加强数控机床电气实践培养高职学生动手能力和工程意识

李扬新

（闽江师范高等专科学校，福建 福州 350018）

随着近年来我国社会经济的高速发展，各行各业的生产对于数字化、智能化的需求也越来越高，其中也表现出了对数控机床的极大需求。尤其是中国已逐渐成为全球制造业中心的今天，数控机床成为制造业不可或缺的设备。为了能够在生产中灵活运用并维护好数控机床，则需要针对这一领域培养更多实用型且综合素质良好的专业人才。

目前，我国大多数工科类的高职院校都已开设了数控技术应用类专业，但数控技术作为一项跟随时代发展而不断发展的先进技术，仅仅依靠学校的有效资金所购置的数控设备去进行教学，则无法真正提高高职学生的数控技术与动手能力，而一定是需要合理的教材与优秀的师资，再加上科学的教学体系与过硬的基础教学设施，在良好的教学管理下才能够进一步培养学生的动手能力与工程意识。因此，笔者将结合自身的教学实践经验，对目前已形成的较为科学规范的数控技术应用培养模式，如何提高高职学生动手能力以及培养工程意识方面展开深入的探讨。

一、加强数控机床电气实践对于高职数控专业教育的重要性

数控技术作为一门多学科融合的综合技术，不仅需要懂得如何应用数控机床，还应对其工作技术理论知识有所掌握，更重要的是要加强实践学习。从高职院校对数控专业的教育目标来看，通常分为数控机床编程与操作、数控技术模具CAD、数控机床设计与维护等。对于前两个偏机械方面的学习目标，大部分高职院校会重点培养，而最后一个偏电方面的学习目标则甚少有学校涉及。确切来讲，数控编程与操作的学习，需要学习机械加工工艺、基础编程知识、编程指令并实行操作实践等；CAD模具方面的学习，则需要学习主流的CAD应用软件、模具设计等；数控机床电气设计与维护的学习，则需要学习数控技术原理及系统等一系列偏电的课程。其中，不管哪一个学习目标的达成，都离不开数控机床电气实习这一重要实践过程。

从目前来看，大部分工科类的高职院校都已开设数控技术应用专业，但实际教学过程中主要针对的是数控编程与操作，甚少涉猎数控机床电气应用相关课程，或者是已开设但缺乏相应教师的专业指导和实习设备，进而导致数控机床电气应用相关课程沦为选修课与课外拓展知识。而随着我国社会制造业水平的上升，越来越多的数控机床被应用到了实践生产当中，社会的生产需求也导致这一方面的人才需求逐渐增大，也进一步促进了高职院校加强对数控机床电气方面的教育培养，重点关注提升学生的数控机床电气应用能力。

因此，笔者认为数控编程与操作应当成为每一位数控专业学生的必修实践课程，同时鉴于数控机床电气实习作为整个自动化专业的实践中的重要部分，不仅仅是除毕业设计之外的综合性实践环节，更应该使其成为培养数控机床电气设计与维护作为目标的实践课程。数控机床电气实践之所以重要，正是因为这部分实习有着综合色彩，是数控原理与系统、机床电气与PLC、微机原理与应用、数控检测、数控编程与操作等所方面的综合实践知识，是高职院校在数控技术应用专业培养中不可或缺的组成部分，对其而言有着重要的现实意义。

二、完善数控机床电气实践过程与内容，培养学生动手能力与工程意识

通过上述加强数控机床电气实践对于高职数控专业教育的重要性进行分析，我们能够清楚地意识到数控机床电气实习应作为高职院校自动化（数控）专业的重点实践教学内容。下面笔者则详细介绍高职院校数控机床电气实践中的具体过程与内容，探究如何完善才能够提高学生的动手能力以及培养学生的工程意识。

（一）详细介绍数控机床电气实践

所涉及的理论知识鉴于数控机床电气实习是一门综合性较强的实习实践，并且这部分实习内容所涉及的理论知识在专业学习中的课程跨度较大，分布于不同学期进行学习，也就导致在最后需要进行数控机床电气实习时，许多学生都已将前面的基础知识内容遗忘。所以，在开展数控机床电气实习之前，则需要将实习过程中需要用到的专业理论知识进行详细介绍，将所有知识进行提炼，在教师的引导下与学生一起进行回忆、消化与归类。

