中職生數控加工創新設計能力培養研究

仲天宇

摘 要：文章結合教學實踐，對工程訓練教學如何充分利用數字化加工設備和CAD/CAM技術，啟發和培養學生創新設計意識，激發學生創新設計興趣，以提高他們的獨立思考能力、社會適應能力進行研究和探討。

關鍵詞：中職數控；創新設計；CAD/CAM數字化加工；能力培養

中圖分類號：G718.2 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2019）02-0055-01

培養數控人才，滿足社會對應用型人才的需求，是職業教育的重要任務。在中職數控教學中，教師如果從頭講到尾，就會使學生失去學習興趣，更不用說培養學生的創新設計能力了。實習內容如果只是車圓柱，銑平面，銼螺母，也會嚴重影響實踐教學水平的提高，不能使學生的創新意識、創新精神和創新能力得到有效培養。因此，要培養學生的創新設計能力，就要啟發和培養學生的創新意識，提高學生獨立思考能力。

一、培養學生創新設計能力

利用現有條件培養學生現代化數控加工制造能力，特別是創新設計能力，需要教師在實踐教學環節精心組織實踐活動，培養學生創新意識，提高學生操作能力。只有這樣，才能為社會培養更多的現代化、信息化制造技術人才。教師在數控創新設計、加工實踐教學中，應為學生搭建展示才華的平臺，創設開放的空間，讓學生充分發揮想象力，展現自己的個性與創意。根據工程訓練中心數控加工設備的特點，教師可對中職學生進行以下設計加工訓練。

1.增強學生創新能力，拓展數控機床加工功能的訓練

數控線切割機床所能加工的是導電金屬類的平面圖形。教師可利用數控線切割機床的特點，增加輔助工具，引導學生發揮空間想象，加工出三維立體物件。考慮到薄板金屬類材料具有連續變形的特點，教師可引導學生利用數控線切割機床的平面加工功能加工出立體物件的平面形狀之后，讓學生發揮空間想象，組合成三維立體物件。如飛翔的天鵝以及其他創意組合等。

2.利用數控銑、加工中心加工更為復雜零件的訓練

數控銑、加工中心體現了現代化制造設備的優勢，可以進行表面形狀更為復雜的零件加工。其優勢體現在兩個方面：一是創意設計靈活，可以充分發揮設計者的想象空間，設計出更具智慧、更具個性特色的實體物件或產品；二是具有更加靈活的加工工藝和方法，可以使加工出的工件更加符合設計構想和設計精度。如學生設計出的實體圖形和加工軌跡圖形。

3.利用CAD/CAM工程軟件，結合數控銑、加工中心的特點進行零件或產品創新設計的訓練

關于CAD/CAM軟件，現在有國產的實用軟件可以選擇，如CAXA制造工程師兩維、三維實體設計加工軟件。學校在機械專業三年級學生中進行了上述數控加工的創新設計訓練。訓練不定基調，不定格式，不對學生進行創新設計方面的任何約束和限制，只提出一條要求，即利用工程訓練中心的線切割、數控銑、數控機床，并結合本專業知識，在設計加工軟件平臺上充分發揮自己的創新能力，進行小型零件或產品的創新設計加工，生成三維實體圖形、加工軌跡圖、數控加工代碼和加工工藝清單，并用文字敘述設計思路和創新體會。

二、開展創新實踐活動

在數控車床的實習過程中，教師可先給學生講解編程加工指令、編程要求和范例，并進行創新指導。然后讓學生選擇合適的零件加工材料，按照規定的直徑和長度對零件進行設計，并結合車床加工的特點，選擇合理的加工工藝，編制加工程序。最后對學生的設計和編程進行點評，以激發學生的創新思維。在這一過程中，有的同學設計有創新，編程也不錯；有的同學設計和工藝有創新，但程序編得不太合理。教師可針對學生的設計進行個別指導，提高學生的創新設計能力和編程能力。特別是對設計和編程不太好的學生，教師要給予積極鼓勵，保護學生的自尊心和學習的積極性，讓其在原有的基礎上有所提高。同樣，在數控電火花線切割實習中，教師講完加工指令及編程要求后，要讓學生充分發揮想象對圖形進行設計。如學生有設計十二生肖的，有設計藝術簽名的，還有設計名牌商標的。

教師將同樣的教學方法運用在數控銑、數控快速原型實習中，也取得了較好的教學效果。中職學校根據自身特點突出教學特色，就是一種創新。如學校為云南內燃機廠配套生產發動機曲軸正時齒輪時，教師為此開發了一個典型零件加工的多媒體課件。通過多媒體課件的展示，學生能清楚地看到典型零件的加工過程，掌握零件加工方法，從而把所學知識和實際生產聯系起來，提高動手操作能力。

三、結語

總之，通過創新設計實踐，學生們都能體會到信息化制造業的廣闊前景，并對產品、市場、信息、質量、成本、安全、環保、技術分析等有了正確的認識，同時也拓展了思路，為以后的工作和學習打下了堅實的基礎，也積累了受益一生的經驗。中職教師要充分利用數字化加工設備和CAD/CAM技術，啟發和培養學生創新設計意識，激發學生創新設計興趣，提高他們的獨立思考能力和社會適應能力，為社會培養更多創新型人才。

參考文獻：

[1]邵亞萍.職業能力視域下中職學生學習需求分析[D].浙江師范大學，2016.

[2]郝素軍.中等職業學校數控專業教學模式的研究[D].河北師范大學，2010.