數控實驗室建設的實踐與探索

王國永

(承德石油高等專科學校 機械工程系，河北 承德 067000)

隨著機電一體化技術的迅猛發展，數控機床的應用已日趨普及。我國的制造業現廣泛采用數控技術，以提高制造能力，機械制造業正越來越來多的采用數控技術來改善其生產加工方式，社會對其相應技術人才的需求也越來越高。探索具有鮮明高職教育特色的人才培養模式，縮小學校人才培養與社會實際需求之間的差距，努力培養適應社會要求的高技能應用性人才，是我校人才培養模式改革的重要內容之一。我校數控實驗室主要針對機械類的學生開設，包括機械制造與自動化專業、數控技術專業;同時為汽車系中的內燃機專業提供數控實訓和實驗場所，因此，數控實驗室建設在機械工程系人才培養中具有重要的地位。

1 我校數控實驗室建設現狀

1.1 實驗室設備和場所不足

目前，數控實驗室設備不足，現有數控設備主要包括數控銑床綜合系統5 臺，加工中心2 臺。學生能夠運用這些設備進行數控銑床和加工中心的編程、操作與加工，以及數控設備的診斷與維修。對于最普遍的數控設備來說，缺少數控車床操作系統，學生不能在數控實驗室進行數控車床的編程、操作與加工，缺少操作數控車床的能力。數控實驗室的數控設備無論在種類上還是在數量上不能滿足教學的要求。另外，數控實驗室的場所不足，實驗室面積較小，機制和數控的專業學生實習比較擁擠。

1.2 實訓考核方法有待改善

數控技術專業和機械制造與自動化專業的學生分別在第四學期和第五學期在數控實驗室進行數控編程與加工的實訓操作。由于數控實習的設備較少，差不多平均每10 個學生用一套數控銑床系統，以致于學生實際操作時間較少，未能進行充足的實踐操作。而最后成績的評定還是以撰寫實習報告質量為主。這樣容易造成實習成績的不公平:部分學生在操作環節表現不是突出，但是撰寫實習報告質量優秀而得高分;部分同學在操作環節表現非常突出，但是在撰寫實習報告質量欠缺而得低分。而數控編程與操作實習主要是考核學生對數控機床的運行、操作、編程和加工零件的能力，因此數控編程與操作實習應以考核學生的實際動手能力為主，這符合我校培養適應社會要求的高技能應用性、動手能力強的人才要求。

1.3 實驗室文化建設不夠充分

實驗室文化是校園文化的重要組成部分，是校園文化在實驗室建設中的具體體現。高校實驗室文化不僅僅是指實驗室本身，更重要的是指主體(包括領導者、管理人員、實驗活動參與者)在實驗室建設、管理與使用中不斷創造和積累的物質財富和精神財富的總和［1］。一般意義上講，實驗室文化建設包括物質文化和精神文化。

物質文化是實驗室文化的物化形態，主要是指實驗室內部環境建設和各種制度建設等。現有的實驗室文化建設主要包括實驗規章制度，如:《數控實驗室管理制度》、《數控實驗室實訓項目》、《數控機床綜合培訓系統操作管理規程》、《XHK802S 教學型加工中心操作管理規程》，同時還有實驗室名稱、實驗室簡介等等。

精神文化是實驗室文化的核心，是由實驗室全體工作人員、教師、學生等等共同塑造的形成的理想、目標追求、敬業精神、價值取向、團結協作、奮發向上、一絲不茍等所表現出來的文化氛圍。

數控實驗室的文化建設不僅要提高物質文化建設，更重要的是提高精神文化建設，以物質文化促進精神文化，以精神文化提高物質文化建設。

1.4 數控實驗室還不夠開放

目前，在高等院校大部分實驗室是對學生封閉的，也就是說學生只能在規定的時間到規定的實驗室做規定的實驗和實訓項目，學生沒有任何自主性，這種教學方法嚴重的阻礙了學生的積極性和創造性，不利于培養高技能的應用型工程技術人才。

數控實驗室不僅僅是培養學生的實際操作機床、動手編程加工零件的動手能力，分析數控機床和系統出現的問題、解決數控機床和系統故障的能力，更重要的是培養學生的思維能力、創新能力和正確的工作態度。傳統的教學方式是以老師、教材為主，學生為輔，灌輸式的教學方式，根據教學進度，安排實驗或實訓項目(有時候落后于新技術的發展和應用)。學生在做實驗或實訓時，只是機械的根據老師提供的實驗步驟，被動的完成實驗項目，沒有主動性的學習過程。這種教學模式嚴重的束縛了學生的思維空間。

