第一篇：斯沃斯莫爾學(xué)院堅持小班教學(xué)文理兼修

斯沃斯莫爾學(xué)院堅持小班教學(xué) 文理兼修

斯沃斯莫爾學(xué)院Swarthmore college教學(xué)非常嚴(yán)謹(jǐn)，堅持小班化教學(xué)方式據(jù)統(tǒng)計，從1990年到2000年的十年間，數(shù)學(xué)班的平均規(guī)模是18名學(xué)生。有的班級人數(shù)在8人以下。雖然每周課時不是很多，但為了獲得良好的教學(xué)效果，必須事先做大量的預(yù)習(xí)工作，基本上每節(jié)課前要花費兩節(jié)課的時間。

與其他文理學(xué)院文強理弱不同，斯沃斯莫爾學(xué)院做到了真正的文理兼修：它既有文理學(xué)院中很不常見的工程系（而且它的工程系還做到了在全美赫赫有名），也有其他學(xué)校很少見的文科研究學(xué)科，比如說戰(zhàn)爭與和平研究，認(rèn)知科學(xué)，以及翻譯理論等。除此之外，學(xué)術(shù)上斯沃斯莫爾學(xué)院還與附近的布爾茅爾(Bryn Mawr College)女子學(xué)院，哈弗福特學(xué)院(Haverford College)以及賓夕法尼亞大學(xué)組成了一整套的學(xué)術(shù)交換體系。學(xué)生可以在四所學(xué)校中自由選課。得益于優(yōu)秀的教學(xué)體系。至今為止，斯沃斯莫爾學(xué)院畢業(yè)的校友中已經(jīng)有四名諾貝爾獎得主。

專業(yè)設(shè)置

專業(yè)名稱

專業(yè)英文名

專業(yè)名稱

專業(yè)英文名

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性別與性傾向研究

Gender & Sexuality Studies 戲劇

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第二篇：淺談斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)骨干教師國家級培訓(xùn)

文章題目: 淺談數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

姓 名: 李 小 軍 所在省市: 安徽省合肥市 所在單位: 安徽肥西花崗職業(yè)高級中學(xué)

淺談數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

（南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件）

摘要：數(shù)控加工仿真是利用計算機來模擬實際的加工過程，是驗證數(shù)控加工程序正確性和切削過程的有力工具。隨著數(shù)控加在機械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控操作者的大量培訓(xùn)便成為迫切的問題。各職業(yè)技術(shù)學(xué)校緊扣市場需求，大力發(fā)展數(shù)控加工專業(yè)。為了緩解學(xué)生多、數(shù)控設(shè)備少的矛盾．很多職業(yè)學(xué)校利用仿真加工軟件進(jìn)行數(shù)控加工的編程和操作訓(xùn)練．這樣不僅可迅速提高操作者的素質(zhì)，而且安全可靠、費用低。另外應(yīng)用數(shù)控加工模擬仿真軟件，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控的積極性，來提高教學(xué)效果和實訓(xùn)效果，解決了實訓(xùn)中存在的一些問題。使實踐教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；數(shù)控編程操作；仿真軟件； 數(shù)控實訓(xùn) 引言

隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為衡量制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，也是衡量一個國家綜合國力的重要標(biāo)志，是現(xiàn)代機械制造業(yè)的核心技術(shù)。由于數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的重要性，國內(nèi)一些高、中職院校陸續(xù)在機械專業(yè)開設(shè)了數(shù)控課程。但由于教學(xué)條件的限制，許多學(xué)校只能傳授理論知識，而不能將理論付諸于實踐。既不能培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力如數(shù)控編程能力、數(shù)控機床的操作能力及系統(tǒng)的維護(hù)能力，也不能培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控技術(shù)的開發(fā)能力。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位不能很快地在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)方面獨當(dāng)一面。

