淺談機械加工實訓工件的綜合利用

【摘 要】高等職業院校是培養高素質的應用型人才，學生的實踐操作能力是關鍵性的課程，而實踐操作課程又是大投入、高成本的實踐教學環節，如何讓機械制造方面的學生能夠經濟而有效地開展實訓教學，提高學生的實踐操作能力，是每個學校研究的課題。我們開展機械加工實訓工件綜合利用的研究，通過實訓教學課程內容的設計，使學生加工出來的部分工件具有使用價值，從而節省學生實訓耗材的開支，促進實訓基地運行的良性發展。

【關鍵詞】應用型人才 實踐操作水平 實訓工件綜合利用 教學設計

一、高等職業院校要提高學生技能操作水平面臨的主要問題

作為技術及技能人才培養的高職院校，實訓基地建設是高職院校重要的組成部分，是體現高職教育培養應用型人才特色不可缺少的教學環節。雖然各高職院校紛紛建起了各具特色的現代化實訓基地，但是從實踐技能的掌握到熟練再到精通，是和學生實踐操作的時間成正比的，因此決定了實訓教學是個高成本低效率的教學環節。如何最大限度地綜合有效利用實訓基地資源，降低實訓教學成本，獲得最大的實訓效果，成了實訓基地運行管理首先要解決的問題。

二、機械加工實訓工件綜合利用的意義

高等職業院校的機械制造、數控技術及模具制造等相關專業的學生每年都要開展機械加工實訓的課程，而機械加工實訓是個高消耗的實訓課程，不僅要有高昂的設備投入，而每年不菲的實訓耗材開支也使得不少的學校苦不堪言。如何使學生學到技術的同時學校又能減少開支，這是每個學校都在研究的問題。

現在的機械實訓基地普遍存在著單門課程各工種各自訓練的情況，各門課程之間各專業各系部之間沒有聯系，就是同一門課程的前后訓練在工件使用上也缺乏有效的聯系，學生每加工出來的一個工件即無用的廢品（比如數車加工出來的一根軸，數銑加工出來的工件，線切割加工出來的工件等等），這些都是獨立的工件，是為提高學生操作技能而設計出來的，沒有任何實用價值。要提高學生的實訓操作技能，必須要經過加工大量的工件加工，雖然學生經過這樣的實訓后，操作技能得到了很大的提高，但加工出來的零件沒有任何使用價值，造成很大的浪費，使得很多院校不堪重負。有些學校從經濟效益角度考慮只能縮短學生的實訓操作時間，也就是降低學生的操作技能標準，學生只懂得基本的操作，無法加工出符合技術要求的產品，培養出來的學生操作技能水平達不到社會的要求。

學生操作技能水平的提高是和學生技能訓練時間成正比的，而學生技能訓練時間的長短和材料消耗又是非線性的。在技能訓練的初期，由于學生操作不熟練，停機、調整、測量、準備刀具等時間比較長，所以在單位時間內學生操作訓練消耗材料比較少，而進入后期，由于學生操作熟練程度的提高，加工速度的加快，所消耗的材料要大得多，因此許多學校就從縮短學生的訓練時間來減少耗材的支出，學生的技能水平也就無法得到提高了。

現在很多院校也在研究如何搞好實訓基地運行的問題，普遍的做法有校企聯合辦學，承接外來加工，校辦企業等等，但都遇到各種各樣的問題，有的名不副實，有的舉步維艱。第一，很多校企聯合辦學，學生很難在企業實際開展操作實訓，大多是以參觀的形式完成的；第二，承接外來加工的，遇到設備問題，學生操作熟練程度、技術水平問題，廢品問題，趕工交貨時間問題等等；第三，校辦企業，只有大型院校才辦得到，但是同樣遇到資金、產品、經營風險等諸多不確定的因素。

如何在提高學生操作技能水平的同時，減少耗材的支出，或者在消耗材料的同時，學生加工出來的是有價值的工件，這些工件可以用在其他實訓項目上作為毛坯或者半成品，或者其他實訓設施上的某個零部件，或者直接出售給企業作為產品的一部分，用來部分補充學生實訓過程的消耗，以維持實訓基地的良性發展。

三、我院在機械加工實訓工件綜合利用的幾點做法

我院從幾年前就開始著手研究機械加工工件綜合利用的研究，現已經在普通車床實訓上實施，并初見成效。如果我們能夠對要進行實訓的工件，通過統籌規劃，精心設計，在保證能夠提高學生的基本實訓技能的基礎上，務求工件具有實用價值。

