高职院校数控加工实训人才培养模式探析

聂采高

(四川职业技术学院 智能制造学院，四川 遂宁 629000)

科学技术是国家发展的第一生产力。特别是数控技术，在世界各国的制造业中得到了广泛应用，数控技术能大大提升制造的水平和能力，在各个国家的社会发展和生产力的提升中具有重要作用。随着我国经济社会的快速发展，我国的机械制造产业也取得了突飞猛进的进步，也促进了我国工业生产水平的大大提高，但同时也提高了对机械专业人才的要求，给包括高职院校在内的我国机械制造专业人才的培养也带来了很大的压力。特别是近年来，自动化加工制造技术的有效革新，为数控加工领域提供了全新的技术支持。实训教师需要贯彻智能制造的思想意识，明确本专业的实践方向和教育要求，来提升数控加工教学的综合质量，方便学生全面掌握数控加工技术的内涵。笔者从事职业教育三十多年，一直担任数控车床、数控铣床的理论和加工实训教学，特别是在数控车床加工实训教学方面，不断总结、不断探讨、不断思考和不断改革，得到了有关专任教师和实训指导老师的肯定和学生的好评。现表述出来，与同行及专家共同研究探析。

一、高职数控加工实训教学的意义

数控加工期间，学生需要使用精密度极高的元件进行自动化加工作业，要让学生积极融入到实训教学过程之中，让学生快速掌握数控机床的使用方法及要求，以便学生更快地适应于岗位。因此，设立完善的数控实训教学模式很有必要，指导学生在实训探索中进行学习、感知、创造和理解，让学生更全面地认识到数控加工的成果和工艺性技术的内涵。教师应当指导学生自主吸收实训设计的知识点，在体验式学习、实践式操作过程中分享、学会实训的成果[1]。总之，为了提高学生的动手实操能力，教师需侧重开发学生的创新设计理念和实训意识，尤其是需要在学习锻炼、创新学习、体验感受期间掌握零件的加工技巧，这就更有利于开发培养学生的实践水平、创新精神和创造能力。

二、高职数控加工实训中存在的问题

现阶段，高职院校在进行数控技术、模具及设计等专业的教学过程中普遍存在着“重理论、轻实训”的现象，即使开展的一些实践实训教学活动也存在着一定的问题，这就给数控加工制造人才的培养带来了很多不利的因素。

(一)学生对实训加工不感兴趣

现目前，都是00后的大学生，这类学生在高中阶段就对传统的教学模式非常抵触。机械类课程的学习又不能像艺术类或者文科类课程在教学过程中一味地创新和标新立异，在存在抵触心理的情况下学生难以理解反复实践训练的意义，还有相当多的学生怕吃苦怕脏又怕累，对加工实训认识不到位，态度也不够端正，造成了对实训加工不感兴趣，对实训加工也就不够重视，这样的话就达不到实训效果。

(二)实训教学的内容与企业生产实际严重脱节

当前很多高职院校在开展数控加工实训教学时还在沿用过去的图样内容，与现在实际加工制造企业的生产情况存在着严重的脱节问题，学生很少或者根本没到生产企业去实习实训。

(三)实训教学方法太单一

虽然我国的职业教育水平与过去相比有了很大的提高，但教学方法的进步却并不明显，仍然还很简单和陈旧，特别是实训教学环节，方法方式简单粗糙，就无法有效提高实践教学效率和教学水平。

(四)实训教学考评制度不够健全

教学考评不健全一直都是我国教育领域长期存在的问题，具体到高职院校的机械加工实训教学也不例外。因为欠缺健全的考评机制，造成在实际工作中不能为实训教学工作的改善提供真实、有效的参考依据。

(五)实训教学设施设备及师资力量不足

近年来，科学技术不断进步，机械制造行业在使用的设备和加工方法上有了很大的改变，设备更加先进，技术更加进步。毕业的学生反馈到学校的信息很多都是在学校学到的知识到了企业用不上，在学校使用过的设备已经是企业更新换代的设备等负面但又很实际的信息。在校学生得到这样的信息后就对学校实训过程中学习的加工技能不太重视。而机械加工制造专业又是一门对实践操作能力要求很高的学科，要想培养出优秀的、符合生产企业岗位需求的高素质人才，就必须在硬件教学设施上提供充分的保障。但现实却是，我国很多高职院校都存在着“人多机少”的问题，甚至有的高职院校连一台高档的数控机床都没有，这就直接造成了很多实训教学工作都停留在“纸上谈兵”的阶段。现目前，有的高职院校进行实训教学的教师偏少，并且实训教师培训进修的时间也偏少，直接导致了实训教师掌握前沿的新加工技术严重缺乏。

