基于中國特色學徒制的《數控車削加工技術》工學一體化教學實踐研究
——以軸套加工為例

韋應琴，孫耀恒

（白銀礦冶職業技術學院，甘肅 白銀 730900）

2021年，“十四五”規劃綱要明確提出，要加快推進職業教育改革步伐，努力培養一支技術精湛、創新能力強，能夠在實踐工作中解決技術難題和復雜工藝問題的大國工匠和能工巧匠。結合職業教育人才培養方案和“十四五”規劃綱要，高等職業學校與企業持續推進中國特色學徒制，二者共同制定工學一體化人才培養體系，制定適應企業人才需求的一體化人才培養方案、開發教材、制定考評標準等，人才培養質量顯著提高，為區域經濟發展做出了應有貢獻。

1 中國特色現代學徒制的內涵

中國特色學徒制是以學校和校企雙向體育人為基本前提，以在校是“學生”、在企是“學徒”的雙重身份為動力，以培養職業標準和崗位要求為目的，是一種新型職業教育的工學結合人才培養模式。中國特色學徒制有助于促進行業、企業參與職業教育人才培養全過程，提高人才培養質量和針對性。

自2014年以來，數控技術應用專業通過設立現代學徒制試點，與企業一起探索合作育人模式，為省內外制造企業輸送了一大批適應行業需求的技術技能人才，受到了企業的一致好評。

在人才培養過程中，為達成校企雙主體育人標準，突出教師和學生的雙重身份，即教師既包括“導師”——學校數控專業專任教師，也包括師傅——企業數控機床操作技術人員；學生既是在校學生，又是企業學徒；教學場景既有學校“一體化”數控實訓中心，又有企業的機械加工車間；教學過程在學校和企業交替進行；以過程性考核為主體，最終由學校教師負責基礎知識考核，企業專業技術人員負責職業素養及數控車操作技能鑒定。

2 校內教學

《數控車削加工技術》一體化教學實踐總體設計：《數控車削加工技術》課程根據中國特色學徒制育人理念，結合企業生產實際，由企業和學校同行，配備“雙師型”主導教師1人，輔助教師1人，企業技術人員2人，共同開發人才培養方體系，以企業典型工作任務為載體，一起制定人才培養方案、課程設計、課時安排、項目內容、評價標準等。

下面以《數控車削加工技術》課程中項目五——軸套編程與加工為例，利用信息化教學手段，結合崗位生產實際，融入課程思政元素，從軸套類零件的結構組成、工藝設計、刀具選擇、切削參數的確定、編制加工程序、仿真加工、機床實際加工、質量檢測等方面闡述工學一體化教學設計，解決軸套等薄壁零件數控車加工工藝難題，為實際加工生產提供依據。

2.1 資訊

（1）課前輔助教師在云班課中發布軸套加工導學案，通知學生進行課前預習，并完成云班課預習作業。

（2）課中“雙師型”主導教師介紹工作項目。如圖1所示，軸套主要表面包括內外圓柱面和端面兩部分，其中外圓柱面尺寸為，內圓柱面尺寸為壁厚2.5mm，屬于薄壁件，容易產生變形，可考慮心軸定位夾緊。內孔表面質量Ra0.8μm，分粗精加工，先進行粗車，再進行精車。主導教師啟發學生依照項目要求采集與工作相關的資料信息，利用情景模擬法告知學生以任務完成時間和完成質量為標準進行小組競賽，對優勝小組作業評定為優秀作業，并給該組每位成員增加5經驗值。

圖1 軸套零件圖

首先，學生觀看短片——全國勞模倪澤軍，融入思政元素，弘揚工匠精神。其次，學生需通過閱讀任務書，每小組為4～5人，包括工藝員、編程員、操作員、檢測員及安全員，每位成員須明確工作任務，并佩戴角色胸卡，通過查閱相關工具書初步了解各自加工任務。

2.2 計劃

（1）“雙師型”主導教師利用PPT播放加工任務，借助引導教學法引導學生進行圖樣分析、工藝分析、選擇刀具、確定切削參數、編制加工程序，并在云班課中發起頭腦風暴：如何實現零件的粗精加工，保證加工精度和提高加工效率？

（2）學生利用自主學習法通過線上自主學習軸套加工微課，觀看薄壁零件加工微視頻，分組討論工件裝夾方式、所需刀具、工件加工工序、程序編制、檢驗量具等，搶答云班課中的提問，擬定合理的加工方案。

主導教師針對任務分析中學生存在的普遍問題和重難點問題予以解答，鼓舞學生采納多種加工方案，進行綜合比較后選擇最優加工方案進行實際加工。

2.3 決策

（1）“雙師型”主導教師指導學生合理安排加工工藝，重點講解保證零件尺寸精度和形狀位置精度方法，并說明裝夾定位要求（盡量選擇通用夾具）。該零件的毛坯直徑為φ40mm鋁料，先加工內孔，采用三爪卡盤裝夾；再加工外圓，利用心軸進行定位、三爪卡盤進行夾緊，夾緊前可用百分表找正，保證軸套圓度、圓柱度、同軸度和位置度等公差要求。確定走刀路線時，按照先精車后粗車順序進行，盡可能用同一把刀具加工完所有部分，避免因更換刀具產生尺寸誤差和形位誤差。最后，主導教師對每組方案予以點評，并激勵優秀小組。

