數(shù)控教學論文|中等職業(yè)教育數(shù)控技能教學思路的探討

數(shù)控技術是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產的基礎；數(shù)控技術的應用是提高制造業(yè)的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段。加入世貿組織后，中國正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強競爭能力，中國制造業(yè)開始廣泛使用先進的數(shù)控技術，這迫切要求職業(yè)學校培養(yǎng)出大量的在一線從事數(shù)控加工的技術工人。
中等職業(yè)教育培養(yǎng)的主要是“藍領層”數(shù)控技術人才，這類人才是指在生產崗位上承擔數(shù)控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人，在企業(yè)數(shù)控技術崗位中占70.2%，是目前需求量最大的數(shù)控技術人才。對于“藍領型”數(shù)控人才，必須以傳統(tǒng)的機械制造技術（金屬材料及熱處理、切削原理及刀具、機床夾具、機制工藝等）為基礎，學習掌握“數(shù)控機床原理及應用基礎”和“數(shù)控加工編程技術”，還需要熟練掌握“CAD/CAM”軟件。
一、數(shù)控技能教學的現(xiàn)狀
數(shù)控技術的廣泛應用，給傳統(tǒng)制造業(yè)的生產方式、產品結構、產業(yè)結構帶來深刻的變化，亦對傳統(tǒng)的機電類專業(yè)人才的培養(yǎng)帶來新的挑戰(zhàn)。但目前中等職業(yè)教育數(shù)控技能教學在有些方面不能滿足教學、生產需要，主要表現(xiàn)在：
（一）課程設置和教學內容不能滿足企業(yè)需求
1．我國職業(yè)學校數(shù)控專業(yè)課程設置近幾年雖有所改進，但教學內容仍較陳舊，學生所學到的知識技能與企業(yè)的要求尚存在差距。例如，數(shù)控機床與編程的教學還較薄弱。由于部分學校因實訓條件所限，仍以理論講授為主，企業(yè)急需的數(shù)控機床的編程、操作、維護的培訓效果較差，不能系統(tǒng)地適應社會對勞動力的需求。
2．在實踐技能培訓方面，很多學校把實訓重點放在數(shù)控機床簡單操作上，而對數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設置等）、模具設計、CAD/CAM與數(shù)控自動編程修等專業(yè)技術能力訓練不夠。
3．現(xiàn)有數(shù)控技術教育專業(yè)教材，形態(tài)單一，內容陳舊，實踐性差。適合數(shù)控編程、數(shù)控接口技術訓練、機床參數(shù)設置及系統(tǒng)故障排除訓練、數(shù)控仿真軟件操作等課程的教材非常有限，嚴重脫離生產實際。
（二）職業(yè)學校數(shù)控專業(yè)師資數(shù)量不足，素質不高
數(shù)控技術在近幾年的廣泛應用，引起了數(shù)控人才的大量需求，同時造成數(shù)控專業(yè)師資、特別是同時具備相當?shù)睦碚撝�識和豐富的實踐經(jīng)驗的數(shù)控專業(yè)師資嚴重不足。尤其缺乏熟悉企業(yè)生產實際，并能夠承擔數(shù)控教學工作的“雙師（教師、工程師）型”專業(yè)教師，嚴重制約著現(xiàn)代數(shù)控技術人才培養(yǎng)水平的提高。
（三）數(shù)控實訓設備條件差，數(shù)量嚴重不足，且不配套
近年來，受數(shù)控人才需求增長的拉動，有相當部分職業(yè)學校建有不同規(guī)模的數(shù)控實訓基地，有的是規(guī)模大、設備種類多的實訓中心，也有設備種類和數(shù)量相對較少的實驗室。值得注意的是，為了與企業(yè)盡可能保持一致，以達到實訓效果，各學校在實訓硬件選型逐步趨向全部采用工業(yè)用數(shù)控機床、加工中心，而且實訓基地往往以加工設備配備進口數(shù)控系統(tǒng)為主，由于每臺數(shù)控設備非常昂貴，學校購置的設備數(shù)量有限，每個學生的獨立動手實際操作機會很少，實訓效果并不好。這種安排，不能適應普及性的教學實驗，一般學校培訓以觀摩為主，教學培訓的實踐操作受到局限，無法在短期內實現(xiàn)規(guī)�；�、普及化的培養(yǎng)，很難從真正意義上提高學生的動手能力，難以實現(xiàn)教學目標，實訓效果也較差。