數(shù)控機床科技含量高，品種繁多、價格較高，一臺數(shù)控車床通常需十來萬，數(shù)控銑床則一般需二三十萬，而一臺數(shù)控加工中心價格更高，少則幾十萬多則幾百萬。作為中職學(xué)校，就一個班五十人來說，則至少需投入同種機床10幾臺，才能展開正常的實訓(xùn)教學(xué)工作，所以投入至少上百萬，同時數(shù)控機床的實訓(xùn)消耗多，成本高，比如刀具、工件材料的消耗，每生少則也需好幾十元。所以數(shù)控機床的操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機床進(jìn)行實作訓(xùn)練，即使是實力雄厚的培訓(xùn)院校和企業(yè)既無必要也無力承擔(dān)起此種消耗與投入。因此探索一種新的數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式來達(dá)到投入少、見效快、培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)性強，學(xué)校企業(yè)歡迎的教學(xué)模式勢在必行。經(jīng)調(diào)研，了解并試用了國內(nèi)幾家較好的數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)，我們最終選擇了南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，此軟件能在計算機上進(jìn)行三維動態(tài)仿真，操作方法及功能使用同真實機床基本一致，并能進(jìn)行手工編程和C A M編程練習(xí)，與國內(nèi)各大機床廠生產(chǎn)的各類數(shù)控系統(tǒng)有較好的兼容性。使用數(shù)控仿真系統(tǒng)能大大節(jié)省學(xué)校有限資源，彌補師資的不足，并在學(xué)習(xí)中能達(dá)到一人一機，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還可以提高學(xué)生對不同系統(tǒng)的適應(yīng)能力。即使操作失誤也不會損壞機床、危及人身安全，同樣會起到真實設(shè)備的教學(xué)效果。

一、斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件簡介

數(shù)控仿真軟件是通過計算機的編程和建模，將加工過程用三維圖形或二維圖形以動態(tài)形式演示出來的軟件。目前比較常見的有上海宇龍、南京斯沃、北京斐克等數(shù)控仿真軟件，例如我校使用的南京斯沃有以下幾個優(yōu)點：能全面的仿真數(shù)控加工的過程，包括機床設(shè)定(支持多種數(shù)控系統(tǒng))、定義毛坯、刀具準(zhǔn)備、基準(zhǔn)測量、G代碼處理、面板操作等；配置要求低，只需仿真軟件和要求不是很高的微機。并能與多種計算機操作系統(tǒng)兼容；操作的安全性很高，不會因為學(xué)生的錯誤操作而造成人身傷害，更不會損壞機床；不需要原材料，投入資金少，占地小。不會造成資源的浪費；利用網(wǎng)絡(luò)可以搭建交流平臺，為師生提供良好的交互空間等。

1、定義毛坯及選擇刀具

利用數(shù)控仿真軟件的操作模塊，結(jié)合實際數(shù)控機床及相關(guān)工藝知識，選擇合適的機床型號及系統(tǒng)類型，如圖1；根據(jù)所加工零件形狀定義工件毛坯的大小和材料，確定工件裝夾方式；在所提供的刀具庫中正確選擇刀具。

2、進(jìn)行手工編程，然后校驗該程序

數(shù)控機床加工時所需的全部信息，即零件的圖樣尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、刀具位移量與方向以及其他輔助動作的總和，將這些信息再按規(guī)定的代碼及格式編制成數(shù)控程序，然后將程序內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，輸入到數(shù)控裝置，從而控制機床加工。數(shù)控程序的編制對學(xué)生科學(xué)思維和專業(yè)技術(shù)要求很強，單純的理論教學(xué)易使初學(xué)者感到抽象、難學(xué)；加上現(xiàn)在大多中職學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識較為薄弱；數(shù)控指令本身枯燥、不易記憶，編寫的程序又得不到實現(xiàn)。學(xué)生編寫同一零件的加工程序會有多種，批改作業(yè)十分困難，這一難題在數(shù)控仿真軟件中得以解決，將數(shù)控代碼輸入編輯方式下的程序界面上，如圖2。然后按照實際數(shù)控機床的操作步驟進(jìn)行回參考點、對刀、設(shè)定刀具補償，在自動運行方式下執(zhí)行程序，可以直觀看到加工過程，判斷所編程序是否合理，如圖3。這樣使抽象、枯燥的學(xué)習(xí)變得形象、生動，更容易掌握，突現(xiàn)了數(shù)控加工仿真軟件在教學(xué)中的優(yōu)點。

