智能制造技术在数控教学中的运用探究

摘  要：近年来，随着信息化技术的发展，数控技术以及智能制造技术等一些高新技术在制造行业的广泛运用，在一定程度上推动了我国现代工业化发展进程。目前，数控技术逐渐趋于网络化、智能化和开放化，为了能够适应人才培养需求，在中职数控教学过程中融入智能制造技术十分必要。文章基于数控技术发展，对智能制造技术在数控教学中的运用进行研究。

关键词：智能制造技术;数控;教学;研究;

作者简介：孙敏敏，江苏省靖江中等专业学校讲师，研究方向为机械制造工艺专业教学与研究。（江苏 泰州 214500）

中图分类号：G712      文献标识码：A      文章编号：1671-0568（2019）21-0099-02

一、智能制造技术在数控教学中存在的问题分析

1.手动编程能力降低。学生过分依赖编程软件，使得手动编程能力大大降低。目前，在数控技术操作教学中最大的问题就是工件编程，如果无法编写程序就无法实现后续操作。传统的教学方法是在教学过程中，教师通过典型的工件例题分析加工工艺，以数据代码写出程序。而目前教师一般都是教会学生使用这些智能制造软件技术，通过自动化生成程序，并利用数控系统实现模拟。这些程序通常都是正确的，学生无须对数控代码程序进行检验。然而，学生只掌握了代码结果，没有掌握编程的原理，对于程序解释分析没有深入的了解，离开这些智能技术、采用手动编程的方式就无法实现工件代码的编程。事实上，目前社会上的一些企业并没有全部配置自动编程和智能化制造软件技术，这样学生走上工作岗位后就不能很好地从事数控操作工作。因此，在教学过程中教师应该将自动编程和手动编程都传授给学生，不能让学生对编程软件过分依赖以增强其适应性。

2.技能训练过分依赖智能控制技术。学生在技能训练教学过程中存在过分依赖智能制造技术，而忽视实际操作的现象。其实，数控系统只是仿真教学软件而不能完全替代技能实际训练，在生产和工作中数控加工系统只能够仿真加工，并不能真实完成加工作业，也无法代替在真实环境下切削加工的实际过程和感受，比如在刀具安装的切削调整方面，在智能系统上只需要选择点击安装、无须注意一些细节，而在实际操作时会出现撞刀和零件加工质量问题。因此，数控专业教师在运用数控系统对学生进行实训教学时，需要强化基础机床操作技能以及知识的培养，让学生掌握机床加工的一般方法和机械加工理论知识，避免数控技术应用不规范而出现问题。

3.职业技能鉴定中仿真部分占比过高。中职学校学生毕业时要“双证”齐发，即既要有毕业证书，又要有职业技能证书。而目前在对学生数控技术职业技能鉴定过程中，仿真内容占据较大比重，如果仿真部分成绩不合格，则无法拿到相应的资格证书，这一现象也倒逼了学生过分注重智能制造系统的练习。一些学校为了能够让学生顺利拿到职业资格证书，往往会花费大量的精力和课时对学生进行智能制造技术的突击演练。因此，人社部门要和教育部门要加强沟通，共同修订职业技能鉴定大纲，编制试题库，既要适合企业需求，又要适合职业学校的教学实践，使机床操作与智能制造技术深度融合，更好地为企业培养出更多高质量、应用型的操作技能人才。

二、智能制造技术在数控教学中的运用

1.优化教学内容。未来数控智能化技术将是整个行业的发展趋势，基于市场经济背景下，高科技技术的不断革新，使得企业以及制造行业对于发展型、创新型人才的需求量提升，在一定程度上也决定了数控教学的目标。在教学过程中，应当面向工业4.0时代，以市场为导向，以就业为目标，学校应当对数控技术发展情况进行充分的调研，了解智能制造的优势和特点，不断优化教学内容和教学方法，能够使数控技术与智能制造技术实现深度融合，确保人才培养的先进性和适用性，进而推动整个制造行业的持续发展。在实际教学过程中，应当以互联网作为平台，在实际数控教学过程中要遵循循序渐进的原则，不断引导学生进行理性分析，使学生能把握当前数控制造行业整体发展趋势，并利用智能制造技术分析其特点、优势、工作原理等。