二、數(shù)控技能教學的思路
（一） 理論教學和實踐教學并行，并以實踐為重
1.理論學習應以“實用、夠用、管用”為原則，進行模塊化、綜合化整合，著重通過實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生實際工作能力，增加學生自我動手時間，提高學生創(chuàng)新技能和綜合素質，增強學生的崗位適應能力。
2.理論教學內容應突出應用性、先進性、前沿性。培養(yǎng)學生應用數(shù)控理論的能力，突出數(shù)控理論的應用性、實用性，使學生能通過“實踐認識—針對實踐的理論學習—再實踐”的順序，掌握一定的數(shù)控加工技能，及所謂的先會后懂。教學中要體現(xiàn)早實踐、多實踐、有針對性的實踐。
3.教學中應將教學與生產實際、與新科技的轉化、應用推廣緊密結合起來。加強實踐性教學環(huán)節(jié)是體現(xiàn)以能力為重點，培養(yǎng)學生的熟練職業(yè)技能和綜合職業(yè)能力，實現(xiàn)理論與實際、教學與生產有機結合的有效途徑。數(shù)控實踐教學特別要注意其先進性、前沿性，通過教學內容上滲透新科學、新技術、新工藝，教學過程由教室向生產延伸等，可以培養(yǎng)出一批能熟練運用新技術、新工藝，能適應社會和市場需求的高素質數(shù)控操作人才。
（二）重視傳統(tǒng)金工實習
與普通機械加工設備相比，使用數(shù)控機床能加工出精度更高，外形更復雜的零件，同時可降低工人的勞動強度，提高工作效率（特別是在批量生產中）。但目前，在數(shù)控教學中存在著一種誤區(qū)，認為隨著數(shù)控機床的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的車、銑、鉗的實習的教學要求可以隨之降低，在這種思想的引導下，數(shù)控專業(yè)的實習教學出現(xiàn)了“跨躍式”或“大躍進式”的教學模式，即忽視傳統(tǒng)金工實習教學中的基本技能訓練，比如在第一屆全國數(shù)控技能大賽中，就暴露出好多這方面的問題，相當部分選手切削用量選擇不當，采用了低的切削速度，小的走刀量，較大的切削深度，導致加工時間不夠（粗加工都難以完成），最后慌了手腳，突然加大走刀量，造成刀具損壞；還有的不會磨刀，大賽時，組委會只將刀具進行了粗磨，一再提醒參賽選手，必須磨刀，可是，有的選手一上場，裝上刀就開始加工，導致刀具切削性能不好。因此，忽視金工實習而過分重視數(shù)控專業(yè)的實習是本末倒置的做法，如果不把傳統(tǒng)金工實習放到數(shù)控專業(yè)實習教學的重要位置上，那么，無論多么先進的數(shù)控加工設備，也只能培養(yǎng)出“紙老虎”式的數(shù)控專業(yè)學生。
（三）加強校企合作，形成“訂單式”人才培養(yǎng)模式
職業(yè)教育走校企合作的道路，有利于提高數(shù)控人才培養(yǎng)的針對性，實現(xiàn)學校和企業(yè)的“雙贏”。企業(yè)的需求是職業(yè)學校確定數(shù)控人才培養(yǎng)目標的根本依據(jù)。職業(yè)教育只有面向市場，以就業(yè)為導向，才會有出路。為此，在教學計劃執(zhí)行過程中，要不斷對人才市場進行調研，根據(jù)人才類型的需求變化進行一定的調整，不斷優(yōu)化培養(yǎng)方案，使其較好地貼近畢業(yè)生崗位需求實際。
具體來說，學生在企業(yè)所完成的學習任務主要是實踐教學，企業(yè)根據(jù)自己的需求組織培訓、崗位實習、實施專業(yè)綜合技能訓練等，學生所完成的“專業(yè)綜合技能訓練”題目都是企業(yè)生產現(xiàn)場的實際生產任務，并由企業(yè)技術人員進行指導和考核，學生經(jīng)過這樣的訓練，畢業(yè)后直接上崗，形成了“訂單式”數(shù)控人才培養(yǎng)模式，能很快適應崗位需求。
（四）加強“雙師型”師資隊伍的建設
學位要建立專業(yè)教師定期輪訓制度，鼓勵教師到企業(yè)進行見習和工作實踐，根據(jù)對數(shù)控技術的教學需求進行崗位培訓，重點放在工藝技術、故障診斷和排除等方面。教務部門對進修實習的教師，在下達教學任務時，給予一定的照顧，在安排授課時間上，盡量相對集中一些，騰出時間讓他們學習操作技能和理論知識，同時也可直接從企業(yè)聘用數(shù)控技術人員作為兼職教師，參與教學大綱和教學計劃的制定，并直接承擔教育教學任務。
