基于智能制造背景下的中職《數控車削零件加工》課程改革與實踐

摘 要：智能制造技術的飛速進步，為中職教育領域帶來了前所未有的挑戰與契機。在此背景下，機械制造專業的核心課程——《數控車削零件加工》亟須進行教學模式的創新，以匹配新興制造技術和瞬息萬變的市場需求。也就是說，必須對《數控車削零件加工》課程進行改革，以適應智能制造時代的要求。本文探討了在智能制造背景下，中職《數控車削零件加工》課程改革的必要性，提出了課程改革的策略，并結合實踐案例，分析了改革實施的效果。

關鍵詞：智能制造 中職 數控車削零件加工 課程教學改革

0 引言

智能制造正逐步成為制造業進步的關鍵路徑，它憑借信息化、網絡化和智能化的融合，促使生產過程邁向自動化、智能化及高效化的新階段。職業教育體系中，中職教育扮演著培育高技能、高素質技術人才的關鍵角色。然而，面對智能制造的快速發展，傳統的《數控車削零件加工》課程在教學安排、授課模式及教學資源配置等方面，已難以充分滿足行業需求。鑒于此，對該課程實施教學改革顯得尤為迫切，旨在提升人才培養的層次與質量，確保教育輸出與市場需求緊密對接。通過改革，旨在使課程內容更加貼合智能制造的實際需求，教學方法更加靈活多樣，教學資源更加豐富先進，從而有效增強學生的實踐能力和創新能力。

1 智能制造的概念

智能制造是當代工業發展的高級形態，它深度融合了信息技術、自動化技術與先進制造技術。這一模式通過智能設備與系統的應用，實現了生產流程的高度靈活化、自動化與智能化。在智能制造體系中，物聯網、大數據、云計算及人工智能等先進技術扮演著核心角色，它們共同支撐起從設計、生產到服務的全鏈條智能化轉型。智能制造不僅大幅提升了生產效率和產品質量，還顯著增強了企業的市場響應速度和定制化服務能力。通過實時數據采集與分析，企業能夠精準把控生產狀態，優化資源配置，減少浪費，實現綠色可持續發展。此外，智能制造還促進了創新設計理念的實踐，使得個性化、多樣化的產品成為可能，更好地滿足了消費者多元化需求?？傊?，智能制造代表著未來制造業的發展方向，是推動工業轉型升級、實現高質量發展的關鍵力量。隨著技術的不斷進步和應用場景的持續拓展，智能制造將引領全球制造業邁向更加智能、高效、綠色的新階段[1]。

2 中職《數控車削零件加工》課程改革的必要性

中職《數控車削零件加工》課程改革勢在必行。隨著制造業技術的飛速發展，尤其是智能制造和自動化技術的廣泛應用，傳統數控車削加工教學模式已難以滿足現代企業對高技能人才的需求。課程改革能夠引入更多前沿技術和工藝，如高速切削、精密加工等，使學生掌握更先進的數控車削技術。同時，通過優化課程內容和結構，可以提高學生的實踐能力和創新能力，為其未來職業發展奠定堅實基礎。此外，課程改革還應注重培養學生的職業素養和團隊合作精神，以適應現代企業對員工綜合素質的要求。通過與企業合作，開展工學結合、產教融合的實訓項目，學生能夠更深入地了解企業實際需求，提升解決實際問題的能力。綜上所述，中職《數控車削零件加工》課程改革是順應時代發展、提升人才培養質量的必然選擇。只有不斷改革和創新，才能培養出更多符合市場需求的高素質技能型人才，為制造業的發展貢獻更大力量[2]。

3 基于智能制造的中職《數控車削零件加工》課程教學改革策略

3.1 創新實訓項目的設計

實訓項目設計需緊扣行業前沿，將理論知識與實踐操作緊密結合。在原有基礎上，我們引入了模塊化教學、虛擬仿真技術、項目式學習等先進理念，力求打造一個高效、實用、有趣的實訓環境。模塊化教學能夠幫助學生分階段、分層次地掌握數控車削技術。我們將整個實訓過程劃分為基礎操作、編程技能、復雜零件加工等多個模塊。每個模塊包含明確的學習目標和實操任務，學生完成一個模塊的學習后，再進行下一個模塊的學習，確保技能穩步提升。同時，模塊化教學便于教師根據學生的掌握情況，靈活調整教學進度和難度，實現因材施教。虛擬仿真技術是本次實訓項目的一大亮點。借助先進的數控仿真軟件，學生可以在虛擬環境中模擬數控車床的操作過程，包括刀具選擇、工藝參數設置、程序編寫等。這種教學方式不僅降低了實訓成本，還大大提高了學生的安全性。學生可以在不受時間和空間限制的情況下，反復練習，直到熟練掌握各項技能。此外，虛擬仿真技術還能提供實時的操作反饋，幫助學生及時發現并糾正錯誤，提高學習效率。項目式學習則注重培養學生的創新思維和團隊協作能力。我們設計了多個與實際生產緊密相關的數控車削零件加工項目，如汽車零部件、航空航天零件等。學生以團隊為單位，從零件圖紙分析、工藝方案設計、程序編寫到最終加工完成，全程參與項目實施。在項目過程中，學生需要綜合運用所學知識，解決實際問題，這不僅鍛煉了他們的專業技能，還培養了他們的創新思維和團隊協作能力。同時，通過項目式學習，學生能夠更直觀地了解數控車削技術在工業生產中的應用，增強職業認同感。

