高職院校數控加工實訓人才培養模式探析

聶采高

(四川職業技術學院 智能制造學院，四川 遂寧 629000)

科學技術是國家發展的第一生產力。特別是數控技術，在世界各國的制造業中得到了廣泛應用，數控技術能大大提升制造的水平和能力，在各個國家的社會發展和生產力的提升中具有重要作用。隨著我國經濟社會的快速發展，我國的機械制造產業也取得了突飛猛進的進步，也促進了我國工業生產水平的大大提高，但同時也提高了對機械專業人才的要求，給包括高職院校在內的我國機械制造專業人才的培養也帶來了很大的壓力。特別是近年來，自動化加工制造技術的有效革新，為數控加工領域提供了全新的技術支持。實訓教師需要貫徹智能制造的思想意識，明確本專業的實踐方向和教育要求，來提升數控加工教學的綜合質量，方便學生全面掌握數控加工技術的內涵。筆者從事職業教育三十多年，一直擔任數控車床、數控銑床的理論和加工實訓教學，特別是在數控車床加工實訓教學方面，不斷總結、不斷探討、不斷思考和不斷改革，得到了有關專任教師和實訓指導老師的肯定和學生的好評。現表述出來，與同行及專家共同研究探析。

一、高職數控加工實訓教學的意義

數控加工期間，學生需要使用精密度極高的元件進行自動化加工作業，要讓學生積極融入到實訓教學過程之中，讓學生快速掌握數控機床的使用方法及要求，以便學生更快地適應于崗位。因此，設立完善的數控實訓教學模式很有必要，指導學生在實訓探索中進行學習、感知、創造和理解，讓學生更全面地認識到數控加工的成果和工藝性技術的內涵。教師應當指導學生自主吸收實訓設計的知識點，在體驗式學習、實踐式操作過程中分享、學會實訓的成果[1]。總之，為了提高學生的動手實操能力，教師需側重開發學生的創新設計理念和實訓意識，尤其是需要在學習鍛煉、創新學習、體驗感受期間掌握零件的加工技巧，這就更有利于開發培養學生的實踐水平、創新精神和創造能力。

二、高職數控加工實訓中存在的問題

現階段，高職院校在進行數控技術、模具及設計等專業的教學過程中普遍存在著“重理論、輕實訓”的現象，即使開展的一些實踐實訓教學活動也存在著一定的問題，這就給數控加工制造人才的培養帶來了很多不利的因素。

(一)學生對實訓加工不感興趣

現目前，都是00后的大學生，這類學生在高中階段就對傳統的教學模式非常抵觸。機械類課程的學習又不能像藝術類或者文科類課程在教學過程中一味地創新和標新立異，在存在抵觸心理的情況下學生難以理解反復實踐訓練的意義，還有相當多的學生怕吃苦怕臟又怕累，對加工實訓認識不到位，態度也不夠端正，造成了對實訓加工不感興趣，對實訓加工也就不夠重視，這樣的話就達不到實訓效果。

(二)實訓教學的內容與企業生產實際嚴重脫節

當前很多高職院校在開展數控加工實訓教學時還在沿用過去的圖樣內容，與現在實際加工制造企業的生產情況存在著嚴重的脫節問題，學生很少或者根本沒到生產企業去實習實訓。

(三)實訓教學方法太單一

雖然我國的職業教育水平與過去相比有了很大的提高，但教學方法的進步卻并不明顯，仍然還很簡單和陳舊，特別是實訓教學環節，方法方式簡單粗糙，就無法有效提高實踐教學效率和教學水平。

(四)實訓教學考評制度不夠健全

教學考評不健全一直都是我國教育領域長期存在的問題，具體到高職院校的機械加工實訓教學也不例外。因為欠缺健全的考評機制，造成在實際工作中不能為實訓教學工作的改善提供真實、有效的參考依據。

(五)實訓教學設施設備及師資力量不足

近年來，科學技術不斷進步，機械制造行業在使用的設備和加工方法上有了很大的改變，設備更加先進，技術更加進步。畢業的學生反饋到學校的信息很多都是在學校學到的知識到了企業用不上，在學校使用過的設備已經是企業更新換代的設備等負面但又很實際的信息。在校學生得到這樣的信息后就對學校實訓過程中學習的加工技能不太重視。而機械加工制造專業又是一門對實踐操作能力要求很高的學科，要想培養出優秀的、符合生產企業崗位需求的高素質人才，就必須在硬件教學設施上提供充分的保障。但現實卻是，我國很多高職院校都存在著“人多機少”的問題，甚至有的高職院校連一臺高檔的數控機床都沒有，這就直接造成了很多實訓教學工作都停留在“紙上談兵”的階段。現目前，有的高職院校進行實訓教學的教師偏少，并且實訓教師培訓進修的時間也偏少，直接導致了實訓教師掌握前沿的新加工技術嚴重缺乏。