首先我們考慮單門課程實訓工件的前后再利用的問題。例如普通車床的實訓，我們實施的是初級實訓再到強化訓練（考中級等級證）的實訓模式。開始初級實訓的時候，主要是訓練學生機床操作的基本技能，如熟悉機床結構，控制基本尺寸，學會各種表面的加工方法，磨刀裝刀以及量具的使用方法等等。這個階段學生用的材料不多，我們設計的零件比較簡單，在軸上多設置幾個不同尺寸的臺階，讓學生反復練習，基本上就可以控制尺寸了。但這一階段在刃磨刀具上的消耗比較大，因此我們先用舊刀桿給學生練習磨刀，當學生基本磨出刀具的各個刀面形狀出來后，我們改用白剛刀給學生使用，最后才練習刃磨硬質合金刀片，經過這幾步的練習后，絕大部分的學生在磨刀這個環節都能順利完成。在強化訓練階段學生加工速度較快，這段時間消耗的材料是很多的，因此在這一階段我們設計的零件的結構上考慮前后使用的銜接。例如前面調頭加工的零件作為后面一夾一頂或雙頂尖加工的毛坯，雙頂加工出來的零件還可以作為外圓磨床加工的毛坯，外圓磨削加工完的零件還可以留做《公差與技術測量》課程偏擺儀零件檢測的教具等等，從而大大節省了學生實訓的材料消耗。

其次，我們考慮系部內各個專業之間教學課程內容的安排和實訓之間的銜接。如我們在模具專業搞模具和畢業課程設計時，有針對性地設計一些模具，這些模具所包含的零件能滿足學生的實訓內容要求。當學生要進行實訓加工時（或者其他專業的學生實訓），我們可以根據學生實訓的進程，從這套模具里面抽出部分零件出來讓學生實訓加工。實訓剛開始的時候加工簡單的零件，隨著學生操作技能水平的提高，可以選擇加工復雜些的零件，最后通過補充一些零件就可以組裝成一套完整的模具作為實訓設施保存下來，這套模具可以用來做理論課教學的教具或者供學生進行課程設計、測繪的實物。

第三，我們還在全校各系各專業之間實驗實訓設施的建設方向和已開展的實訓內容之間的聯系，使學生加工出來的工件成為實驗實訓設施的一部分。例如在資源系的實訓設備——采礦破碎機的和浮選機的改造中有部分零部件就是我們學生生產出來的，為學校節省設備采購開支幾萬元。另外機械專業學生實訓加工出來的零件還可以作為汽車專業的實訓設施等等。

第四，我們考慮學生實訓工件和企業產品之間的聯系。在具體實施過程中我們重點考慮的是學生的技能訓練和獲取適當的材料費補貼，并不是考慮如何賺錢的，一般我們外接零件的加工費以能夠補貼刀具費和人工費就可以了，因此我們外接件的價格有一定的優勢，所以當企業有了需要外協加工件的時候也會主動和我們聯系，學生實訓有了充足的毛坯資源，保證了的學生實訓課的順利進行，學校、學生和企業實現了三贏，效果很好。

通過對學生實訓內容、加工的工件進行有針對性的有機整合和設計，既保證了學生基本操作技能的提高，又使得前面加工出來的工件成為后面要加工工件的毛坯，學生實訓加工出來的工件或者成另一實訓項目的材料，或者成為另一實驗實訓設施的一部分，或者某一教學教具，或者成了企業產品的一部分，這樣加工出來的工件具有實用價值，得到了充分的利用，學生在實訓過程中消耗的材料轉換成有使用價值的東西，通過出售或置換來補充實訓基地的支出，減少了實訓基地部分耗材的開支，促進實訓基地運行的良性發展。

四、我院機械加工實訓工件綜合利用研究取得的成果

我院在2011—2012年度主要在機電工程系展開機械加工實訓工件綜合利用研究，在學院領導的正確領導下，經過全系領導、老師的共同努力，加上學生的積極配合，我們取得如下的成果：在工件的前后利用上面，僅學生車工強化訓練階段全年節省材料1200千克，按市場材料費5元/千克計算，共計6000元；在模具教具制造中，學生自制模具18套，如按市場購買價每套模具平均1500元計算，共計27000元；在對外加工中，按學生學習相應的技能所需要的時間和學生當時的操作熟練程度，估計消耗的材料約擇合2000千克，共計10000元。我們僅就能夠量化的材料消耗上面來計算，在一年的時間里，通過機械加工實訓工件綜合利用上面為學院節省學生實訓耗材開支4萬元左右。