“應(yīng)用型本科”數(shù)控技術(shù)課程實踐教學(xué)模式的改革與實踐

何洋 顏國華 范興鐸 應(yīng)偉軍

摘 要 為適應(yīng)應(yīng)用型本科數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)的需要，對應(yīng)用型本科數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出教學(xué)過程中存在的主要問題，根據(jù)這些問題對理論、實訓(xùn)教學(xué)模式、考試模式進(jìn)行了改革，并取得了初步成效，為進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法提供了思路。

關(guān)鍵詞 數(shù)控技術(shù) 實踐教學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.02.049

Reform and Practice of Practical Teaching Model of "Applied Undergraduate" Numerical Control Technology Course

HE Yang， YAN Guohua， FAN Xingduo， YING Weijun

（Jiyang College of Zhejiang Agriculture and Forestry University， Zhuji， Zhejiang 311800）

Abstract In order to meet the needs of the cultivation of applied undergraduate numerical control technology， this paper analyzes the present situation of the teaching of applied undergraduate numerical control technology， puts forward the main problems in the teaching process， and analyzes the theory according to these problems. The practice teaching mode and the examination mode have been reformed， and the initial results have been obtained， which provide the train of thought for further improving the teaching method.

Keywords numerical control technology； practical teaching； teaching reform

0 引言

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的核心，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用普及程度已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。隨著企業(yè)用工成本的逐漸提高，傳統(tǒng)的數(shù)控技能人才已經(jīng)不能滿足企業(yè)的需求，需要既有堅實的理論基礎(chǔ)，又有一定的實踐能力的人才，也就是“工程師+技師”一體化的人才。但目前本科高校培養(yǎng)的是具有一定理論功底的機(jī)械設(shè)計研發(fā)工程師，電氣工程師及制造工程師，高職院校培養(yǎng)的是能熟練使用相關(guān)數(shù)控設(shè)備的技工和技師，“工程師+技師”一體化的人才正是目前緊缺的人才。我院作為應(yīng)用型本科院校，培養(yǎng)的人才主要目的還是服務(wù)于浙江民企，為浙江建設(shè)工業(yè)強(qiáng)省、制造強(qiáng)省添磚加瓦。

因此數(shù)控技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊對該課程的教學(xué)方式及考核方式進(jìn)行了改革。本文根據(jù)目前一般應(yīng)用型本科的數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)存在的普遍問題，提出了相應(yīng)的對策，對提高數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量有重要的理論和實踐價值。

1 本科數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀分析

與高職院校數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的實際編程及加工能力的培養(yǎng)目標(biāo)不同，本科院校的專業(yè)設(shè)置中，一般沒有數(shù)控技術(shù)專業(yè)，數(shù)控技術(shù)課程僅僅是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門課程而已。而這門課程是一門實踐性與工程性并重的課程，一般包含理論教學(xué)及實訓(xùn)教學(xué)，理論課主要介紹數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程等，實訓(xùn)課程一般學(xué)習(xí)機(jī)床的基本操作，對刀，根據(jù)圖紙編程，將簡單的零件加工出來。理論和實踐往往有些脫節(jié)。很多同學(xué)對數(shù)控編程代碼都沒理解，數(shù)控實訓(xùn)對刀也不會，更不用說自己設(shè)計加工工藝并獨(dú)立加工出來，數(shù)控操作技能水平?jīng)]有得到應(yīng)有的鍛煉。這種狀況造成學(xué)生對數(shù)控技術(shù)課程的重視程度不如機(jī)械設(shè)計類課程，嚴(yán)重影響數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)的核心地位。

這種培養(yǎng)模式培養(yǎng)的學(xué)生嚴(yán)重缺乏實際動手能力，很難滿足我省對高級數(shù)控技能人才的需求。

2 本科數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)存在的主要問題

總體而言，本科院校對數(shù)控課程的重視程度不夠是造成數(shù)控教學(xué)質(zhì)量不高的主要原因所在，不論從師資到設(shè)備，再到數(shù)控技術(shù)課程在本科教學(xué)課程體系中的地位，都嚴(yán)重影響數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