1.5 實驗室管理有待提高

我校實驗室的管理主要以系、專業教研室管理為輔，管理人員直接管理為主。管理人員的核心職責包括［2］:

1)負責實驗室的全部設備的維修、維護、保養、報損、驗收等工作。

2)負責完成年度的發展計劃和購置計劃，完成專業教研室規定的實驗和實訓內容。

3)負責實驗課前的材料的準備，配合任課教師備好課、上好課，做好協助工作。

4)負責對學生進行安全教育以及實驗、實訓中的安全防護工作，落實綜合治理各項工作。

5)負責實驗室的物品的保管，上帳及分賬管理工作，做好實驗記錄。

6)實驗室文化建設工作，美化實驗室環境工作。

由于實驗室直接管理員職責任務較多，實驗室直接管理員應和行政人員一樣，全天在崗。但是，現在實驗室管理人員還承擔大量的理論課教學任務，上課任務繁重，不可能全天在崗。尤其是在每學年的第一學期，理論課程較多，因此全天在崗不太現實。這樣就容易造成實驗室管理欠缺，比如:上述職責中的第三項負責實驗課前的材料的準備，配合任課教師備好課、上好課，做好協助工作的職責就只能由任課教師負責，易造成管理上的混亂。

2 數控實驗室建設的思路

2.1 利用有限的資金合理配置教學資源

數控實驗室從嚴格意義上講，除了包括數控車床、銑床、加工中心等實訓設備，還應有CAD/CAM 中心、數控系統調試、數控系統的維護與維修等實驗設備。由于學校資金不足，在資源配置上，可以進行如下嘗試:

1)利用有限的資金，購置教學型數控設備，這類設備價格相對較低，能滿足教學和科研需要［3］。

2)將資金用于經濟型數控機床和設備上，機床種類和數量較多，這些數控機床能進行實際加工生產。

3)面向社會，走向市場。首先，數控實驗室可以利用相對較先進的數控機床的加工能力和技術優勢，對外承接加工零件。這樣獲得的收入，可以完善實驗室設備，擴大實驗室的規模;也可以申請將承接工廠的數控設備直接轉移到學校，或者讓工廠投資建設數控實驗室，設立“校中廠”和“廠中校”的模式。這種實際的生產加工也會給學生提供鍛煉的機會，比實訓的操作項目更有實際意義。另外，可以利用實驗室的教學硬件優勢和師資優勢，面向社會進行數控技術相關培訓，完善數控實驗室的設備。

2.2 改革數控實驗室實訓考核方法

針對數控技術專業和機械制造專業開設的數控編程與加工實訓主要是考核學生的編程、操作數控機床、加工零件的實際動手能力。因此數控編程與加工實訓課程考核應以實際編程、操作、加工為主，實訓和學習態度、實習總結、教師評價、學生互評等為輔的考核方式。其中以實際編程、操作、加工為主的工作過程考核占總成績的70%;以實訓和學習態度、實習總結、教師評價、學生互評等為輔考核部分占總成績的30%。考核中注重對學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核，有創新的學生應予適當加分鼓勵，全面綜合評價學生能力。

1)工程過程的考核還可以采用比較靈活的考核方式。比如設置數控編程與加工實訓題庫，題庫包含50 個不同的加工模型，學生可以隨機抽題，編程、操作、加工直至完成所加工的工件，指導教師對學生的編程、實際操作、加工零件等過程進行打分，最終給予工作過程的成績。

2)將數控銑床中級工職業資格考試融入到數控編程與加工實訓課程中。數控銑床中級工職業資格考試的成績作為數控編程與加工實訓課程的考核成績，這樣可以加強學生的職業能力和素質。

2.3 注重數控實驗室文化建設的內涵

數控實驗室的文化建設要從物質文化和精神文化兩個方面入手。

物質文化是精神文化的載體，是數控實驗室的外在標志，是建設實驗室文化的基礎。物質文化可以從房屋布局、內部設施改造、外部環境等方面開始，使數控實驗室的文化氣息巧妙的與實驗室結合在一起。

1)繼續完善數控實驗室的制度建設。對于現有是數控實驗室制度進行評定審查，更重要的注重制度的落實情況。對于遺漏的管理制度，要進行增補。比如增加《數控實驗室安全制度》、《數控實驗室教學人員守則》、《數控實驗室學生守則》、《儀器設備管理制度》等等。

2)根據數控實驗室的房屋布局，設置屬于數控實驗室專有特色的實驗氛圍和格調。如可以懸掛數控機床彩色圖片;懸掛在數控領域內的有一定影響的名人及名句，以體現嚴謹的數控實驗室作風。

