面向智能制造的中職多軸數控加工專業課程體系構建

向金林 唐杰

摘要：高檔數控機床是“中國制造2025”大力推動的重點突破領域之一，是制造業的一塊基石，以多軸加工為代表的數控新技術，引領了制造業的高新技術發展方向，企業對掌握多軸數控編程及加工技術人才的需求也與日俱增。面向智能制造產業集群的崗位人才需求，中職多軸數控加工專業對應設置專業課程，構建了面向智能制造產業集群的中職多軸數控加工專業課程體系。

關鍵詞：智能制造;中職多軸數控加工專業;課程體系構建

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2020）21-0364-02

一、面向智能制造構建中職多軸數控加工專業課程體系的重要性

高檔數控機床是“中國制造2025”大力推動的重點突破領域之一，隨著數控技術和設備的不斷發展，以多軸加工為代表的數控新技術，引領了制造業的高新技術發展方向，對中職數控加工專業技能人才規格提出新的更高要求。現有的數控加工專業人才培養體系已經不能滿足智能制造產業發展的需要。而專業課程體系構建是專業人才培養體系中最關鍵的一環，因此構建中職多軸數控加工專業課程體系顯得十分迫切及重要。

二、多軸數控加工專業建設對課程體系構建的要求

以高端制造業、裝備制造產業集群及相關企業發展對人才的需求為依據，以工學結合人才培養模式創新為突破口，以一體化的課程建設為核心，實現專業與產業對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接，構建滿足先進制造技術發展對多軸數控加工技術技能人才規格要求的課程體系，為智能制造發展提供強有力的高技能人才支持。

三、中職多軸數控加工專業課程體系構建的思路

為更好地服務區域先進制造產業的發展，將數控加工專業現有課程資源進行整合、優化和完善，圍繞創新人才培養機制、完善工學結合課程，制定專業課程標準，構建以企業典型生產任務為載體、基于生產工作過程與行業認證的專業課程體系，將高端數控智能化制造新知識、新技術、新工藝、網絡集成技術、精密檢測技術引入課程，圍繞智能化多軸數控加工典型環節，形成以核心職業能力培養為主線，滿足培養學生智能化裝備系統安裝與調試、工業機器人編程操作與維護、柔性制造工作島裝調與維護、多軸數控機床加工與編程、精密檢測等專業知識與技能協同應用的職業核心能力。

四、中職多軸數控加工專業課程體系構建與開發

智能制造覆蓋上下游全流程、全知識領域，需要將各種技術綜合運用起來，涉及信息傳輸與物理生產等多個生產領域，包括設計、制造、裝配、管理、維修等階段，實現智能制造需要各個階段集成創新，共同提高制造的智能化、信息化、數字化，所以智能制造技術框架主要包含智能設計、智能制造、智能管理與智能信息等4個領域。鑒于中職學校的辦學主要是面向企業生產一線培養所需的技術工人，在構建多軸數控加工專業課程體系中主要以智能制造的知識與技能應用為主。

（一）面向智能制造產業集群對多軸數控加工高技能人才的需求，設定專業課程開發方向

通過對先進制造企業的人才需求進行調研，系統分析、歸納了智能制造產業集群崗位能力要求，及時掌握了企業對智能制造技術應用方面所需的職業核心能力，形成了中職多軸數控加工專業人才培養調研報告。為此，我們將電氣自動化、工業機器人、機電一體化、精密檢測和數控加工等崗位所需的專業知識與技能協同優化融合，制定面向智能制造產業集群的中職多軸數控加工高技能技術人才培養方案，并由此將智能制造技術應用的職業核心能力所需的知識與技能設定為中職多軸數控加工專業課程的開發方向，主動適應服務智能制造產業集群發展的需求。

