基于校企合作的數控實訓教學改革探索與實踐

蔣海燕　王國超　陳亮

摘 要 文章在分析工程訓練中心數控實訓教學現狀的基礎上，闡述了開展校企合作、協同育人的重要意義。建立校企合作平臺，整合企業技術資源，構建基于企業真實產品的實訓項目，開展基于項目驅動的實踐教學改革，打造開放實訓平臺，有效提升學生的工程素養和創新實踐能力。

關鍵詞 工程訓練 數控 校企合作 項目驅動

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.050

Exploration and Practice of Numerical Control Practical Training Teaching Reform Based on Cooperation between School and Enterprise

JIANG Haiyan， WANG Guochao， CHEN Liang

（Engineering Training and Management Experiment Center of Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）

Abstract On the basis of analyzing the present situation of numerical control practice training in engineering training center， the importance of developing school enterprise cooperation and educating people with cooperation is expounded. The establishment of school enterprise cooperation platform， technology integration of enterprise resources， the construction enterprise project based on real product training， carrying out teaching reform based on project driven， to create an open platform， effectively improve students' engineering quality and innovative ability in practice.

Keywords engineering training； numerical control； school-enterprise cooperation； project driven

大力發展高等工程教育，培養高素質應用型工程技術人才，是實現我國由制造大國轉型為制造強國的必然選擇。縱觀世界制造強國的工程教育體系，無不強調工學結合、協同育人的雙主體培養模式，[1-2]且從國家層面制定了完善的政策和激勵機制，確保企業深入參與工程人才的培養。鑒于我國國情，高校與企業直接合作，共同實施實踐教學具有較大的困難。工程訓練中心作為我國高校特有的實踐教學機構，在一定程度上彌補了我國高等工程教育中實踐環節不足的矛盾。高校工程訓練中心多由原校辦工廠轉型而來，近年來，通過“中央財政支持地方高校專項資金”、“實驗教學示范中心”等項目的建設，普遍獲得了較大的發展，以數控機床為代表的先進制造設備，無論在種類還是數量上都上了一個新臺階，教學內容也由傳統單一技能訓練為主的金工實習、電子工藝實習轉變為現代工程綜合實踐。然而相對于硬件條件的快速發展，與之相匹配的教學內容和教學資源建設則相對滯后。[3-5]如何充分利用硬件資源，深化實踐教學改革，進一步增強學生工程實踐能力，更好地為高校人才培養目標服務，成為工程訓練中心急需解決的問題。重慶理工大學工程訓練中心以數控模塊為試點，探索校企合作的實訓教學模式，取得了較好的效果。

1工程訓練數控實訓現狀分析

數控技術作為制造工業現代的重要基礎，直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，因此，數控實訓在現代工程訓練體系中占有重要地位。當今，國內工程訓練中心數控設備普遍呈現一定規模，許多高校對數控實訓教學模式進行改革，然而由于受實訓項目、內容、學時、師資等方面的限制，現階段數控加工實訓很難做到真正意義上的生產性實訓，學生雖然掌握了基本的編程指令和設備操作方法，但對零件的加工工藝分析、正確的選擇刀具和切削用量、尺寸控制和工件測量等實用的技能掌握的卻不夠，導致學生的專業技能、工程實踐能力和工程素養的培養與市場化的企業需求存在差距。目前各高校數控實訓教學存在的問題：

1.1 重編程，輕工藝

傳統數控實訓項目側重于對學生編程能力的考核，因此在實訓項目的設置上只注重于“零件”的外形尺寸，對于尺寸精度、形位公差、粗糙度、零件材料、工裝夾具等要素沒有涉及。考慮到材料成本及操作安全性，不少學校使用聚乙烯棒料、石蠟等作為原材料進行加工，加工完成后也缺少“零件”檢測環節，顯然，這樣的“零件”與企業的標準是相去甚遠的，學生在面對真實零件加工時無從下手。

