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

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)；數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的重要手段。加入世貿(mào)組織后，中國(guó)正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力，中國(guó)制造業(yè)開(kāi)始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，這迫切要求職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)出大量的在一線(xiàn)從事數(shù)控加工的技術(shù)工人。
中等職業(yè)教育培養(yǎng)的主要是“藍(lán)領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才，這類(lèi)人才是指在生產(chǎn)崗位上承擔(dān)數(shù)控機(jī)床的具體操作及日常簡(jiǎn)單維護(hù)工作的技術(shù)工人，在企業(yè)數(shù)控技術(shù)崗位中占70.2%，是目前需求量最大的數(shù)控技術(shù)人才。對(duì)于“藍(lán)領(lǐng)型”數(shù)控人才，必須以傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)（金屬材料及熱處理、切削原理及刀具、機(jī)床夾具、機(jī)制工藝等）為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)掌握“數(shù)控機(jī)床原理及應(yīng)用基礎(chǔ)”和“數(shù)控加工編程技術(shù)”，還需要熟練掌握“CAD/CAM”軟件。
一、數(shù)控技能教學(xué)的現(xiàn)狀
數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來(lái)深刻的變化，亦對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。但目前中等職業(yè)教育數(shù)控技能教學(xué)在有些方面不能滿(mǎn)足教學(xué)、生產(chǎn)需要，主要表現(xiàn)在：
（一）課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容不能滿(mǎn)足企業(yè)需求
1．我國(guó)職業(yè)學(xué)校數(shù)控專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置近幾年雖有所改進(jìn)，但教學(xué)內(nèi)容仍較陳舊，學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)技能與企業(yè)的要求尚存在差距。例如，數(shù)控機(jī)床與編程的教學(xué)還較薄弱。由于部分學(xué)校因?qū)嵱?xùn)條件所限，仍以理論講授為主，企業(yè)急需的數(shù)控機(jī)床的編程、操作、維護(hù)的培訓(xùn)效果較差，不能系統(tǒng)地適應(yīng)社會(huì)對(duì)勞動(dòng)力的需求。
2．在實(shí)踐技能培訓(xùn)方面，很多學(xué)校把實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)單操作上，而對(duì)數(shù)控加工工藝（如工藝路線(xiàn)選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等）、模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM與數(shù)控自動(dòng)編程修等專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力訓(xùn)練不夠。
3．現(xiàn)有數(shù)控技術(shù)教育專(zhuān)業(yè)教材，形態(tài)單一，內(nèi)容陳舊，實(shí)踐性差。適合數(shù)控編程、數(shù)控接口技術(shù)訓(xùn)練、機(jī)床參數(shù)設(shè)置及系統(tǒng)故障排除訓(xùn)練、數(shù)控仿真軟件操作等課程的教材非常有限，嚴(yán)重脫離生產(chǎn)實(shí)際。
（二）職業(yè)學(xué)校數(shù)控專(zhuān)業(yè)師資數(shù)量不足，素質(zhì)不高
數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用，引起了數(shù)控人才的大量需求，同時(shí)造成數(shù)控專(zhuān)業(yè)師資、特別是同時(shí)具備相當(dāng)?shù)睦碚撝�識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控專(zhuān)業(yè)師資嚴(yán)重不足。尤其缺乏熟悉企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，并能夠承擔(dān)數(shù)控教學(xué)工作的“雙師（教師、工程師）型”專(zhuān)業(yè)教師，嚴(yán)重制約著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)水平的提高。
（三）數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件差，數(shù)量嚴(yán)重不足，且不配套
近年來(lái)，受數(shù)控人才需求增長(zhǎng)的拉動(dòng)，有相當(dāng)部分職業(yè)學(xué)校建有不同規(guī)模的數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地，有的是規(guī)模大、設(shè)備種類(lèi)多的實(shí)訓(xùn)中心，也有設(shè)備種類(lèi)和數(shù)量相對(duì)較少的實(shí)驗(yàn)室。值得注意的是，為了與企業(yè)盡可能保持一致，以達(dá)到實(shí)訓(xùn)效果，各學(xué)校在實(shí)訓(xùn)硬件選型逐步趨向全部采用工業(yè)用數(shù)控機(jī)床、加工中心，而且實(shí)訓(xùn)基地往往以加工設(shè)備配備進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)為主，由于每臺(tái)數(shù)控設(shè)備非常昂貴，學(xué)校購(gòu)置的設(shè)備數(shù)量有限，每個(gè)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手實(shí)際操作機(jī)會(huì)很少，實(shí)訓(xùn)效果并不好。這種安排，不能適應(yīng)普及性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，一般學(xué)校培訓(xùn)以觀摩為主，教學(xué)培訓(xùn)的實(shí)踐操作受到局限，無(wú)法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�、普及化的培養(yǎng)，很難從真正意義上提高學(xué)生的動(dòng)手能力，難以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，實(shí)訓(xùn)效果也較差。
二、數(shù)控技能教學(xué)的思路
（一） 理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并行，并以實(shí)踐為重