具体来讲，该阶段重点需要介绍数控原理与系统、数控机床基本机构、微机原理与应用、数控编程与加工工艺、机床电器与PLC等等基本知识，这些知识涵盖了数控专业的主要基础课程。对这部分内容进行全面回顾非常重要，能够为数控机床电气实习做好充足的准备，要认识到实践环节并不是单纯地让学生动手操作或作为看客，而应是理论知识的进一步深化，是学生能力的高阶进化。从数控机床电气实践所涉及到的专业理论知识来看，其实践内容与过程有着非常强的综合性。

（二）数控机床电气设计

对于高职院校数控专业的学生而言，他们中的大多数在毕业之后都会从事数控行业的相关工作，所以在教育过程中要更多地对他们的动手能力与工程意识进行培养。其中，数控机床电气设计、安装与调试、机床维护等实践内容则必不可少，而这些工作的开展都与图纸息息相关。

在实习过程当中，应当要求每一位学生都能够对典型的数控车床与铣床的电气原理图、布局图、接线图等图纸进行设计，使其在学校求学阶段便能够懂得工程设计，使其动手能力得以提升以及工程意识得到培养，在踏足社会后便能够更快适应工作环境。对于学生而言，在面对综合性较强、难度偏大且工程性要求偏高的图纸设计时，不可避免地会出现纰漏。所以，指导教师应针对学生所设计的电气图纸中的不当之处进行逐一讲解，待学生完全理解后，再让他们重新设计正确的图纸，同时也为后续的数控机床电气安装与调试做好准备。通过学生的自行设计，能够让他们对电气原理图的设计方法、工程电气制图规范以及计算机画图能力等都有所提升。

（三）电气安装与调试

该环节是培养学生动手能力与工程意识的关键性环节，结合上述学生自行设计的电气原理图纸，指导其自行进行布局与安装。虽然在电工电子实习阶段对电气安装实践有所涉猎，但与本阶段的工程实践存在一定的区别，而该阶段主要是对工厂现场安装进行模拟，去培养学生的动手能力与工程意识，所以各方面的要求都极为严格。具体来讲，电工工具使用、元器件布局与安装、导线布局与建工、线号标注等操作都要与实际工程技术要求相符，并且最后所安装的电气板质量需要达到工程的使用要求。

为了保证电气调试的顺利进行，指导教师应确保每一组学生都必须进行导线检查，同时在导线检查中也督促学生去将设计图与具体实物进行比对，从而加深对原理图的理解，深化对工程意识的理解，让学生意识到在实际工程中，这道检查工序也是不可缺少的。

待学生经过仔细的无电检查后，认为安装无误，则可申请通电调试。具体的电气调试工作分为机床电气板调试与整个数控机床电气调试。一般来讲，指导教师可对机床电气板的调试方法进行讲解并示范，让学生去自行检查与调试，给予学生充足的动手机会。当机床电气板检查与调试无误之后，便需将其与整个数控系统相连，为后续调试做准备，而后续的数控机床综合电气调试依旧由指导教师进行讲解，但在调试过程中教师需保证用电安全，并且由学生自行用万能表去检查数控机床电气的各项功能，经过多次的工程调试后，学生的自信心也会有所加强，独立动手能力则会有所提高，其工程意识也会得到进一步培养。

综上所述，数控机床电气实习作为高职院校自动化（数控）专业的重要实践教学内容，文章主要对实践的意义、过程及内容进行了详细介绍，希望通过加强数控机床电气实践去培养高职学生的动手能力与工程意识。虽然从目前高职院校的实践效果来看，已取得一定的成绩，但笔者认为数控机床电气实践不可放松，尤其是其中的数控机床的安装与调试实践更应作为重点去抓，主要是因为现在的数控机床电气物理连接虽趋于简单化，但其中的功能调试更为注重。所以，有必要给予学生更多动手机会，去促进学生工程意识的养成，向社会输送更多高素质的数控人才。

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