面向“卓越计划”的数控加工技能训练模式构建研究

郭竞杰++王雅慧

摘要：在“卓越工程师教育培养计划”的实施背景下，传统数控技能训练模式存在定位不明确、培养目标与企业需求不匹配、教学内容与企业需求脱节等亟待解决的问题。作为以上问题的解决途径，面向“卓越计划”的数控加工技能训练模式以培养学生工程实践能力、分析问题及解决问题、创新能力为着力点，以满足制造企业对人才的需求为目的，通过加强校企合作来培养企业所需的专业技术人才。

关键词：卓越计划；校企合作；数控加工

中图分类号：G4

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.25.080

为了培养一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，促进我国高等教育面向社会需求培养人才的发展，教育部提出的“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）于2010年6月正式启动。2012年，河南科技学院的机械设计制造与自动化（简称“机制”）本科专业被正式批准为河南省卓越工程师教育培养计划专业。相对于大众化教育背景下的普通机制专业本科生培养，“卓越计划”更注重对本科生的工程技术实践能力和创新能力的培养。

数控加工技能训练作为机制专业一个不可或缺的实践教学环节，其内容主要包括数控编程理论培训、数控仿真软件培训、CAD/CAM软件培训及应用、数控加工工艺设计以及数控机床实操等，对培养学生的动手能力、理论联系实际能力、分析问题及解决问题的能力、创新能力等具有重要的意义。但是，传统的数控加工技能训练模式是面向普通机制专业本科生培养的，还存在一些弊端，难以满足机制专业“卓越计划”的实施要求。

1传统数控加工技能训练存在的问题

1.1定位不明确

根据“卓越计划”的要求，本科生在企业实践环节的培养累计时长不能少于一年（约40周），所以一般都把企业实践环节放在大学第四学年。而数控加工技能训练也安排在第四学年上学期，时长为9周。在与企业实践时间发生严重冲突情况下，这就产生了一个如何定位数控加工技能训练的问题。如果完全不考虑其与企业实践的配合与衔接问题，在时间上势必会严重影响“卓越计划”企业实践。如果将其定位于服务企业实践的某一个具体岗位的培训，就要根据不同的企业要求重新购置专用设备并设置不同的训练内容，不仅存在设备、师资重复建设的问题，也不具备可操作性。

1.2培养目标、教学内容不匹配

数控加工技能训练作为校内实践教学环节的一部分，具有相应的教学大纲和考核标准。其培养目标是要求学生掌握基本的数控加工实践能力，在教学内容的设置上注重与《数控机床与编程》、《数控加工工艺》等理论课程的衔接，强调基础性、稳定性以及教学的可操作性。而“卓越计划”不仅强调制造企业密切参与学生的培养，而且强调按照行业标准培养专业人才。“卓越计划”的培养目标是使学生具备在制造企业工作所必需的专业知识和技能。因此按照“卓越计划”设置的培养目标、教学内容更注重专业性、实践性、时效性，难度更大，对学生的考核评价标准也更高。

1.3教学内容缺乏前瞻性，与企业要求脱节

现代制造企业要面对激烈的市场竞争，生产技术升级换代频繁，生产设备更新换代比较快。但是数控加工技能训练是按照教学大纲开展的，而教学大纲的制定就具有一定的滞后性。经过对大量制造企业调研得知，传统数控加工技能训练的教学内容已经严重落后于企业的发展需求，缺乏前瞻性，与企业对专业技术人才的要求严重脱节，主要反映在以下三个方面。

第一，CAD/CAM软件在制造企业的生产应用中起到了极为重要的作用，因此在数控加工技能训练中CAD/CAM软件培训及应用是重点内容。由于种种原因，以往软件培训中所讲授的某版本国产软件由于版本较低、功能相对较单一，在大多数制造企业中已经被功能更强大的同类型高版本国产软件或者其它国外软件所取代。所以以往很多毕业生尽管在软件培训中学得很好，但是进入制造企业工作后，必须要重新学习企业所需要的CAD/CAM软件。

第二，目前在很多制造企业中新型数控机床（如高速加工中心等）由于效率高、精度高已经得到了广泛应用，但因其数控编程方法和数控加工工艺的设计与普通数控机床有很大不同，企业迫切需要熟悉使用和维护此类数控机床的专业人才。但是普通数控机床的编程方法、数控加工工艺设计等仍然作为重点内容，新型数控机床的相关理论知识与专业技能培训却很少涉及到。

第三，现代制造业中柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）的应用越来越广泛，工业机器人起到越来越重要的作用。目前，制造企业大量采用的先进数控加工自动化生产线已经离不开工业机器人的普遍应用。很多制造企业反映掌握工业机器人控制技术的专业人才缺口相当大，但是面向制造企业的工业机器人控制技术的教学与实训仍未开展。

综上所述，教学内容的严重滞后性直接导致了以往很多机制专业毕业生所反映的“学的没有用、有用的没学”问题，已经极不适应“卓越计划”的实施与开展。

针对上述问题，以提高“卓越计划”本科生的工程实践能力、创新能力为宗旨，以满足现代制造企业对专业技术人才的需求为目的，以加强校企合作、校企共同培养为纽带，对传统数控加工技能训练模式进行改革，面向“卓越计划”的、紧贴企业需求的数控加工技能训练模式的研究与探索迫在眉睫。