三、高職院校數控加工實訓改革措施

針對以上所述存在的問題，筆者結合自己多年以來的工作實踐經驗提出以下解決對策，希望對促進學生的實踐能力水平的提高和實踐教學質量的提高有所幫助。

(一)引入競爭機制，提高學生對實訓加工的興趣和熱情

興趣是學生最好的老師，其能夠讓學生積極地探索知識，積極地參與到實訓教學活動當中，有了興趣，學生才能夠享受學習的樂趣，在學習中感到愉悅。實訓指導教師就要千方百計地想辦法來提高學生對數控實訓加工的熱情，現在都是愛新鮮愛挑戰的00后的大學生，他們無時無刻不在彰顯自己的個性，他們發朋友圈、刷抖音無非就是在證明自己的存在，筆者將這個很多人認為不好的自戀情結應用到了自己的數控加工實訓教學過程中，要讓學生意識到每一次實訓都是一次比賽都是一次競爭。在實訓進行之前，筆者就會精心準備幾個難易程度不同但適合實訓內容的零件圖，讓學生在學習本次實訓內容選擇加工的零件時，告訴學生只有加工出零件質量更好的同學會獲得加分，當然如果難度越大的零件加分越高，為了獲得加分，大多數同學均會選擇難度較大的零件，也因為想提高零件的質量，同學們都認真聽講學習及注意事項，他們就會主動去操作數控車床，加工出更高質量的產品[2]。

(二)提升學生的安全意識教育

數控車床專業實訓教學當中涉及到的機械設備處于高速運轉的狀態，另外一些如刀、夾等工具都比較危險，因此需要保證學生的安全。在實訓當中如果發生了安全事故，對學院和學生家庭產生的負面影響都比較大。因此，實訓指導的教師應該提升對學生的安全意識教育，為學生們營造出一個安全的學習加工環境，更好地掌握數控加工的知識，在安全的基礎上保證數控車床加工實訓的教學質量，為學生步入社會和工作提供保障[3]。在實訓加工之前，安排一定的時間進行安全教育，組織學生學習規范手冊，觀看安全事故教育視頻，讓學生明白如果違章進行操作所要擔負的風險和后果。比如：在進行數控操作時必須穿戴好工作服裝和鞋子，不能佩戴飾品，女同學不能夠披頭散發，要將頭發塞入到帽子里。及時將壞的刀具更換掉等等。只有對學生的安全教育意識進行加強，讓學生養成良好的加工習慣，才能形成優秀的職業素養。

(三)完善實訓教學內容

改變以往實訓內容陳舊的缺陷，結合企業的實際生產項目進行教學內容方面的調整，如可以把企業正在加工的一些簡單零件工藝實例作為實訓內容，與加工企業密切配合，來保障所設計的實訓內容與企業的實際生產情況一致，爭取學生在畢業前就基本能夠滿足企業的實際崗位需求。現目前，我院已經和遂寧及周邊地區的大型機械數控加工企業(如:托普勒公司、立訓精密公司等等)進行了“校企融合”“產教結合”“強強聯合”，實訓指導教師和實訓學生在完成了實訓任務之后，可以利用空余的時間向企業的技師學習加工技術及企業文化，并實際加工產品。給學生也提供了更多的實踐鍛煉的加工機會，加工的學生還能夠有一定的收入，所以老師和學生的加工熱情也比較高[4]。

(四)優化實訓教學師資

實訓教師隊伍的建設是提高高職院校機械數控加工實訓教學質量的關鍵所在，除了要經常安排派遣實訓指導教師到先進的加工企業和數控加工技術先進的國家去學習取經以外，教師隊伍的優化主要可以從以下兩個方面進行：首先，吸收企業中那些具有較高實踐操作能力的職工、技術員、技師甚至工程師作為實訓教師隊伍的補充；其次，要對現有教師隊伍的實踐教學能力進行提升。比如：為了提高實踐教師隊伍的整體專業水平，可邀請機械加工企業的專業技術人員、高級工程師等擔任高職院校機械專業的兼職教師參與實訓教學；還可以與企業進行充分的合作，在企業中建立教師工作站，讓教師輪流參與企業的加工制造和生產管理等活動，在積累自身實踐工作經驗的同時，指導學生完成實訓加工任務[5]。

(五)豐富數控實訓加工的教學方法

為了激發學生的學習興趣，要改變過去單一的教學方法，在引入現代新型教學理念的基礎上豐富教學方法。在實訓教學過程中，指導教師要用適當的教學方法進行教學，只有這樣，才能使學生在實訓過程中有所收獲，使學生的實際加工能力得到提高。筆者在實訓指導教學過程中主要是采用了項目式教學法來進行數控車床加工實訓[6]。

1.項目式教學簡述

從教育發展的實際情況來看，在教育領域中的很多學科教學上都采用了項目式教學。根據學生的實際學習情況，將教材中的技能知識分成許多個技術知識點或者技能單元，然后對每個知識點或者單元作為一個項目進行教學，就是一個將知識進行化整為零，然后又貫穿在一起進行有效的教學，并且將理論知識和技能實訓進行結合進行，讓學生更快地掌握知識和技能技巧。