3、CAM編程加工

利用C A M類軟件如C A X A、P r o/e、UG、Master CAM中的前處理功能即繪圖功能對零件進(jìn)行三維實體建模，選擇合適的加工工藝方法，安排零件的加工工序，確定粗加工、半精加工、精加工所對應(yīng)的不同加工表面的刀具、切削用量、進(jìn)退刀路徑、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后，CAXA系統(tǒng)便自動計算加工余量，并動態(tài)顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對應(yīng)的不同加工表面的刀具軌跡和NC代碼，然后將零件的NC程序傳入到數(shù)控仿真軟件中進(jìn)行模擬加工仿真，省去了手工編制程序的煩惱。這一過程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機床、數(shù)控加工等課程有機地結(jié)合起來，使學(xué)生覺得以前所學(xué)的知識不再孤立、枯燥，在數(shù)控技術(shù)課程中達(dá)到了融會貫通，并在計算機上變得生動、形象起來，鞏固了學(xué)生的加工工藝方面的知識，強化了數(shù)控教學(xué)的效果。

二、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實習(xí)教學(xué)中的作用

1、利用數(shù)控仿真軟件可以彌補設(shè)備的不足。

由于大部分中職學(xué)校數(shù)控設(shè)備種類不齊全、數(shù)量不足，那么學(xué)生實訓(xùn)可以在仿真系統(tǒng)中實現(xiàn)。使用仿真軟件，也大大減少工件、刀具、材料和能源的消耗，從而可以降低培訓(xùn)成本。

2、提供了多種機床和多種系統(tǒng)。

當(dāng)前數(shù)控機床的種類和系統(tǒng)廠家眾多，數(shù)控仿真軟件提供了基本涵蓋當(dāng)今我國數(shù)控加工中常見的數(shù)控機床和主流的數(shù)控系統(tǒng)，教學(xué)時可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的機床和系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行授課，提高學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)及不同數(shù)控機床的適應(yīng)能力，使學(xué)生到了工廠后能在最短的時間內(nèi)融入到生產(chǎn)當(dāng)中。

3、安全性高，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。

由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)不存在安全問題，不會因為學(xué)生的錯誤操作而損壞機床，更不會造人身傷害，學(xué)生可以大膽地、獨立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。軟件中不僅具有對學(xué)生編制的數(shù)控程序進(jìn)行自動檢測、具體指出錯誤原因的功能，還具有在真實設(shè)備上無法實現(xiàn)的三維測量功能。這些功能使得學(xué)生可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，自我檢測加工零件幾何形狀的精度，大大降低了教師的工作強度。

4、方便了教師授課。

實習(xí)教學(xué)中，如果教師僅僅在課堂上講解，學(xué)生會難以理解，所以較多的授課內(nèi)容是需要教師進(jìn)行示范的，教師在機床上對學(xué)生進(jìn)行示范時，很難保證所有的學(xué)生能夠聽清、看清，教學(xué)效果往往不太理想。而數(shù)控加工仿真軟件的互動教學(xué)功能使得教師可以以廣播的方式在每個學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容，使所有的學(xué)生均能清楚地觀看并進(jìn)行模仿，同時教師也可以在自己屏幕上看到每個學(xué)生的操作情況，實時了解教學(xué)情況并對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

5、可在計算機上完成所編程序的檢驗，減少實際操作出錯的概率。

在實際操作時，我們一般利用機床的圖形模擬校驗功能來檢驗程序的正確性，每個學(xué)生占用機床時間較長，同時，由于圖形模擬也只能觀看零件的大致輪廓，對于程序中的一些細(xì)小處的錯誤判斷不出。所以在實際操作前，學(xué)生可以在數(shù)控仿真軟件上輸入程序，將校驗的步驟放在計算機上完成，觀察零件的加工情況，最后將正確的程序通過鍵盤或數(shù)據(jù)傳輸方式輸入到數(shù)控機床中，這樣既可節(jié)省時間，又提高了加工中的安全性。

三、數(shù)控加工仿真軟件存在的常見問題及解決辦法

首先，和真實的數(shù)控機床相比，數(shù)控仿真軟件中的各類機床只能做到基本相同，而其中一部分指令，一部分操作方法還是存在一些不同之處，有不少功能在仿真軟件上還體現(xiàn)不出來。如fanuc系統(tǒng)的直接圖紙編程功能，siemens系統(tǒng)的藍(lán)圖編程功能，華中系統(tǒng)的G71凹槽粗車循環(huán)等，很容易使學(xué)生認(rèn)為實際機床不具備這些功能。