1.2 重仿真，輕實做

受數控實訓師資隊伍限制，在學習數控編程基本理論知識的基礎上，學生往往用大量時間進行編程模擬，待全部仿真通過后，再進行分組操作示范和實做，學生實做時間有限，不能保證每一位學生都有機床操作實踐機會。盡管數控仿真可以模擬數控機床的真實操作面板和刀具相對運動軌跡，使得數控機床的編程操作易于課堂化教學，同時降低了實作的危險性。然而，數控加工仿真軟件畢竟不能等同于真正的數控機床，模擬仿真更不能替代學生具體的操作實踐，過于依賴仿真系統反而不利于學生實踐動手能力、安全意識和質量意識的培養。[6]endprint

1.3 重課內，輕課外

由于教學任務繁重、師資不足、安全、設備運行維護成本高等多種原因，傳統數控實訓往往只注重課堂內的基礎教學，開放實訓僅集中在學生競賽、課外科技活動、部分教師科研零件制作等少數環節，導致數控設備（尤其是高端數控設備）使用效率低下，不利于實訓資源的有效共享和學生工程實踐能力、創新意識的進一步提升。

2 工程訓練數控實訓環節開展校企合作的必要性

2.1 有利于數控實訓師資隊伍建設

建設一支高素質的雙師型教師隊伍，是確保工程訓練教學質量的基礎。目前數控實訓師資隊伍由兩類人員構成：一是來自原校辦工廠的技術工人，他們具有豐富的工程經驗和熟練的操作技能，是工程訓練中心寶貴的財富，但理論知識較欠缺，年齡偏大；二是以人事代理或勞務派遣等途徑來自高校的青年教師，他們理論基礎扎實，但缺乏工程實踐經驗，實踐技能方面也有待提高。受制于高校人才引進政策，直接從企業引進高水平技術人員或從高校引入高層次人才，具有較大困難。通過校企合作，鼓勵教師參與企業生產實踐或產品開發，有利于提高實踐操作技能，積累工程實踐經驗，促進教師整體素質提高。

2.2 有利于整合技術資源，建設數控實訓項目庫

項目是學生學習數控知識，提升工程實踐能力的有效載體。優質的實訓項目必須緊密結合工程實際，讓學生在完成實訓項目的過程中，實現知識儲備向能力的轉化。通過校企合作，充分整合企業技術資源優勢，以企業真實生產產品，企業技術改造項目等為基礎，凝練實訓項目，可為不同專業學生提供分階段、層次化的個性化實訓項目，便于因材施教的開展。

2.3 有利于學生大工程意識的培養

通過工程訓練，學生不僅要體驗各種制造技術，同時應將安全、成本、質量、環保、管理及市場等意識貫穿于工程訓練的始終，培養學生解決復雜問題的能力，提高其綜合素質。通過校企合作，以真實產品為載體，學生可體驗從產品設計、物料選擇、加工裝配到質量檢測、經營管理、市場營銷和服務等企業生產流程，有利于學生熟悉企業生產文化，建立全面的工業生產意識。[2][4]

3工程訓練數控實訓校企合作具體實踐

我校工程訓練中心數控實訓室現有數控車床12臺、數控銑床3臺、加工中心2臺，共有師資隊伍5人，其中工程師1名、工勤人員4名（其中2人即將退休），年均接待實訓學生達4000余人次。由于師資不足，在教學內容上，側重于數控車床和數控銑床，加工中心則主要以演示教學為主，使用效率較低。如何進一步提升數控實訓教學質量和設備利用率？中心采取了“走出去”和“請進來”相結合的措施，積極與企業加強聯系。一方面通過調研了解制造企業先進的數控加工工藝和對人才能力需求，及時調整數控實訓教學大綱內容；另一方面積極鼓勵企業與中心合作，吸納企業資源融入教學，再結合中心硬件資源，建立比較穩定的結合點，在為數控實訓教學服務的同時，為課程內涵建設提供更有力的支撐。以此為契機，中心對數控實訓教學模式進行了改革。