2.數控車床實訓中項目式教學的步驟

我院現有發拉克和西門子系統的數控車床36臺(包括平床身和斜床身兩類)，現有數控專業、模具專業、機制專業、工業機器人專業等，每個年級有學生600人左右，每個班級平均40人左右，其中有高職學生和普高學生，文化水平和專業知識參差不齊，這就給實訓指導工作帶來了很大的難度，平均一個班級實訓3—4周；在實訓課堂上，我都是讓學生進行合作學習，由班長或學習委員進行分配組建學習實訓小組，每組人數2—3人(組內成員優勢互補，也就是理論成績好的和動手能力好的要平衡分配)，選一人當組長。

第一步，針對不同的專業及學生進行了實訓項目的設置，將數控車床的操作技術分為對車床的操作以及車床控制指令的使用和對工藝的學習方法；再對數控車床實訓進行目標的確定，并進行一定的要求，要求學生對課本上各系統編制程序的基礎結構和格式進行學習掌握，會使用系統程序的編輯方法，并進行實際應用。

第二步，讓學生了解數控車床軸類零件的加工技巧，先讓學生學習簡單的軸類零件加工方法，對G00、G01、G90、G94等數控車床指令進行學習和使用[7]；再讓學生對數控車床的圓弧零件加工方法進行學習，并掌握其特點，學會對數控車床指令G02、G03的使用方法；對槽類零件的加工方法進行學習掌握，掌握其加工的技巧特點；再對階臺軸的基本加工方法和工藝特點進行學習，做好基礎準備，然后掌握數控車床G71粗車循環和G70精車循環的技術應用；然后對切削螺紋的知識原理和特點進行基礎學習，掌握數控車床G32和G92螺紋切削的指令的使用方法及其應用特點.

第三步，就是復雜零件及配合零件的綜合加工實訓。

從以上三個方面可以看出，項目式教學雖然是將知識點進行分開學習，但是每一個知識點之間是相互聯系的，不是單一的存在，學生在對課本知識和簡單的工藝學習進行基礎掌握之后，再進行項目式教學實訓，可以將職業理論與職業技術更好地融合在一起，有效提高學生的綜合能力和專業技術水平。

對于機械數控加工來說，切削條件會直接影響加工的時間、刀具的壽命和加工的質量，因而必須始終合理控制切削條件。在合理選擇切削用量時，要把控好三點要素，即切削速度、進給量和吃刀深度(背吃刀量)。在切削速度控制中，本質上是要控制切削線速度，而切削線速度主要由刀具材料和加工條件來決定。(1)在刀具材料選擇上，如是硬質合金，可以將切削線速度控制在100—120米/分，如是高速鋼，則要盡量將切削線速度控制地較低，通常控制在60—80米/分,甚至可以控制在20—30米/分。在加工條件方面，若是粗加工，則切削線速度較低，若是精加工，則切削線速度盡量高一些；若是機床、工件、刀具的剛性系統差，則切削線速度盡量低一些。(2)在進刀量的控制上，精加工時加工件的表面粗糙度需要嚴格控制，走刀量盡量要小一些，一般F=0.1—0.15mm/r；粗加工時可以取較大一些，一般F=0.2—0.3mm/r，還要考慮數控車床的功率和刀具的剛性。(3)在吃刀深度的控制上，若是精加工，一般控制為0.5—0.8mm(半徑值)，在粗加工時要結合工件、刀具、車床情況來合理確定，一般控制在0.8—1.0mm(半徑值)[8]。

(六)健全實訓教學考評制度

好的制度是保證質量的有力手段。目前高職院校實訓教學考評方式還很簡單也很單一，這在很大程度上無法客觀性地對學生實訓成果和教師教學效果進行評價。筆者從以下三個方面進行了改革。第一，指導教師制定三個表格進行考評，即、某級某班數控加工實訓考勤表、某級某班質量監控表和某級某班實操考核簽到表。第二，在學院的加工企業進行加工實習的過程中，由所在的加工企業來考評。企業考評可以充分依托于實習教學環節，除了重點考察學生在實習過程中所表現出來的專業技能外，還應該對學生的工作責任心、工作紀律以及團隊協作能力進行考評。第三，可以通過職業技能鑒定來實現考評，只有獲得相應的職業資格證書的學生才能允許畢業[9]。

四、結語

當前在高職院校的機械數控加工實訓教學中還存在一些問題，這不但嚴重影響了高職院校教學質量的提升，而且還不利于學生以后的就業和發展。因此，高職院校的實訓指導教師必須轉變教學模式、教學觀念，勇于創新，不斷改革。強調安全意識，規范操作流程，加強責任管理，監督管理力度，充分調動學生的實訓興趣并采用適當的教學方法，讓學生能夠主動、自覺參與到數控車床的實訓活動中。現代社會對實踐型、技術型人才的需求量很大，必須加強校企合作，利用多種途徑，給學生提供更多的實踐實訓機會，為學生的實訓能力的提高提供條件，讓學生在實訓過程中積累實際操作經驗和水平，真正地學會技術技巧。實踐證明，只要在數控加工實訓過程中，切實做好這幾方面的改革，就能夠大大地為企業和社會培養出更多的綜合性的優質人才，從而實現高職院校提高機械數控加工實訓教學質量的目標。