生实习操作的技能技巧，使学生能正确制定加工工艺规程和装配工艺规程、选用合理的技术参数、掌握牢固的机械加工基本功。仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境，仿真操作面板与机床实际操作面板可以完全吻合。通过软件，学生可以观察机床加工过程，毛坯变为成品的过程历历在目，仿真过程形象生动。仿真实习过程中，学生与实习对象能进行互动，可以大大激发学生学习兴趣。仿真过程以虚拟现实技术创造虚拟环境，特别强调学生参与其中的身临其境的沉浸感，同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息互动作用，学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中，可以获得对实习对象的感性和理性的认识。
　　利用仿真系统能解决程序校验以及不同系统不同机床的操作问题，每次上机学生都有明确的课题，学生在计算机上应用仿真软件进行编程与操作，既可使学生更快更好地掌握专业技能，又培养了学生自学能力和解决实际问题的能力。通过仿真，学生能接触到不同类型的数控系统，拓宽学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。经过这种训练后上岗，学生能够信心十足的面对多种机床，较快适应所从事的工作。
　　学生利用仿真系统中的建模功能生成三维零件，可选择合适的加工工艺方法，安排零件的加工工序，确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具等有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，在数控技术课程中达到了融会贯通，并在计算机上变得生动、形象起来，巩固了学生的加工工艺方面的知识，强化了常规教学的效果。 
　　仿真模拟能体现真实加工，每个学生都有模拟加工的机会，省时间、省材料、省设备投入。在仿真过程中，刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工，学生可以直观地掌握数控加工的过程，判断刀具轨迹的连续性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀撞刀等情况，刀位计算是否正确，加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识，充分发挥了学生的创造性和综合能力。
　　四、仿真教学存在的不足
　　（1）仿真过程是理想切削状态，与实际切削过程有较大差距？
　　在目前的仿真系统中预先设定了大量假设因素，如设定工艺系统刚性满足要求，无振动；加工材料结构统一，无硬点等缺陷；刀具无磨损；切削要素不发生变化等。这种假定的理想状态不能将切削过程中的随机干扰如振动造成的切深变化等因素考虑进去，使仿真系统不能真实地反映实际切削过程。？
　　（2）仿真手段限制仿真系统的发展？
　　计算机技术的发展与仿真技术紧密相连，过去由于计算机软硬件的限制，仿真时间很长。编码工作量大，程序可读性、维护性差，这些都为仿真工作带来困难。仿真系统是一种模拟教学应用软件，它不可能完全代替教学，尤其是数控加工实训。
　　数控加工仿真软件只是加工过程的模拟并非真实加工过程，它无法代替学生在真实切削加工的体验，尤其是切削用量的选择，一些较复杂的指令还无法执行，这是它的使用范围的缺憾，任课教师应该熟悉数控加工仿真软件的指令，并对学生及时说明，避免学生对软件产生误解，而无所适从。借助仿真软件虽然能代替数控机床的一部分功能，但不能完全代替机床，尤其不能使学生过分依赖软件，只看重仿真而疏于实际机床的操作，导致实际操作能力下降。还有部分学生认为未经仿真加工就不能上机操作，或者认为仿真系统可实现的加工，实际上机便可加工。这种过分依赖仿真系统在实际操作中就变得手忙脚乱。针对这些情况，我们在教学中应先进行仿真学习，再安排观摩机床操作和上机操作。
　　仿真教学有利于全面提高学生素质和综合职业能力，激发学生的独立思考的能力和创新意识。但传统的实习手段，基础教学和基本功的训练、学习仍是职业技术学校培养学生的实操能力的基础，两者不可偏废，不能因为有新的手段方法而抛弃传统，也不能因为有好的传统不引进新的手段。抓住科技发展带来的契机，恰当引入仿真教学，利用先进的科技手段为节能降耗，从而降低教学成本。
　　参考文献：
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　　[4]张玉琴：《实现资源共享的措施及建议》 科技信息.2009，（5）