3.1 以項目為導向的數控實訓教學改革

“項目教學法”理論認為：知識可以在一定條件下自主構建獲得，學習是知識、技能與行動、態度與價值觀等方面的長進，教育是滿足長進需要的有意識、有系統、有組織的持續交流活動。因此中心在以企業真實產品為基礎，構建數控實訓項目資源庫基礎上，針對機械類學生，在前期已具備數控編程和設備操作基礎知識的前提下（基礎訓練），開展以項目為導向的數控實訓教學改革（提高訓練），取得了良好的效果。具體實施流程為：將學生以5～6人一組組建項目小組，每個小組指定一名組長，并分配不同的實訓項目任務，各小組在組長的帶領下，共同完成實訓“產品”的工藝分析、程序編寫、模擬仿真、加工制作、檢驗、成本分析等各個環節，并展示最終成果。在完成實訓項目的過程中，學生真正成為學習的主人，而教師則更多扮演組織者的角色，負責項目實施進度的整體把控和教學過程監管，并就項目實施情況進行階段總結和組織分享交流活動。

3.2 打造基于虛擬工廠的數控實訓開放式學習平臺

高校教師應打破傳統的實訓教學觀念，以開放理念來培養和造就高素質人才。[7]如何進一步加大實訓環節開放力度，充分發揮學生的主體作用，為學生提供更多的實踐機會，引導學生思維向縱深發展，培養學生“開放式”思維和開拓進取精神，成為擺在工程訓練中心面前的一道難題。一方面開放意味著給學生提供更多的綜合性實訓項目，另一方面，工程訓練作為面向全校的公共實踐基礎課，量大面廣，教學任務繁重，實訓室開放管理難度較大。通過校企合作，結合虛擬工廠實訓系統，可有效破解這一難題。校企合作可以提供大量綜合性實訓項目，虛擬工廠則是以理想的現代化工廠為主要模型，以訂單任務為引領的，讓學生體驗真實企業生產制造流程和工作崗位，基于虛擬現實技術的產品仿真生產平臺。將實訓項目和教學資源集成到該平臺上，學生利用課余時間，通過自主學習，在線仿真完成開放實訓項目的基礎上，申請到中心數控加工實訓室完成作品的加工制作，可以大大提高實訓室開放效率，提升數控設備利用率。

4結束語

數控實訓作為現代工程訓練教學體系中重要的實踐教學環節，在培養高素質應用型工程技術人才方面起著重要作用。加強校企合作、充分整合社會資源，打造基于企業真實產品的實訓項目，開展以項目為驅動的實踐教學模式改革，加強實踐環節開放力度，有利于增強學生的工程實踐能力，提高學生的綜合工程素質，更好地為制造強國戰略提供人才儲備。

重慶市高等教育學會2015-2016年度高等教育科學研究課題（項目編號：CQGJ15102B）

參考文獻

[1] 呂常魁，傅水根.面向提高工程訓練教學質量的校企合作模式研究與實踐[J].常州信息職業技術學院學報，2015.14（1）：41-44.

[2] 曹其新，李翠超，張培艷.中國特色的工程訓練教學模式與內容思考[J].實驗室研究與探索，2016.35（1）：130-131.

[3] 馬鵬舉，邱玉婷，張興華.探討實驗教學示范中心建成后工程訓練亟需解決的問題[J].實驗技術與管理，2015.32（12）：155-157.

[4] 張戈，張學軍，朱玉平，葉曉勤.智能制造背景下工程訓練中心建設探究[J].實驗技術與管理，2017.34（2）：209-213.

[5] 劉美華，李建明，周建宇.以培養“卓越工程師”為基礎的高水平工程訓練體系的研究[J].湖南工程學院學報，2011.21（3）.

[6] 蔣校輝，李建明.論數控仿真軟件教學改革[J].湖南工程學院學報，2012.22（2）：18-121.

[7] 王學峰，蔡有杰，夏金海.自主創新開放式工程訓練教學模式研究[J].高師理科學刊，2017.37（1）：98-101.endprint