2.1 缺乏數(shù)控操作技能較高的雙師型教師

除少數(shù)有工程訓(xùn)練中心的高校外，一般本科院校制造類的雙師型教師一般都比較少。數(shù)控技術(shù)教師往往也是機(jī)械專業(yè)畢業(yè)的研究生，對數(shù)控理論知識有一定的了解和認(rèn)識，但對數(shù)控操作技能并不是很精通，并且數(shù)控車、數(shù)控銑/加工中心、數(shù)控線切割等數(shù)控加工往往是一個老師講授，很難達(dá)到一定的深度。因此授課教師教學(xué)一般更偏重理論知識的傳授，特別是數(shù)控加工工藝的編制，數(shù)控編程代碼的介紹等，對具體零件的數(shù)控加工工藝和數(shù)控機(jī)床的操作明顯存在短板，很難針對本專業(yè)同學(xué)進(jìn)行有針對性的數(shù)控技能訓(xùn)練。由于缺乏這樣的教師，學(xué)校數(shù)控設(shè)備除了上數(shù)控實訓(xùn)課之外，往往處于閑置狀態(tài)，利用率不高，對于人才培養(yǎng)和設(shè)備的壽命來說都是不利的。

2.2 數(shù)控設(shè)備較少

不同于高職院校成排的數(shù)控設(shè)備，除部分本科院校有工程訓(xùn)練中心外，大部分本科院校都存在著設(shè)備較少，陳舊并且利用率很低的狀態(tài)。由于資金緊缺，數(shù)控設(shè)備少，很難組織起一定規(guī)模的數(shù)控培訓(xùn)如技能等級培訓(xùn)及考試，設(shè)備除上課外就閑置了，這樣就進(jìn)入了一個設(shè)備少—利用率低—不會采購新設(shè)備這樣的怪圈。

2.3 實訓(xùn)過程過于簡化

本科數(shù)控課程理論聯(lián)系實際較少，以本學(xué)院為例，數(shù)控課程共48學(xué)時，理論36學(xué)時、實訓(xùn)12學(xué)時。理論課程主要介紹數(shù)控機(jī)床的原理、數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程等。而這僅有的12學(xué)時實訓(xùn)還是幾個人一臺機(jī)器，很難將理論課學(xué)到的數(shù)控加工工藝和編程應(yīng)用到實訓(xùn)中來，實訓(xùn)效果很差。

2.4 數(shù)控加工實例與企業(yè)脫軌

數(shù)控加工相關(guān)教程中使用的編程實例比較傳統(tǒng)，都是基于單件小批量生產(chǎn)的，毛坯件一般是棒料、塊體，而企業(yè)里為了提高生產(chǎn)效率，往往基于批量生產(chǎn)，選擇的毛坯往往是鑄造或者鍛造的，這兩者之間的加工工藝規(guī)程存在著巨大的差異，以至于畢業(yè)實習(xí)的時候有很多同學(xué)都認(rèn)為學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實際需要脫節(jié)嚴(yán)重。

3 本科數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革措施

針對以上問題進(jìn)行有針對性的分析，需要對教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，以滿足培養(yǎng)計劃的要求和企業(yè)的需求?；趯W(xué)院實際情況，實操教師技能水平和機(jī)床設(shè)備數(shù)量的限制，改革措施主要包含師資隊伍、教學(xué)方法、考核方式等。

3.1 師資隊伍建設(shè)

在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中，師資隊伍的建設(shè)起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有教師對數(shù)控理論及編程，通用零件的加工工藝設(shè)計有一定的水平，但跟企業(yè)實際需求還有一定的差距，通過下列途徑提高教師的實踐技能水平，以達(dá)到“雙師”教學(xué)水平：