2面向“卓越计划”的数控加工技能训练模式

2.1直接面向企业人才需求定位

经过对以往大量毕业生问卷调查和对制造企业调研得知，企业最希望招聘已经具备较强工程实践能力的毕业生，而能够达到企业期望的毕业生毕竟是少数的。毕业生入职后或者学生进入参加企业技术岗位实践后，有些企业会对刚入职人员开展岗位培训，但是培训时间普遍偏短，有的企业甚至只培训一个星期。另外由于大多数企业还承担着繁重的生产任务，几乎没有企业会让刚入职人员在岗位培训时练习操作生产设备。所以很多刚入职人员只能在工作时间以外加班自学，学习时间不充裕，学习效率较低，很难在较短时间内掌握适应企业需求的工作技能。因此，如果能解决好数控加工技能训练的定位问题，不仅有利于“卓越计划”学生无缝对接企业实践，而且有利于促进“卓越计划”毕业生在相关企业就业。

通过分析制造企业对不同专业人才的需求情况，依托学院目前的硬件设备和软件条件，对企业需求量大的专业人才所需掌握的专业技能按类型进行分类。根据分类结果，将现有数控加工技能训练定位于直接面向企业需求的、多模块的工程技术教学实践，每种类型的专业技能分别对应每个扩展教学实践模块（简称“扩展模块”）。扩展模块主要包括数控机床故障诊断与维修模块、数控特种加工模块、三轴加工中心编程及实操模块、多轴加工中心编程及实操模块以及工业机器人模块等。模块化设置的好处是学院可以根据教学大纲的修订、购置新数控设备或者企业对人才需求的变化等情况，比较方便地增删扩展模块。

学生可以根据自身兴趣自行选择一个扩展模块进行训练并完成实践任务。由于学院近年来已购置多种先进数控实验设备（如DMG五轴加工中心、四轴加工中心等），其性能质量和大多数企业所购置设备相比毫不逊色，部分设备性能质量已高于企业设备，而且这些设备基本无生产任务。在实训教师指导下，学生可以有充裕的练习操作数控实验设备时间，这有利于学生在较短时间内掌握一定专业技能继续参加“卓越计划”企业实践，进而在激烈的就业竞争中掌握一定的竞争优势。

在传统数控加工技能训练中引入多个扩展模块相当于将某些岗位企业实践的一部分内容引入到校园中，能够有效解决数控加工技能训练与“卓越计划”企业实践在时间上发生冲突的问题。另外，由于扩展模块不是针对某个具体企业岗位的培训，可以有效避免设备、师资重复建设的问题。

2.2校企合作制定培养目标、确定教学内容

设置可选的扩展模块的目的是直接与企业需求对接以培养企业所需人才，教学大纲所规定的基础性内容则精简调整为面向所有学生的基础模块，因此将面向“卓越计划”的数控加工技能训练模式设置为由基础模块和多个扩展教学实践模块组成。基础模块的教学内容主要包括数控车床、数控铣床的数控工艺设计、编程、使用维护以及CAD/CAM软件培训与应用等。针对以往选用的CAD/CAM软件版本低、功能较弱的问题，一方面积极引入高版本软件培训，另一方面购置世界先进的Hyper Mill软件并将该软件的基础应用培训也纳入基础模块之中。

由于扩展模块的设置是直接面向企业需求，因此其培养目标、教学内容的确定必须通过校企合作的方式由校企双方共同确定。目前学院已经和德国DMG MORI公司、德国OPEN MIND公司、日本FANUC公司、宁波海天精工股份有限公司、南京翼马数控机床有限公司、北京安德建奇公司等多家国内外业内知名企业建立了良好的校企合作关系。相关企业人员根据企业对人才的实际需求并按照专业性、系统性、开放性、创新性、前瞻性的要求制定培养目标、确定教学内容，校方人员根据学时要求、师资力量、现有软硬件条件以及选择不同扩展模块的学生人数等因素再进一步细化培养目标，合理选择教学内容，以保证学生能够在有限的时间内高效率地尽可能多学习相关知识，真正提高工程实践能力。

2.3按照企业标准安排实训及考核基础模块和扩展模块的实训及考核是不同的。基础模块的指导教师主要由校方教师担任，要求所有学生都要参加基础模块训练并完成实践任务。基础模块的实训要求、考核标准在符合教学大纲的要求下均由学院参照企业标准制定，强调紧密贴合企业工程实践。学生只要正常出勤参加基础模块实训后并通过考核即可获得基础模块的学分。

扩展模块的指导教师由校方教师和企业一线技术人员共同担任。扩展模块的实训要求、考核标准均由企业人员严格按照企业标准制定，除了具有专业性、开放性的特性以外，还要求具有创新性、前瞻性。根据扩展模块的不同，学生在实训期间除了要正常完成必修实训任务以外，还必须独立完成至少一个相关实践项目。学生通过实践项目答辩后，并通过该扩展模块考核才能获得扩展模块的学分。

3结语

河南科技学院构建的面向“卓越计划”的数控加工技能训练模式注重培养学生工程实践能力、创新能力，把满足企业对专业技术人才需求放在第一位，做到实训内容与企业工程实践无缝对接，是实施“卓越计划”实践教学的有效途径，很好地解决了以往人才培养与企业需求脱节的问题。这一训练模式在我校机制专业“卓越计划”实施以来，以及取得了较为理想的效果，得到了机制专业“卓越计划”毕业生和用人企业的一致好评。

参考文献

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