3)實驗室展示柜建設。通過展示柜可以展示實驗室、教師、學生所取得的成果，包括獲獎證書、實驗教材、學生加工的零件、教師發表的論文、著作、教材等等。這樣對學生來說起到鞭策和激勵的作用。

實驗室精神文化主要指師生在實驗教學與科學研究活動中所表現的工作態度、道德行為、思想情操等內容，是由室風、學風、教風、人際關系體現出來的。師生共享的價值觀念、道德和行為規范、文化傳統、認同意識，是實驗室教師和學生在長期工作、學習、教學、科研和建設與管理過程中逐步形成的，對師生的思想品質、道德情操、學習風尚、創新精神和治學態度等有著巨大的激勵作用。精神文化是一種以隱性為主的文化，是實驗室文化建設的深層結構，是實驗室文化建設的最高層次。提高精神文化建設主要從教師和學生入手，開展全員學習、實驗室文化大討論，提高思想認識，提煉實驗室精神文化的核心價值觀，讓教師和學生認同、接受并內化，注重行為方式，征集座右銘，激發學生和教師的工作熱情，培養良好的職業規范。

2.4 建設開放型的數控實驗室

所謂的開放型實驗室是指在實驗或實訓的教學工程中，所有的教學資源都對學生開放，讓學生成為實驗的主體，成為實驗室的真正支配者［4］。在這個新的教學過程中，學生可以設置實驗和實訓項目，學生通過查閱有關的資料，提出設計思路、實驗步驟和實訓方法，指導教師在旁邊給予指導，這樣學生就占據實驗的主導地位。通過這種以學生為主，教師為輔的教學方法，建立開放式的數控實驗室，就能夠充分發揮學生的主觀能動性，調動了學生的積極性和創造性，非常有利于培養學生的動手能力和創造能力，鍛煉學生的工程實踐能力。

建立開放式的數控實驗室，首先要從以下幾方面改進:

1)時間和空間上的對外開放。建立開放式數控實驗室，首先要對學生在時間上進行開放。只要學生在不影響正常教學的情況下，學生可以通過一定的方式自由選擇時間進入實驗室進行實驗或實訓項目。其次，要進行空間上的開放。只要學生對所進行的實驗有足夠的認識和理解，對實驗或實訓項目掌握比較扎實，設計的實驗步驟清晰、正確，就可以使用所有的試驗設備和儀器。

2)實驗內容、方法、手段的開放。當學生對數控設備和儀器比較熟悉時，學生自己設計實驗內容、實驗方法和實驗手段，經指導教師審查，符合實驗室的管理規定時，都是允許的。

建立開放式的數控實驗室，首先是時間和時間上的開放，這是實驗室開放的初級階段;其次是實驗內容、方法、手段上的開放，更深層次的觀念意識和思維方法上的開放是數控實驗室開放的真正目的和本質要求。建立開放式的數控實驗室可以從大學一年級開始，選擇成績和興趣較好的同學建立數控興趣學習小組，通過學生自學為主，教師指導為輔的方法，學習相關知識，實現對數控興趣小組的開放。這樣可以更好的選拔學生，為全國數控大賽貯備力量，對于學校組織參加全國數控大賽是有裨益的。

2.5 完善和提高數控實驗室管理水平

為了解決實驗室教師上課任務繁重，不能全天在崗的問題，可以聘任專職實驗室管理員，招聘從事數控技術的工人師傅或者大專生，采用靈活的聘任方式，專門負責實驗室的管理。建立專職實驗室管理員，首先要明確專職管理員的職責，除了其核心職責外，還要求負責建設開放型的數控實驗室，負責全國數控技能大賽等工作。另外，從事數控技術的工人師傅具有較高動手能力和實踐技能，讓他們擔任實驗室管理員，有利于提高學生的動手能力和實踐技能。

3 結束語

建設具有專業特色的數控實驗室，要以專業人才培養計劃和專業就業崗位為基礎，以學生為主，教師為輔，以培養學生的創新能力和工程實踐能力為目的，制定相應的計劃和措施。同時，鼓勵更多教師和學生到數控實驗室進行學習和科學研究，帶動實驗室的文化氛圍，采取“以人為本”的管理理念，建設開放式的數控實驗室，為我校的高技能應用性人才培養做貢獻。

［1］傅洪強，李冬.淺談高校實驗室文化建設［J］.科技信息，2007(36):754 -755.

［2］劉穎.高職院校實驗室管理探究［J］.科教文匯，2010(10):167.

［3］胡斌.高校數控實驗室建設的探索與思考［J］.裝備制造技術，2009(10):130 -131.

［4］肖永生，黃麗貞，陳 瓊.開放實驗室的研究與探索［J］.職業圈，2007(20):127 -128.