（五）加強數(shù)控技術實訓基地的建設
1.重視傳統(tǒng)金工實習基地的建設
傳統(tǒng)的金屬加工理論與實踐技能，仍是學習先進制造技術的基礎。現(xiàn)代制造技術是在傳統(tǒng)技術的基礎上發(fā)展起來的，自動化的數(shù)控機床，離不開傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨加工技術。一個數(shù)控加工人員，如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工藝，就不可能成為一個合格的數(shù)控人員。所以，在建立現(xiàn)代制造技術實訓基地時，也同時應重視傳統(tǒng)金屬加工技術實習基地的建設。
2.建設數(shù)控技術實訓基地
根據(jù)各職業(yè)學校的實力，建立一定規(guī)模的數(shù)控技術實訓基地，應包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電火花成型機床、電火花線切割機床等加工設備以及數(shù)控模擬軟件,在數(shù)控實訓中心建設中，應優(yōu)先滿足教學與培訓要求，用有限的資金合理配置數(shù)控加工實訓設備，建議在實訓基地的建設中以小型數(shù)控機床為主，適當選用高檔機床。不論選擇小型數(shù)控機床還是高檔數(shù)控機床，數(shù)控系統(tǒng)的選擇非常重要，因為主要的教學工作是圍繞數(shù)控系統(tǒng)的功能和操作展開的。因此，對數(shù)控系統(tǒng)應要求功能齊全，G、M、T代碼和PLC指令豐富、固定循環(huán)和宏指令功能強大，可設置的系統(tǒng)參數(shù)、軸參數(shù)、補償參數(shù)豐富，能支持開環(huán)、半閉環(huán)和全閉環(huán)控制方式，能覆蓋國外主要系統(tǒng)的絕大部分功能。最好能有加工軌跡三維圖形仿真校驗和動態(tài)顯示、局域網(wǎng)接口和二次開發(fā)與擴展接口，以便學生更好、更方便、更安全的掌握數(shù)控編程和操作。
目前相當部分職業(yè)學校機電技術應用專業(yè)都在建設相應的實訓基地，分散投入實訓裝備，建設周期長，設備利用率低，很難發(fā)揮資源效益。因此，建議政府給予相應的投入，企業(yè)給予相應的支持，在職業(yè)學位相對集中的城市建設資源共享的實訓基地，以滿足當?shù)馗髀殬I(yè)學校數(shù)控技術專業(yè)學生實訓的需要。
3.配備相應的數(shù)控仿真軟件
采用數(shù)控仿真軟件，不僅降低了教學運行成本，而且給學生更多的模擬練習機會，在各種仿真練習中熟練掌握數(shù)控生產技術。這些教學系統(tǒng)既能單機獨立運行，又能在線運行，完全模擬一線生產實際。獨立運行即機床模型方式，其培訓設施只需一臺微機，數(shù)控機床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進行，而零件切削過程由機床模型三維動畫演示，用這種方式進行初步培訓是既經(jīng)濟又有效的；在線運行即機床工作方式，這種方式下教學系統(tǒng)將與實際機床連接，由硬件實現(xiàn)零件切削過程，這時除操作者是用仿真面板操作外，其他則與實際機床的真實情況一樣。簡單來講，就是利用計算機和其他的專用硬件形成一種真實場景的交互來體驗一種真實感覺，因此能進一步培訓操作者的實際工作技能。
4． 建設CAD/CAM實訓中心
CAD/CAM是數(shù)控技術發(fā)展的方向，對學生進行CAD/CAM的教學及技能培訓是數(shù)控技術教學中不可缺少的環(huán)節(jié)，通過CAM/CAM教學軟件，學生能夠在計算機上進行機械制圖和零件工藝分析，熟練掌握加工編程方法。目前可用于CAD/CAM設計的軟件有CAXA、Master CAM、Pro-Engineer、UG等，學�？筛鶕�(jù)具體情況合理選擇其中的兩種軟件。
總之，在數(shù)控技能教學的改革上只要我們更新觀念，合理調整教學計劃與內容，改革教學方法，建設好專業(yè)實訓基地，加大師資培訓力度，數(shù)控技能教學定能取得預期的成效。

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