（1）鼓勵教師到企業(yè)從事實踐活動，熟悉生產(chǎn)過程，參與項目開發(fā)和課題研究，提高專業(yè)實踐能力；

（2）利用本院數(shù)控模擬設(shè)備、機(jī)房、數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)有實驗條件，并與技師學(xué)院等中等職業(yè)學(xué)院進(jìn)行交流學(xué)習(xí)；

（3）通過教師通過職業(yè)技能鑒定的方式提高實際操作水平，鼓勵教師參加相應(yīng)的職業(yè)技能考核并獲得相關(guān)職業(yè)等級證書。

3.2 數(shù)控模擬仿真教學(xué)

采用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件等進(jìn)行模擬操作的練習(xí)，在虛擬仿真中讓學(xué)生先進(jìn)行必要的工藝分析，編寫加工程序并調(diào)試，最后完成零件的虛擬加工。這樣可以讓學(xué)生自己判斷自己編制造的工藝過程及程序是否合理、正確，進(jìn)而更好的理解零件加工的工藝過程?？梢栽诒ＷC安全的前提下讓學(xué)生更多的機(jī)會去練習(xí)數(shù)控加工，既解決了機(jī)床少的難題，又保證了安全性。當(dāng)然，模擬代替不了實操，模擬軟件對于實際加工參數(shù)的正誤不敏感，加工精度、表面質(zhì)量無法通過模擬軟件得到，并且操作機(jī)床的感覺跟模擬也完全不同，因此最后進(jìn)行實操還是必要的。

3.3 校企合作基地建設(shè)

了解企業(yè)需求，與企業(yè)合作建立校企合作基地，根據(jù)所學(xué)理論知識和實際操作技能，幫助企業(yè)解決一些技術(shù)難題，同時也得到企業(yè)生產(chǎn)一線加工零部件的圖紙、加工工藝和數(shù)控程序等，對這些技術(shù)文件進(jìn)行學(xué)習(xí)、消化、吸收，并根據(jù)所學(xué)理論知識進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。同時，在基地內(nèi)培養(yǎng)一批有一定理論水平和實際操作技能的優(yōu)秀學(xué)生，并推薦給企業(yè)，實現(xiàn)數(shù)控技能人才的高質(zhì)量就業(yè)，實現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的共贏。

3.4 以技能等級考試為依托的考核方式

目前數(shù)控技術(shù)課程考核方式包括平時成績、理論考試和實訓(xùn)，理論考試60%，實訓(xùn)20%，平時20%，理論考試占比較高，不利于學(xué)生對實際操作能力的重視。因此，我院與職業(yè)技能鑒定中心共同組織數(shù)控高級工技能培訓(xùn)，將實驗教學(xué)和技能培訓(xùn)結(jié)合起來，考核方式改為理論考試30%，平時20%，技能考證成績50%。理論考試全面考核學(xué)生的數(shù)控加工及編程的能力，技能考證則選擇一項數(shù)控技能（如數(shù)控車床工）進(jìn)行鑒定。這種考核方式極大的提高了學(xué)生的實際操作能力。

4 結(jié)束語

通過以上的教學(xué)改革措施，我院數(shù)控技術(shù)課程較為成功的完成了數(shù)控理論知識的傳授和數(shù)控實際加工能力的引導(dǎo)。培養(yǎng)了一批既有一定理論水平，又有熟練操作技能的人才，得到了企業(yè)的好評。但隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展及企業(yè)用工需求的不斷變化，數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)改革也要與時俱進(jìn)，數(shù)控教學(xué)組必將為培養(yǎng)制造業(yè)的應(yīng)用型人才不懈努力，為浙江省制造強(qiáng)省的創(chuàng)建貢獻(xiàn)自己的力量。

基金項目：紹興市高等教育課堂教學(xué)改革課題“應(yīng)用型本科數(shù)控加工技術(shù)課程實踐教學(xué)模式探討與研究”資助（SXSKG2017058）

浙江省高等教育“十三五”第一批教學(xué)改革研究項目“基于產(chǎn)學(xué)協(xié)同項目制的機(jī)械制造課程群一體化教學(xué)模式探索”資助（jg20180495）

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