其次，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)只是加工過程的模擬并非真實加工過程，它無法代替真實切削加工。因此，學(xué)生在利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行編程與操作練習(xí)時，往往容易忽視切削用量的選擇、刀具的選用、零件的裝夾等方面，一旦到了實際生產(chǎn)中便可能出現(xiàn)打刀現(xiàn)象或影響實際零件的加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)效率等問題。

另外，由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)不會出現(xiàn)任何事故，使學(xué)生容易放松對安全生產(chǎn)的要求，而對于在練習(xí)時出現(xiàn)的撞刀等現(xiàn)象也毫不在意，習(xí)慣一旦養(yǎng)成，會在實際生產(chǎn)中造成重大損失。

因此，我們在使用數(shù)控仿真軟件教學(xué)時，應(yīng)注意以下事項：

1、合理安排數(shù)控加工仿真軟件學(xué)習(xí)的階段。

我校的數(shù)控加工專業(yè)的學(xué)生，數(shù)控仿真教學(xué)一般安排在普通車床、銑床等設(shè)備學(xué)習(xí)完后，數(shù)控操作的初學(xué)階段，這樣學(xué)生具備一定的加工基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)起來較容易，而且教師利用仿真軟件進(jìn)行初期培訓(xùn)的效果比較好，同時也可避免初學(xué)者易出現(xiàn)的事故。

2、嚴(yán)格按實際操作的要求進(jìn)行。

雖然是在計算機上進(jìn)行仿真加工，但教師一定要要求學(xué)生按照實際操作加工中的要求來做，如正確裝夾零件，合理選用刀具及切削用量；對刀的步驟和動作也要規(guī)范，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期就養(yǎng)成正確的習(xí)慣。另外，應(yīng)盡量避免使用計算機的鍵盤而采用鼠標(biāo)點擊仿真軟件上的系統(tǒng)面板，使學(xué)生盡快熟悉面板上各鍵的位置，等到實際操作時就能很快適應(yīng)。

3、及時說明軟件與機床不符之處。

對于軟件中和機床的不同之處，教師應(yīng)及時給學(xué)生說明，并根據(jù)機床的實際情況對學(xué)生詳細(xì)講解，以免使學(xué)生產(chǎn)生誤解，影響到將來在機床上的編程與操作。

4、分配好仿真軟件學(xué)習(xí)和機床操作練習(xí)的時間比例。根據(jù)總的實習(xí)時間，合理分配好軟件練習(xí)和機床操作的時間，特別是當(dāng)實習(xí)條件較好時，上機操作的時間應(yīng)占較大比例，因為數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢體現(xiàn)在入門基礎(chǔ)培訓(xùn)上，學(xué)生實際操作技能的提高主要還是要依靠上機實際操作練習(xí)。

多年來我校在教學(xué)上的應(yīng)用已經(jīng)體現(xiàn)了斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件的種種優(yōu)點，我們相信在不斷的嘗試和研究下，能夠進(jìn)一步地減少它的負(fù)面效應(yīng)，使數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實習(xí)教學(xué)中發(fā)揮出更大的作用。

四、結(jié)論

綜上所述，我校通過數(shù)控仿真軟件的使用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程理論時，課堂教學(xué)變得更加生動、具體．提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果明顯提高。對學(xué)生機床操作能力的培養(yǎng)也起到了極大的提高和加強作用。同時該系統(tǒng)還減輕了教師的下作強度，減少了工件材料和能源的消耗，節(jié)約了實踐環(huán)節(jié)的培訓(xùn)成本。但是兩者之問始終還有差距存在，二者不能混為一談相互替代，只有在教學(xué)中科學(xué)、合理、有效的利用仿真軟件才能為教學(xué)服務(wù)，并在教學(xué)過程中積極思考其在應(yīng)用中可能產(chǎn)生的問題，主動采取應(yīng)對措施，并將仿真訓(xùn)練與實踐操作訓(xùn)練有機結(jié)合，就一定能收到事半功倍的效果。

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