“應用型本科”數控技術課程實踐教學模式的改革與實踐

何洋 顏國華 范興鐸 應偉軍

摘 要 為適應應用型本科數控技術人才培養的需要，對應用型本科數控技術課程教學的現狀進行了分析，提出教學過程中存在的主要問題，根據這些問題對理論、實訓教學模式、考試模式進行了改革，并取得了初步成效，為進一步改進教學方法提供了思路。

關鍵詞 數控技術 實踐教學 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。數控技術是現代制造業的核心，數控技術的應用普及程度已經成為衡量一個國家制造業水平的重要標志。隨著企業用工成本的逐漸提高，傳統的數控技能人才已經不能滿足企業的需求，需要既有堅實的理論基礎，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的是具有一定理論功底的機械設計研發工程師，電氣工程師及制造工程師，高職院校培養的是能熟練使用相關數控設備的技工和技師，“工程師+技師”一體化的人才正是目前緊缺的人才。我院作為應用型本科院校，培養的人才主要目的還是服務于浙江民企，為浙江建設工業強省、制造強省添磚加瓦。

因此數控技術教學團隊對該課程的教學方式及考核方式進行了改革。本文根據目前一般應用型本科的數控技術課程教學存在的普遍問題，提出了相應的對策，對提高數控技術課程教學質量有重要的理論和實踐價值。

1 本科數控技術課程的教學現狀分析

與高職院校數控專業培養學生的實際編程及加工能力的培養目標不同，本科院校的專業設置中，一般沒有數控技術專業，數控技術課程僅僅是機械設計制造及其自動化專業的一門課程而已。而這門課程是一門實踐性與工程性并重的課程，一般包含理論教學及實訓教學，理論課主要介紹數控機床的組成、數控加工工藝、數控編程等，實訓課程一般學習機床的基本操作，對刀，根據圖紙編程，將簡單的零件加工出來。理論和實踐往往有些脫節。很多同學對數控編程代碼都沒理解，數控實訓對刀也不會，更不用說自己設計加工工藝并獨立加工出來，數控操作技能水平沒有得到應有的鍛煉。這種狀況造成學生對數控技術課程的重視程度不如機械設計類課程，嚴重影響數控技術在現代制造業的核心地位。

這種培養模式培養的學生嚴重缺乏實際動手能力，很難滿足我省對高級數控技能人才的需求。

2 本科數控技術課程教學存在的主要問題

總體而言，本科院校對數控課程的重視程度不夠是造成數控教學質量不高的主要原因所在，不論從師資到設備，再到數控技術課程在本科教學課程體系中的地位，都嚴重影響數控技術課程的教學質量。

2.1 缺乏數控操作技能較高的雙師型教師

除少數有工程訓練中心的高校外，一般本科院校制造類的雙師型教師一般都比較少。數控技術教師往往也是機械專業畢業的研究生，對數控理論知識有一定的了解和認識，但對數控操作技能并不是很精通，并且數控車、數控銑/加工中心、數控線切割等數控加工往往是一個老師講授，很難達到一定的深度。因此授課教師教學一般更偏重理論知識的傳授，特別是數控加工工藝的編制，數控編程代碼的介紹等，對具體零件的數控加工工藝和數控機床的操作明顯存在短板，很難針對本專業同學進行有針對性的數控技能訓練。由于缺乏這樣的教師，學校數控設備除了上數控實訓課之外，往往處于閑置狀態，利用率不高，對于人才培養和設備的壽命來說都是不利的。

2.2 數控設備較少

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

2.3 實訓過程過于簡化

本科數控課程理論聯系實際較少，以本學院為例，數控課程共48學時，理論36學時、實訓12學時。理論課程主要介紹數控機床的原理、數控加工工藝、數控編程等。而這僅有的12學時實訓還是幾個人一臺機器，很難將理論課學到的數控加工工藝和編程應用到實訓中來，實訓效果很差。

2.4 數控加工實例與企業脫軌

數控加工相關教程中使用的編程實例比較傳統，都是基于單件小批量生產的，毛坯件一般是棒料、塊體，而企業里為了提高生產效率，往往基于批量生產，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程存在著巨大的差異，以至于畢業實習的時候有很多同學都認為學校教學與企業實際需要脫節嚴重。

3 本科數控技術課程教學改革措施

針對以上問題進行有針對性的分析，需要對教學方法和考核方式進行相應的改進，以滿足培養計劃的要求和企業的需求。基于學院實際情況，實操教師技能水平和機床設備數量的限制，改革措施主要包含師資隊伍、教學方法、考核方式等。

3.1 師資隊伍建設

在應用型人才的培養中，師資隊伍的建設起著至關重要的作用。現有教師對數控理論及編程，通用零件的加工工藝設計有一定的水平，但跟企業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，以達到“雙師”教學水平：

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

（2）利用本院數控模擬設備、機房、數控機床等現有實驗條件，并與技師學院等中等職業學院進行交流學習；

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

3.2 數控模擬仿真教學

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

3.3 校企合作基地建設

了解企業需求，與企業合作建立校企合作基地，根據所學理論知識和實際操作技能，幫助企業解決一些技術難題，同時也得到企業生產一線加工零部件的圖紙、加工工藝和數控程序等，對這些技術文件進行學習、消化、吸收，并根據所學理論知識進行相應的改進，提升企業產品質量和加工效率。同時，在基地內培養一批有一定理論水平和實際操作技能的優秀學生，并推薦給企業，實現數控技能人才的高質量就業，實現學校與企業的共贏。

3.4 以技能等級考試為依托的考核方式

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

4 結束語

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

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

浙江省高等教育“十三五”第一批教學改革研究項目“基于產學協同項目制的機械制造課程群一體化教學模式探索”資助（jg20180495）

參考文獻

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