2.创新实验教学。在数控教学过程中，为了能够让学生更加理解理论知识，可以通过实验的方式让学生理解抽象技术，同时，通过实验能够让学生体验到该技术的趣味性，提升教学质量。在数控教学过程中，教师应当向学生渗透智能制造创新发展与新兴技术融合的理念，设置实验平台，比如可以针对环保自行车的设计与制作，将其作为实验课题，使学生深入了解，锻炼学生的动手思维和创新能力，同时可以提升课堂效率，调动学生的学习积极性。

3.坚持知行合一、工学结合。借鉴德国“双元制”等模式，总结我国现代学徒制和企业新型学徒制试点经验，校企共同研究制订数控人才培养方案，及时将数控的新技术、新工艺、新规范纳入教学标准和教学内容，强化学生实习实训。数控教学过程中、学校应当遵循理论与实践相结合的原则培养人才，充分发挥科研优势，可以吸引一些国内外顶级的企业参与到学校教学中，利用资源打造实践平台和实习基地，之后可以定期组织学生到企业生产一线进行参观接触当前数控操作技术以及智能制造技术，将课堂的知识延伸到课外。要主动适应“互联网+职业教育”发展需求，运用现代信息技术改进教学方式方法，推进虚拟工厂等网络学习空间建设和普遍应用。

三、智能制造技术在数控教学中的运用意义

1.数控教学中引入智能制造技术可以有效缓解学校的设备资金压力。由于一些数控设备昂贵，比如数控机床是机电一体化中价格较高的一种设备，而且存在型号多、费用高、操作系统复杂等问题，在平时技能训练操作过程中需要投入大量的人力、财力、物力来进行维护保养，而在数控教学中引入智能制造技术可以有效缓解学校的设备资金压力。

2.能够降低损耗，节约教学成本。利用智能制造技术和软件无须消耗大量的材料，对原材料使用率低，能在一定程度上减少资源浪费的问题。50个节点的正版智能制造软件，仿真系统加上机房投入所需费用相当于一台数控机床资金，能够大大减少了教学资金的投入力度。

3.降低了使用成本。智能制造技术在运用过程中比较简便，而且该软件和技术所占空间较小，后期维护费用较低，也降低了使用成本。另外，智能制造技术对于计算机系统的配置要求比较低，普通的计算机就可以满足该智能制造技术的性能要求，同时支持多种操作系统，只需具备成套的智能制造软件技术和计算机房就可以解决学生的技能训练问题，使学生可以在实习过程中实现初始化，对一些无法完成的训练可以进行回顾，进行多次的實际操作，使教学质量事半功倍，这样在提升了训练效果的同时，还可以减少训练成本的投入。

4.可以有效解决操作安全的问题。由于不少学校在购买数控设备方面存在资金不足的问题，往往导致在实际数控教学中要求相应的操作人员较多，设备少，很多学生缺乏实际操作机床的机会，对这些设备操作不熟悉，而对于一些初学者来说，在操作过程中可能会出现材料浪费、撞坏车刀、损坏工件等问题。如果学生没有严格按照操作流程，则会导致较大的人员伤亡问题。而引入智能制造技术，可以让学生了解操作流程，减少操作不当导致的损失，也不会对机床造成太大的损坏。

综上所述，对于学校来说，能够为社会培养高技能应用型的人才是最终目标，学校要进行长期的探索、优化教学方法。智能制造技术在数控教学中的应用还处于初步的探索和研究阶段，我们需要综合考虑，合理利用智能制造技术，改变传统的教学模式，认真分析和对待在教学及应用过程中出现的问题，使智能制造技术更好地服务于生产和教学。

参考文献：

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[2] 黄筱调，夏长久，孙守利.智能制造与先进数控技术[J].机械制造与自动化，2018，（1）：1-6.

[3] 张金刚.浅谈数控仿真软件在数控教学和职业技能鉴定中的应用[J].CAD/CAM与制造业信息化，2009，（10）：93-94.

责任编辑  胡江华