（2）每組學生初步制定自己的加工方案，由小組代表上臺展示該組方案，最后進行組間討論，取長補短，優化方案設計，教師再次確認加工方案可行性。

2.4 實施

（1）制定加工工藝。“雙師型”主導教師指導學生在制定加工工藝時，刀具選擇主要依據零件加工余量多少、零件結構特征、材料屬性、熱處理要求、加工部分幾何形狀、尺寸精度、表面質量等技術要求，正確選擇刀具材料、刀片形狀及夾緊方式和切削參數。該零件所需刀具為主偏角為93°的焊接式外圓車刀，用來粗精車端面和外圓；主偏角為75°的焊接式內孔車刀用來粗精車內孔；φ18mm麻花鉆鉆底孔。切削用量選用原則：粗加工需去除大部分余量，為實現高效加工，盡可能選擇大的背吃刀量ap和進給量f，接著在保證刀具不被快速磨損或斷裂的前提下給定一個合理的切削速度vc；精加工時，須保證零件尺寸精度和形位精度，應選擇較小的背吃刀量ap和進給量f，接著選擇較高的切削速度vc，其中切削速度的選擇可參照刀具手冊里的數值，最終轉速計算可利用公式n=1000vc/πd確定。

主導教師詳細講解基準概念（包括粗基準、精基準）和基準選擇原則，結合本任務讓學生熟練掌握基準重合原則、基準統一原則。工藝員按要求編寫數控加工工藝卡片，主要包括車床、刀具、夾具、切削用量和加工路線圖，填寫數控加工工序卡片、數控加工刀具卡片和走刀路線圖卡片。

（2）編制加工程序。該零件進給路線粗加工外輪廓既可采用“矩形”循環G81指令，精加工路線沿零件輪廓采用“由近及遠”的順序加工，但在具體路線的制定過程中，應注意減少空行程，正確選擇刀具切入、切出方向，保證最終輪廓一次走刀完成。也可采用復合循環指令G71完成粗、精加工程序編程。主導教師可按照小組劃分，指定一、二小組利用G81編程，三、四小組利用G71編程，從而對比各指令加工特點、加工效率，總結兩種指令各自應用場合。編程員根據組內討論結果，編寫軸套加工程序。

（3）模擬仿真加工。編程員利用宇龍仿真軟件或Vericut軟件進行模擬仿真加工，檢查程序正確與否，為機床實際加工做準備。

（4）數控車床實際加工。主導教師在數控實訓中心重申安全操作規程，演示工件裝夾、內孔車刀裝夾及說明其幾何角度對加工的影響；注意查看學生操作狀況，有需要的予以指導。

加工員完成工件裝夾、刀具裝夾、對刀操作，程序校驗等，輔助教師確認由試切對刀確定的工件原點、刀補等無誤后允許學生進行低速試切，試切過程中實時進行測量，與圖樣尺寸進行比較，如果不滿足尺寸精度要求，可通過修改刀補表中的數值來達到圖樣給定尺寸精度要求。在此過程中，主導教師可引導學生自主檢查加工中出現的問題，分析問題出現的具體原因，培養學生分析問題和自主解決問題的能力。

2.5 檢測

為了保證零件尺寸精度要求，檢驗員首要考慮所用量具種類，測量外圓可選擇千分尺、游標卡尺或公法線千分尺；測量內孔可選擇內徑千分尺。主導教師詳細講解各量具工作原理、結構和讀書方法。檢驗員選擇恰當的測量器具根據圖樣要求逐一測量零件尺寸，填寫學生評分表。輔助教師須記錄檢驗員詳細測量過程，包括測量器具的選擇、測量方法、讀數準確性等，然后對學生職業素養、操作規程、零件質量進行詳細考評，填寫教師評分表。

2.6 評價

學生組內互評，填寫學生互評表。輔助教師組織同學們進行組間討論，組長匯報本次加工中的優缺點，輔助教師對最終產品質量問題提出合理意見，并公布各小組該項目最終得分。

3 企業實習

3.1 企業學習

學生如期完成由校企雙方確定的學校學習任務后，定期進入企業，企業依據人才培養方案、課程標準、課程設置等教學文件，由企業技術人員，即“師傅”為“學徒”安排工作場所、工作設備、學習資源等。“師傅”細化崗位技能要求和訓練時間，“學徒”要在既定時間內完成考核項目。最后，“學徒”要參加企業組織的考核評價，“師傅”全面負責學生的崗位工作、學習和日常考勤等，并記錄“學徒”在教學工作和生活作息等方面的問題，總結歸納，為后期修改完善校企合作育人方案提供實際依據。

3.2 技能鑒定

按照校企雙方指定的學歷證書+技能等級證書制度，即“1+X”證書制，由企業專業技術人員攜手學校專業教師共同開發技能鑒定資源庫，包括理論試題、實操試題及評分標準，在企業（或學校）完成技能鑒定工作。

4 考核評價

學生成績由表現成績、理論考試成績和專業技能考核成績三部分構成，其中表現成績占30%，由學校教師和企業“師傅”共同給定，理論考試成績由學校給定，占30%，專業技能考核由企業“師傅”給定，占40%。

5 結語

數控車削加工技術課程為高等職業院校數控技術應用專業一體化核心課程，學習完該課程學生應具備基本職業素養、扎實的理論知識和熟練的機床操作技能，并且能夠自主創新，利用新工藝、新技術、新方法加工出優質產品，提高生產效益，為企業培養適應崗位要求的高技能人才。因此，在育人中，為落實職業教育改革方案，深化教學改革，提高人才培養質量，中國特色學徒制育人模式為企業和學校起到了橋梁紐帶作用，通過企業專業技術人員和學校“雙師型”教師協同育人方式，探索并建立資源共建共享、互利共贏的校企深度合作長效機制，使得學生扮演雙重角色，即學生和學徒，注重人才培養質量，從而解決了人才培養與企業需求無縫銜接問題。