在實訓項目的設計中，還特別注重培養學生的職業素養。通過模擬企業車間的管理流程，如工量具管理、設備保養、安全生產等，讓學生提前感受職場氛圍，養成良好的職業習慣。此外，我們還邀請企業專家進校園，開展專題講座和技能比武等活動，拓寬學生的視野，激發他們的學習熱情?？傊?，創新中職《數控車削零件加工》實訓項目設計，旨在通過模塊化教學、虛擬仿真技術、項目式學習等先進理念，構建一個高效、實用、有趣的實訓環境。

3.2 豐富實訓課堂教學內容

為適應智能制造行業對多樣化人才的迫切需求，中職院校需強化數控加工實訓項目，不僅包含基礎零部件的加工訓練，還應擴展至復雜及特殊部件的制造技術教學，確保學生掌握先進且實用的操作技能。同時，增設關于先進制造技術和設備的課程，助力學生緊跟制造技術前沿。除課堂教學外，第二課堂的開發也至關重要，需豐富實訓與實踐活動。具體舉措有：一是組織數控加工、機械設計等技能比賽，以競賽激發學習熱情，深化學生對專業知識的理解。二是開展企業實習、工廠參觀及公益項目等社會實踐活動，讓學生在真實環境中提升專業能力。三是設立機械設計創新、數控加工實驗等創新實驗項目，通過項目實施，激發學生的創新思維與專業潛能。這些多元化的教學活動，不僅能提升學生的專業技能水平，還能增強其實踐能力和創新意識，使其更符合智能制造領域對復合型人才的高標準。通過這些措施，學生將更好地適應智能制造領域的發展需求[3]。

3.3 引進人工智能技術

通過引進人工智能技術，中職《數控車削零件加工》的實踐效率得到了顯著提升。人工智能技術能夠優化數控車削的加工路徑。傳統數控車削編程依賴于人工經驗，編程過程繁瑣且易出錯。而人工智能技術通過深度學習和大數據分析，能夠根據零件形狀、材料特性以及加工要求，自動生成最優加工路徑。這不僅大幅縮短了編程時間，還提高了加工精度和效率。學生在實踐過程中，可以更加專注于操作技能的提升，而無需花費大量時間在編程上。人工智能技術能夠實時監控和調整加工過程。在數控車削過程中，刀具磨損、材料變形等因素都可能影響加工質量。傳統方法往往依賴于操作人員的經驗和直覺進行判斷和調整，但這種方法不僅耗時費力，而且難以保證調整的準確性。而人工智能技術通過傳感器和機器視覺等技術手段，能夠實時監測加工過程中的各項參數，如刀具磨損程度、切削力大小等。一旦監測到異常情況，人工智能技術將自動調整加工參數，確保加工過程的穩定性和連續性。這不僅提高了加工效率，還有效避免了因人為判斷失誤而導致的加工質量問題。

人工智能技術還能夠實現加工數據的智能分析和反饋。在數控車削加工過程中，會產生大量的數據，如加工時間、材料消耗、刀具壽命等。這些數據對于分析加工效率、優化加工參數具有重要意義。然而，傳統方法往往難以對這些數據進行全面、準確的分析。而人工智能技術通過數據挖掘和機器學習等技術手段，能夠自動對這些數據進行處理和分析，提取出有價值的信息。這些信息不僅可以用于優化當前的加工過程，還可以為未來的加工任務提供決策支持。學生在實踐過程中，可以通過分析這些數據，更加深入地理解數控車削的加工原理和優化方法。此外，人工智能技術還能夠為中職《數控車削零件加工》課程提供更加豐富的實踐資源。通過虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等技術手段，人工智能技術可以模擬真實的加工環境和場景，使學生在不接觸實際機床的情況下，就能夠進行模擬操作和練習。這不僅降低了實踐成本，還提高了實踐的安全性和靈活性。

3.4 加大實訓課程的信息化程度

信息技術對制造業具有不可或缺的支持功能，因此，在數控加工實踐教學中，強化信息化基礎設施并利用信息技術工具提高教學效果與速率變得極為關鍵。具體實踐路徑涵蓋：首先，引入多媒體教學。利用多媒體技術，復雜理論可以轉化為直觀的圖像和視頻資料，幫助學生快速把握知識精髓。其次，采用模擬仿真技術進行實踐訓練。仿真技術能精確模擬真實的生產場景和流程，讓學生在接近真實的環境中操作，從而增強其動手能力和實踐經驗。此外，通過網絡技術實施遠程實訓教學。網絡技術能將實訓現場和內容即時傳送到遠程設備，賦予學生隨時隨地參與實訓的便利。這些舉措不僅有助于數控加工實踐教學信息化的深入發展，還能從根本上提高教學的品質與效率，為制造業培育兼具深厚理論基礎與卓越實踐才能的杰出人才[4]。