三、高职院校数控加工实训改革措施

针对以上所述存在的问题，笔者结合自己多年以来的工作实践经验提出以下解决对策，希望对促进学生的实践能力水平的提高和实践教学质量的提高有所帮助。

(一)引入竞争机制，提高学生对实训加工的兴趣和热情

兴趣是学生最好的老师，其能够让学生积极地探索知识，积极地参与到实训教学活动当中，有了兴趣，学生才能够享受学习的乐趣，在学习中感到愉悦。实训指导教师就要千方百计地想办法来提高学生对数控实训加工的热情，现在都是爱新鲜爱挑战的00后的大学生，他们无时无刻不在彰显自己的个性，他们发朋友圈、刷抖音无非就是在证明自己的存在，笔者将这个很多人认为不好的自恋情结应用到了自己的数控加工实训教学过程中，要让学生意识到每一次实训都是一次比赛都是一次竞争。在实训进行之前，笔者就会精心准备几个难易程度不同但适合实训内容的零件图，让学生在学习本次实训内容选择加工的零件时，告诉学生只有加工出零件质量更好的同学会获得加分，当然如果难度越大的零件加分越高，为了获得加分，大多数同学均会选择难度较大的零件，也因为想提高零件的质量，同学们都认真听讲学习及注意事项，他们就会主动去操作数控车床，加工出更高质量的产品[2]。

(二)提升学生的安全意识教育

数控车床专业实训教学当中涉及到的机械设备处于高速运转的状态，另外一些如刀、夹等工具都比较危险，因此需要保证学生的安全。在实训当中如果发生了安全事故，对学院和学生家庭产生的负面影响都比较大。因此，实训指导的教师应该提升对学生的安全意识教育，为学生们营造出一个安全的学习加工环境，更好地掌握数控加工的知识，在安全的基础上保证数控车床加工实训的教学质量，为学生步入社会和工作提供保障[3]。在实训加工之前，安排一定的时间进行安全教育，组织学生学习规范手册，观看安全事故教育视频，让学生明白如果违章进行操作所要担负的风险和后果。比如：在进行数控操作时必须穿戴好工作服装和鞋子，不能佩戴饰品，女同学不能够披头散发，要将头发塞入到帽子里。及时将坏的刀具更换掉等等。只有对学生的安全教育意识进行加强，让学生养成良好的加工习惯，才能形成优秀的职业素养。

(三)完善实训教学内容

改变以往实训内容陈旧的缺陷，结合企业的实际生产项目进行教学内容方面的调整，如可以把企业正在加工的一些简单零件工艺实例作为实训内容，与加工企业密切配合，来保障所设计的实训内容与企业的实际生产情况一致，争取学生在毕业前就基本能够满足企业的实际岗位需求。现目前，我院已经和遂宁及周边地区的大型机械数控加工企业(如:托普勒公司、立训精密公司等等)进行了“校企融合”“产教结合”“强强联合”，实训指导教师和实训学生在完成了实训任务之后，可以利用空余的时间向企业的技师学习加工技术及企业文化，并实际加工产品。给学生也提供了更多的实践锻炼的加工机会，加工的学生还能够有一定的收入，所以老师和学生的加工热情也比较高[4]。

(四)优化实训教学师资

实训教师队伍的建设是提高高职院校机械数控加工实训教学质量的关键所在，除了要经常安排派遣实训指导教师到先进的加工企业和数控加工技术先进的国家去学习取经以外，教师队伍的优化主要可以从以下两个方面进行：首先，吸收企业中那些具有较高实践操作能力的职工、技术员、技师甚至工程师作为实训教师队伍的补充；其次，要对现有教师队伍的实践教学能力进行提升。比如：为了提高实践教师队伍的整体专业水平，可邀请机械加工企业的专业技术人员、高级工程师等担任高职院校机械专业的兼职教师参与实训教学；还可以与企业进行充分的合作，在企业中建立教师工作站，让教师轮流参与企业的加工制造和生产管理等活动，在积累自身实践工作经验的同时，指导学生完成实训加工任务[5]。

(五)丰富数控实训加工的教学方法

为了激发学生的学习兴趣，要改变过去单一的教学方法，在引入现代新型教学理念的基础上丰富教学方法。在实训教学过程中，指导教师要用适当的教学方法进行教学，只有这样，才能使学生在实训过程中有所收获，使学生的实际加工能力得到提高。笔者在实训指导教学过程中主要是采用了项目式教学法来进行数控车床加工实训[6]。

1.项目式教学简述

从教育发展的实际情况来看，在教育领域中的很多学科教学上都采用了项目式教学。根据学生的实际学习情况，将教材中的技能知识分成许多个技术知识点或者技能单元，然后对每个知识点或者单元作为一个项目进行教学，就是一个将知识进行化整为零，然后又贯穿在一起进行有效的教学，并且将理论知识和技能实训进行结合进行，让学生更快地掌握知识和技能技巧。