1.理論學(xué)習(xí)應(yīng)以“實(shí)用、夠用、管用”為原則，進(jìn)行模塊化、綜合化整合，著重通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工作能力，增加學(xué)生自我動(dòng)手時(shí)間，提高學(xué)生創(chuàng)新技能和綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的崗位適應(yīng)能力。
2.理論教學(xué)內(nèi)容應(yīng)突出應(yīng)用性、先進(jìn)性、前沿性。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)控理論的能力，突出數(shù)控理論的應(yīng)用性、實(shí)用性，使學(xué)生能通過(guò)“實(shí)踐認(rèn)識(shí)—針對(duì)實(shí)踐的理論學(xué)習(xí)—再實(shí)踐”的順序，掌握一定的數(shù)控加工技能，及所謂的先會(huì)后懂。教學(xué)中要體現(xiàn)早實(shí)踐、多實(shí)踐、有針對(duì)性的實(shí)踐。
3.教學(xué)中應(yīng)將教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際、與新科技的轉(zhuǎn)化、應(yīng)用推廣緊密結(jié)合起來(lái)。加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是體現(xiàn)以能力為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的熟練職業(yè)技能和綜合職業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際、教學(xué)與生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合的有效途徑。數(shù)控實(shí)踐教學(xué)特別要注意其先進(jìn)性、前沿性，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容上滲透新科學(xué)、新技術(shù)、新工藝，教學(xué)過(guò)程由教室向生產(chǎn)延伸等，可以培養(yǎng)出一批能熟練運(yùn)用新技術(shù)、新工藝，能適應(yīng)社會(huì)和市場(chǎng)需求的高素質(zhì)數(shù)控操作人才。
（二）重視傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)
與普通機(jī)械加工設(shè)備相比，使用數(shù)控機(jī)床能加工出精度更高，外形更復(fù)雜的零件，同時(shí)可降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率（特別是在批量生產(chǎn)中）。但目前，在數(shù)控教學(xué)中存在著一種誤區(qū)，認(rèn)為隨著數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的車(chē)、銑、鉗的實(shí)習(xí)的教學(xué)要求可以隨之降低，在這種思想的引導(dǎo)下，數(shù)控專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)教學(xué)出現(xiàn)了“跨躍式”或“大躍進(jìn)式”的教學(xué)模式，即忽視傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)教學(xué)中的基本技能訓(xùn)練，比如在第一屆全國(guó)數(shù)控技能大賽中，就暴露出好多這方面的問(wèn)題，相當(dāng)部分選手切削用量選擇不當(dāng)，采用了低的切削速度，小的走刀量，較大的切削深度，導(dǎo)致加工時(shí)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(huì)磨刀，大賽時(shí)，組委會(huì)只將刀具進(jìn)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(chǎng)，裝上刀就開(kāi)始加工，導(dǎo)致刀具切削性能不好。因此，忽視金工實(shí)習(xí)而過(guò)分重視數(shù)控專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)是本末倒置的做法，如果不把傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)放到數(shù)控專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)的重要位置上，那么，無(wú)論多么先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備，也只能培養(yǎng)出“紙老虎”式的數(shù)控專(zhuān)業(yè)學(xué)生。
（三）加強(qiáng)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(duì)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的“雙贏”。企業(yè)的需求是職業(yè)學(xué)校確定數(shù)控人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本依據(jù)。職業(yè)教育只有面向市場(chǎng)，以就業(yè)為導(dǎo)向，才會(huì)有出路。為此，在教學(xué)計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中，要不斷對(duì)人才市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)人才類(lèi)型的需求變化進(jìn)行一定的調(diào)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(shí)際。
具體來(lái)說(shuō)，學(xué)生在企業(yè)所完成的學(xué)習(xí)任務(wù)主要是實(shí)踐教學(xué)，企業(yè)根據(jù)自己的需求組織培訓(xùn)、崗位實(shí)習(xí)、實(shí)施專(zhuān)業(yè)綜合技能訓(xùn)練等，學(xué)生所完成的“專(zhuān)業(yè)綜合技能訓(xùn)練”題目都是企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)，并由企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)和考核，學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣的訓(xùn)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(yīng)崗位需求。
（四）加強(qiáng)“雙師型”師資隊(duì)伍的建設(shè)
學(xué)位要建立專(zhuān)業(yè)教師定期輪訓(xùn)制度，鼓勵(lì)教師到企業(yè)進(jìn)行見(jiàn)習(xí)和工作實(shí)踐，根據(jù)對(duì)數(shù)控技術(shù)的教學(xué)需求進(jìn)行崗位培訓(xùn)，重點(diǎn)放在工藝技術(shù)、故障診斷和排除等方面。教務(wù)部門(mén)對(duì)進(jìn)修實(shí)習(xí)的教師，在下達(dá)教學(xué)任務(wù)時(shí)，給予一定的照顧，在安排授課時(shí)間上，盡量相對(duì)集中一些，騰出時(shí)間讓他們學(xué)習(xí)操作技能和理論知識(shí)，同時(shí)也可直接從企業(yè)聘用數(shù)控技術(shù)人員作為兼職教師，參與教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃的制定，并直接承擔(dān)教育教學(xué)任務(wù)。
