赵亚楠　杨振山　佟永祥

[摘 要]本文针对高校工程实践数控加工训练课程实践性强、时间短、教学内容多而难理解的现状，本文提出利用多媒体素材库的建设解决上述问题，在教学实践中得到了很好的应用。

[关键词]多媒体，数控加工，素材建设。

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0249-01

工程训练中心是我国高等学校在金工实习传统训练项目的基础上，经过扩充先进制造技术训练项目后，系统、完善而建立的适应现代大学工程实践能力培养目的的实践基地。不同的学校根据学校培养目标及特点，在上述训练项目的基础上，形成了各具特色的工程训练基地。在现代工程教育中，工程训练以学生为主体，以社会需要为培养目标，集本科理论、技师技能、工程师能力为一身的培养体系。工程教育要以培养具有工程意识、创新意识、能力高素质人才为目标，建立和提高工科学生的工程意识、工程实践能力和工程素质为主要能力要求[1，2]，加强理论教学和合理安排实践环节，以此适应未来工业发展需求。

作为工程训练的一部分，数控加工训练教学面向的对象是工科全日制的在校大学生，按专业不同分为机类的、近机类的、电类的。一般实训时间相对较短，为1-3天左右。多数学校由于数控设备昂贵、经费有限，所配置的机床种类、数量有限，很难保证学生训练的人机比，从而影响效果。学生在工程实践训练课程之前，尚未接触过机床，非机械专业的学生机械加工和制造的基础薄弱。即便对于机械类专业学生，即使其具有一些机械原理和工艺方面的知识，但也没有与实践相结合，一知半解。在上述软硬件条件及学生基本情况下，如何在有限的课时内，使学生尽可能多的掌握数控加工工艺知识，培养学生的工程实践能力，就需要我们从教学组织、教学资源上做更多的工作。因此，我们在实践教学中，引入数控加工仿真软件、利用多媒体手段，建设丰富的多媒体素材，提高教育效果和教学水平，使资源配置最大化，使学生有更多的可能进行机床的实践操作训练，从而大大提升实践教学质量。

一、多媒体技术与数控仿真软件

多媒体技术是用计算机交互式地处理图像、文本、图形、音频、动画、视频等信息。它使传统教育在教育思想观念、教学方式方法等方面发生了重大变革。在教学中，通过引进投影机、录像机等多种教学媒体设备，将多媒体手段与传统教育手段相结合，以有效传达教学信息，达到教学目标。多媒体技术的多样性能将原本枯燥无趣的数据和学习内容用动态多维的方式加以表示，能够提高学生的学习主观能动性。比较常用的多媒体创作工具有PowerPoint、Flash、3DMAX、Visual Basic、Visual C++、PhotoShop、Authorware、Director、Multimedia Tool Book等。

数控仿真软件也是有效的多媒体教学手段之一，是很好的实体加工模拟软件。其以实际机床模型为原型，按照机床的面板及系统进行真实的操作模拟，一方面可以使学生掌握机床的模拟操作，规范操作规程；另一方面，利用数控加工仿真软件进行程序的模拟操作，以检查程序的正误。然后到机床上试切并加工，这样可以有效地避免撞刀等事故，从而纠正可能发生的编程错误。利用数控加工仿真软件可以有效解决设备不足对实践教学的影响，使每个学生都能掌握数控加工的基本工艺知识，同时利用相应的传输系统或者媒介，可以将程序直接传输到机床上进行加工，从而大大提高机床利用率，充分保证学生的工程实践训练效果。常见的数控加工仿真软件有宇龙数控仿真系统、斯沃数控仿真系统软件、北京斐克的Vnuc数控加工仿真软件等。

二、多媒体素材库的建设原则

多媒体资源按使用目的不同，一般分为两种模式：一种是教师课上用作讲解工具通常称为讲解演示型或称为助教型），另一种是给学生作为自学的工具（通常称为练习型或助学型）。虽然以上两种模式在教学中各有侧重，但都是辅助性教学手段，需要遵循以下几条原则：教学性原则、技术性原则、科学性原则、艺术性原则[3]。

三、多媒体素材库建设内容

多媒体教学课件的开发模式首先依据教学理论来知道进行教学设计，主要包括教学情景的设计，教学目标的确定，教学内容知识点的建立巩固和练习等。注意实时交互性、协作学习方式、个性化自主学习、软件开放性等[4]。

分析数控加工工程训练内容，将其分为基本理论知识与实践操作能力训练两大部分。具体分解见图1。其中，基本理论知识部分主要包括数控加工的发展历史、基本概念、工作组成原理、基本编程指令、加工工艺范围、刀具、工艺路线、夹具及量具的使用、以及典型零件的工艺分析与编程等。其中，偏理论部分，如基本概念、编程指令、工艺路线等，可以采用PPT的课件形式，部分复杂循环指令可以做成动画的形式，有助于学生理解。数控机床的刀具是其很重要的组成部分，“工欲善其事，必先利其器”，只有充分了解各种不同类型的刀具及其使用范围才能更好的编排好加工工艺、设计好产品。但由于数控刀具相对较贵，所以在实际机床上只配备几种常用的车刀柄及刀片实物，另辅以图片及刀具手册的形式供给学生了解和掌握。

数控加工仿真软件模拟部分以及机床的实际操作中，涉及到机床的基本操作、零件装夹及机床找正、零件加工等内容，以视频方式来表达更生动。结合学生使用软件时经常出现的问题，以文字结合图片形式给出解决方案。

数控机床基本加工工艺范围及简单零件的加工演示，如外圆面、锥面、球面、端面、螺纹（含变螺距螺纹）、切槽与工件的切断加工等，也以较短的小动画形式。复杂零件或实际的工程产品常涉及到多刀具、多工步、多工序流程，在有限的时间内很难让学生理解和掌握，但对于学生建立整体工程概念是很必要的，对这一部分则以虚拟仿真的动画视频和实际机床操作的视频相结合。上述素材部分供给教师助教演示，部分供学生自学以扩大视野、扩展知识面。

四、结论

多媒体素材库的建设对于工程训练数控加工实践教学有重要的作用，一方面可以作为教师的授课内容，激发学生学习兴趣，使枯燥的习生内容变得生动形象，另一方面作为学生助学素材，可以补充理论教学、实践操作中无法展示的工程内容，扩大知识面，合理优化教学过程，取得良好的实训效果。

参考文献：

[1] 马鹏举，王亮，胡殿明.基础工程训练课程体系的建设与实践[J].实验技术与管理，2009（4）：100-105.

[2] 朱瑞富，孙康宁，贺业建.综合性大学工程训练中心发展模式设计与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（4）：86-99.

[3] 陈春阳，王恒厂.浅议数控机床工程训练多媒体CAI课件设计[J].天津职业大学学报，2008，17（1）：72-74.

[4] 王丽洁.数控技术操作实训多媒体教学课件的构建与实施[J].职业技术，2006，22（62）：111-112.