2.数控车床实训中项目式教学的步骤

我院现有发拉克和西门子系统的数控车床36台(包括平床身和斜床身两类)，现有数控专业、模具专业、机制专业、工业机器人专业等，每个年级有学生600人左右，每个班级平均40人左右，其中有高职学生和普高学生，文化水平和专业知识参差不齐，这就给实训指导工作带来了很大的难度，平均一个班级实训3—4周；在实训课堂上，我都是让学生进行合作学习，由班长或学习委员进行分配组建学习实训小组，每组人数2—3人(组内成员优势互补，也就是理论成绩好的和动手能力好的要平衡分配)，选一人当组长。

第一步，针对不同的专业及学生进行了实训项目的设置，将数控车床的操作技术分为对车床的操作以及车床控制指令的使用和对工艺的学习方法；再对数控车床实训进行目标的确定，并进行一定的要求，要求学生对课本上各系统编制程序的基础结构和格式进行学习掌握，会使用系统程序的编辑方法，并进行实际应用。

第二步，让学生了解数控车床轴类零件的加工技巧，先让学生学习简单的轴类零件加工方法，对G00、G01、G90、G94等数控车床指令进行学习和使用[7]；再让学生对数控车床的圆弧零件加工方法进行学习，并掌握其特点，学会对数控车床指令G02、G03的使用方法；对槽类零件的加工方法进行学习掌握，掌握其加工的技巧特点；再对阶台轴的基本加工方法和工艺特点进行学习，做好基础准备，然后掌握数控车床G71粗车循环和G70精车循环的技术应用；然后对切削螺纹的知识原理和特点进行基础学习，掌握数控车床G32和G92螺纹切削的指令的使用方法及其应用特点.

第三步，就是复杂零件及配合零件的综合加工实训。

从以上三个方面可以看出，项目式教学虽然是将知识点进行分开学习，但是每一个知识点之间是相互联系的，不是单一的存在，学生在对课本知识和简单的工艺学习进行基础掌握之后，再进行项目式教学实训，可以将职业理论与职业技术更好地融合在一起，有效提高学生的综合能力和专业技术水平。

对于机械数控加工来说，切削条件会直接影响加工的时间、刀具的寿命和加工的质量，因而必须始终合理控制切削条件。在合理选择切削用量时，要把控好三点要素，即切削速度、进给量和吃刀深度(背吃刀量)。在切削速度控制中，本质上是要控制切削线速度，而切削线速度主要由刀具材料和加工条件来决定。(1)在刀具材料选择上，如是硬质合金，可以将切削线速度控制在100—120米/分，如是高速钢，则要尽量将切削线速度控制地较低，通常控制在60—80米/分,甚至可以控制在20—30米/分。在加工条件方面，若是粗加工，则切削线速度较低，若是精加工，则切削线速度尽量高一些；若是机床、工件、刀具的刚性系统差，则切削线速度尽量低一些。(2)在进刀量的控制上，精加工时加工件的表面粗糙度需要严格控制，走刀量尽量要小一些，一般F=0.1—0.15mm/r；粗加工时可以取较大一些，一般F=0.2—0.3mm/r，还要考虑数控车床的功率和刀具的刚性。(3)在吃刀深度的控制上，若是精加工，一般控制为0.5—0.8mm(半径值)，在粗加工时要结合工件、刀具、车床情况来合理确定，一般控制在0.8—1.0mm(半径值)[8]。

(六)健全实训教学考评制度

好的制度是保证质量的有力手段。目前高职院校实训教学考评方式还很简单也很单一，这在很大程度上无法客观性地对学生实训成果和教师教学效果进行评价。笔者从以下三个方面进行了改革。第一，指导教师制定三个表格进行考评，即、某级某班数控加工实训考勤表、某级某班质量监控表和某级某班实操考核签到表。第二，在学院的加工企业进行加工实习的过程中，由所在的加工企业来考评。企业考评可以充分依托于实习教学环节，除了重点考察学生在实习过程中所表现出来的专业技能外，还应该对学生的工作责任心、工作纪律以及团队协作能力进行考评。第三，可以通过职业技能鉴定来实现考评，只有获得相应的职业资格证书的学生才能允许毕业[9]。

四、结语

当前在高职院校的机械数控加工实训教学中还存在一些问题，这不但严重影响了高职院校教学质量的提升，而且还不利于学生以后的就业和发展。因此，高职院校的实训指导教师必须转变教学模式、教学观念，勇于创新，不断改革。强调安全意识，规范操作流程，加强责任管理，监督管理力度，充分调动学生的实训兴趣并采用适当的教学方法，让学生能够主动、自觉参与到数控车床的实训活动中。现代社会对实践型、技术型人才的需求量很大，必须加强校企合作，利用多种途径，给学生提供更多的实践实训机会，为学生的实训能力的提高提供条件，让学生在实训过程中积累实际操作经验和水平，真正地学会技术技巧。实践证明，只要在数控加工实训过程中，切实做好这几方面的改革，就能够大大地为企业和社会培养出更多的综合性的优质人才，从而实现高职院校提高机械数控加工实训教学质量的目标。