（二）緊跟智能制造對高端數控技術知識與技能的要求，逐步推進課程體系構建

多軸數控加工專業課程教學主要以多軸數控機床操作為目的，并滿足智能制造產業集群對實踐技能及技術應用的能力要求。對此，對多軸數控加工專業課程體系的構建注重將電氣自動化系統安裝與調試、工業機器人編程操作與維護、柔性制造工作島裝調與維護、多軸數控機床加工與編程、機電一體化集成技術應用、精密檢測等內容整合優化，重新開設了多軸數控加工編程與操作、工業機器人柔性制造加工編程與操作、三維激光加工編程與操作等課程，從設計、仿真、加工、控制、維護、系統集成、檢測等環節融入課程教學內容，由此形成知識技能向高端數控技術逐步遞進的專業課程體系構架，如下圖所示。

多軸數控加工專業課程體系構架

（三）構建基于生產工作過程的專業一體化課程

圍繞先進制造系統典型生產環節，緊跟數控加工的前沿技術，以國家一體化專業課程規范作為指導，通過將企業典型工作任務及行業認證標準轉化為課程，將工作任務轉化為學習任務，將崗位能力轉化為學習目標，將國際、行業認證職業標準融入專業一體化課程，推進國際化專業課程內容本土化，將工作過程、行業聯合認證項目課程內容轉化為課程教材，以“校企合作，雙元育人、訂單培養”為試點，落實“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度，全面涵蓋專業知識、職業素養和技能操作，使專業一體化課程能夠滿足從職業技能初級、到中級、到高級、到技師及行業聯合認證的培訓與考核要求。

五、中職多軸數控加工專業課程體系構建特點

面向智能制造產業集群的中職多軸數控加工專業課程體系，注重設計、仿真、自動化系統控制與維護、精密加工、精密檢測等課程，如CAD/CAM技術、機電一體化集成應用、機械零件產品檢測、自動化控制設備電路安裝與調試等。

隨著智能制造的發展，簡單重復的操作將會被機器人所取代，生產人員由操作者轉變為機器人的操作者及管理維護者，所以中職多軸數控加工專業學生必須掌握機器人技術，才能操作和管理維護機器人。復雜精密零件加工要向CAD/CAM技術發展，所以專業學生要掌握CAD/CAM技術，把設計、仿真、自動控制加工等智能技術應用到復雜精密零件加工中。許多先進的制造企業如柳工集團、上汽通用五菱公司等都大規模應用了智能化生產線，大大提高了產品的柔性生產水平，應用智能化生產線將是大勢所趨，所以中職多軸數控加工專業開設機電一體化集成應用、自動化控制設備電路安裝與調試、產品工業機器人柔性制造加工課程。大型、精密及尖端零件加工是先進制造技術發展方向，許多企業為加工精密、復雜零件購置了先進的數控加工設備，如多軸聯動數控加工中心等，但是卻招聘不到能夠熟練操作這些設備的高技能人才，所以中職多軸數控加工專業為此開設復雜零件多軸數控加工、機械零件產品檢測課程。除了注重培養技術精湛的技術型人才外，我們必須落實好立德樹人的根本任務，堅持德技并修，公共基礎課、職業素養課不可或缺。

結束語

制造業大力推行智能制造是大勢所趨，信息技術與制造技術日新月異，新技術、新設備、新材料、新工藝不斷應用到產品設計、制造和使用中。中職多軸數控加工專業必須緊跟產業調整的發展趨勢，及時把新技術、新設備、新材料、新工藝引入專業課程體系教學內容中，這樣培養出的學生才能適應智能制造的發展需求。

參考文獻：

[1]于勇.唐鋼智能制造的信息化架構設計[J].鋼鐵，2017，52（1）：1-6.

[2]張曙.智能制造與i5智能機床[J].機械制造與自動化，2017， 46（1）：1-8.

Abstract： High-end CNC machine tools are one of the key breakthrough areas vigorously promoted by "Made in China 2025" and a cornerstone of the manufacturing industry. The new CNC technology represented by multi-axis machining has led the development of high-tech manufacturing industries. The demand for mastering multi-axis CNC programming and machining technology is also increasing. ?This research is geared towards the needs of talents in the intelligent manufacturing industry cluster， building a professional curriculum system for multi-axis CNC machining in the intelligent manufacturing industry cluster in secondary vocational schools.

Key words： intelligent manufacturing; multi-axis CNC machining specialty in secondary vocational school; curriculum system construction