（五）加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)
1.重視傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)基地的建設(shè)
傳統(tǒng)的金屬加工理論與實(shí)踐技能，仍是學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)�，F(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床，離不開(kāi)傳統(tǒng)的車(chē)、銑、刨、磨加工技術(shù)。一個(gè)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(gè)合格的數(shù)控人員。所以，在建立現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地時(shí)，也同時(shí)應(yīng)重視傳統(tǒng)金屬加工技術(shù)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。
2.建設(shè)數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地
根據(jù)各職業(yè)學(xué)校的實(shí)力，建立一定規(guī)模的數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地，應(yīng)包括數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、加工中心、電火花成型機(jī)床、電火花線(xiàn)切割機(jī)床等加工設(shè)備以及數(shù)控模擬軟件,在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)中，應(yīng)優(yōu)先滿(mǎn)足教學(xué)與培訓(xùn)要求，用有限的資金合理配置數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)設(shè)備，建議在實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)中以小型數(shù)控機(jī)床為主，適當(dāng)選用高檔機(jī)床。不論選擇小型數(shù)控機(jī)床還是高檔數(shù)控機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)的選擇非常重要，因?yàn)橹饕�的教學(xué)工作是圍繞數(shù)控系統(tǒng)的功能和操作展開(kāi)的。因此，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)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(qiáng)大，可設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)、軸參數(shù)、補(bǔ)償參數(shù)豐富，能支持開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)和全閉環(huán)控制方式，能覆蓋國(guó)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(yàn)和動(dòng)態(tài)顯示、局域網(wǎng)接口和二次開(kāi)發(fā)與擴(kuò)展接口，以便學(xué)生更好、更方便、更安全的掌握數(shù)控編程和操作。
目前相當(dāng)部分職業(yè)學(xué)校機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)都在建設(shè)相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)基地，分散投入實(shí)訓(xùn)裝備，建設(shè)周期長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，很難發(fā)揮資源效益。因此，建議政府給予相應(yīng)的投入，企業(yè)給予相應(yīng)的支持，在職業(yè)學(xué)位相對(duì)集中的城市建設(shè)資源共享的實(shí)訓(xùn)基地，以滿(mǎn)足當(dāng)?shù)馗髀殬I(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的需要。
3.配備相應(yīng)的數(shù)控仿真軟件
采用數(shù)控仿真軟件，不僅降低了教學(xué)運(yùn)行成本，而且給學(xué)生更多的模擬練習(xí)機(jī)會(huì)，在各種仿真練習(xí)中熟練掌握數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)。這些教學(xué)系統(tǒng)既能單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，又能在線(xiàn)運(yùn)行，完全模擬一線(xiàn)生產(chǎn)實(shí)際。獨(dú)立運(yùn)行即機(jī)床模型方式，其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺(tái)微機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型三維動(dòng)畫(huà)演示，用這種方式進(jìn)行初步培訓(xùn)是既經(jīng)濟(jì)又有效的；在線(xiàn)運(yùn)行即機(jī)床工作方式，這種方式下教學(xué)系統(tǒng)將與實(shí)際機(jī)床連接，由硬件實(shí)現(xiàn)零件切削過(guò)程，這時(shí)除操作者是用仿真面板操作外，其他則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是利用計(jì)算機(jī)和其他的專(zhuān)用硬件形成一種真實(shí)場(chǎng)景的交互來(lái)體驗(yàn)一種真實(shí)感覺(jué)，因此能進(jìn)一步培訓(xùn)操作者的實(shí)際工作技能。
4． 建設(shè)CAD/CAM實(shí)訓(xùn)中心
CAD/CAM是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的方向，對(duì)學(xué)生進(jìn)行CAD/CAM的教學(xué)及技能培訓(xùn)是數(shù)控技術(shù)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，通過(guò)CAM/CAM教學(xué)軟件，學(xué)生能夠在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行機(jī)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(shè)計(jì)的軟件有CAXA、Master CAM、Pro-Engineer、UG等，學(xué)校可根據(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(xué)的改革上只要我們更新觀念，合理調(diào)整教學(xué)計(jì)劃與內(nèi)容，改革教學(xué)方法，建設(shè)好專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，加大師資培訓(xùn)力度，數(shù)控技能教學(xué)定能取得預(yù)期的成效。

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