3.5 更新智能設備和實訓設施

中職院校應當增強對數控加工實踐設施的投資，確保學生能觸及最新的制造技術和工具。在智能制造趨勢的推動下，數控加工技術與智能制造相結合，構建智能制造實訓基地，引進前沿的教學器械和當代新型技術，使學生在受教育的過程中能夠親身體驗到最新的制造技術和工具。具體而言，應采納尖端數控裝備和軟件系統，例如高端數控機床、智能制造軟件等，讓學生在受教育的歷程中熟悉并掌握最新科技。另外，還需擴充與智能制造相關的理論知識體系，涵蓋智能制造的基本原理、智能工廠的構建、計算機輔助設計等，從而使學生能夠全方位地把握智能制造技術及其在數控切削領域的應用。通過這樣的舉措，學生不僅能接觸到實際操作中的最新設備，還能從理論層面深入理解智能制造的精髓，為其未來在制造業的職業生涯奠定堅實的基礎。此舉無疑將極大地提升學生的競爭力，使他們能夠更好地適應快速發展的智能制造行業。

3.6 加強與企業的合作

緊跟現代教育理念的步伐，依據社會發展脈絡與學生求知渴望，深化校企合作，共同打造實踐平臺，協同規劃課程與實訓項目，旨在培養實踐型人才。具體來說，可以建設校內實訓基地，配備先進的數控設備和教學軟件，為學生提供良好的實踐環境。同時，通過企業合作，開展校外實習實訓，讓學生在實際工作場景中學習和掌握數控車削技術。此外，還可以組織技能競賽、創新創業等活動，激發學生的實踐興趣和創新精神。在此過程中，融入企業元素，讓教育與產業緊密相連，既傳授理論知識，又鍛煉實際操作能力，全面助力學生發展。學校亦積極邀請企業工程師走進校園，他們或親自授課，或舉辦專題分享，讓學生近距離感受并掌握企業前沿技術和實際需求。此舉旨在拓寬學生視野，提前適應職場，為職業生涯打下堅實基礎。校企深度合作，不僅為學生提供了豐富的實踐舞臺，也為企業輸送了實戰型精英，實現了互利共贏。這種教育模式的革新，超越了傳統教育框架，生動展現了現代教育理念，有力促進了教育與產業的深度融合，為培養滿足社會需求的高素質人才作出了貢獻。通過校企雙方的緊密協作，共同推動教育創新，為學生搭建起通往未來的橋梁，同時也為企業發展注入了新鮮血液，實現了教育與產業的和諧共生。

3.7 構建評價體系促進學生全面發展

《數控車削零件加工》這門傳統課程的評價體系歷來側重于考試成績，卻忽視了對學生的全面評估。為了推動學生全方位發展，必須建立一個多元化的評價機制。具體而言，可以采納諸如過程評價、項目評價及綜合評價等多種模式。過程評價旨在監測學生在學習旅程中的表現與成長，項目評價則著重衡量學生的實踐操作能力和創新思維，而綜合評價則能夠全方位地考查學生的知識積累、技能掌握及綜合素質。實施這一多元化的評價體系，旨在更為全面且公正地反映學生的學習成效與發展狀況。它不再單一地依賴分數作為評判標準，而是從多個維度出發，綜合考量學生的各種能力與素質。這樣的評價方式，不僅能夠激勵學生積極參與學習過程，還能準確捕捉并肯定他們在不同領域的進步與成就，從而真正促進學生的全面發展。通過這一系列評價手段的引入，我們期望能夠為學生提供一個更加公平、全面的成長舞臺[5]。

4 結論

智能制造技術的快速發展對中職教育提出了新的挑戰和機遇?！稊悼剀囅髁慵庸ぁ纷鳛闄C械制造專業的核心課程，需要進行教學改革以適應新的制造技術和市場需求。通過更新課程內容、改革教學方法、加強實踐教學、構建評價體系等策略的實施，可以提高人才培養質量和滿足市場需求。同時，通過完善課程體系、建設實訓基地、提升師資力量、推動校企合作和優化教學資源等路徑的推進，可以為中職數控專業的教學改革提供有力保障。未來，隨著智能制造技術的不斷發展和中職教育的不斷深入改革，《數控車削零件加工》課程的教學改革將取得更加顯著的成效。

參考文獻：

[1]楊寒，胡光忠，曹照潔.“賽教融通”視域下中職數控專業“三教”改革基本邏輯及策略[J].寧波職業技術學院學報，2023，27（3）：88-92.

[2]李文強.項目教學法在高職數控加工實訓教學中的應用分析[J].模具制造，2022，22（12）：90-92.

[3]胡雙喜，吳敏.“雙高”背景下高職院校智能制造專業群實踐教學體系的重構研究：以湖北科技職業學院為例[J].湖北開放大學學報，2023，43（4）：47-53.

[4]鄒颯.智能制造背景下技工學校數控人才培養[J].山東工業技術，2019（09）：246.

[5]陳財幸.基于智能制造背景下中職數控專業面臨的機遇與挑戰[J].教育現代化，2017，4（43）：300-301.