提升數控加工技能的綜合實踐應用研究

陳 艷

（青島工學院機電工程學院，山東青島 266300）

1 引言

人才是創新的根基，是創新的核心要素。改造提升傳統支柱產業、做強優勢特色產業、培育壯大新興未來產業，都需要優秀人才來支撐。根據行業規范和教學要求，確定適合產教融合視域下以數控加工職業技能為主線的人才培養的“達標點”，讓學生在對實際生產中數控加工流程有較完整的認識、對生產實踐環境較熟悉的情況下，較好地完成加工案例綜合課程設計。針對課程教學改革的需要，開設《數控加工技能提升實踐》課程，教學模式由“理論課+實驗課+課程設計”進一步完善為“理論課+實驗課+課程設計+綜合創新實踐”，達到產教融合、育訓結合的育人效果[1]。

2 育訓結合

在《國家職業教育改革實施方案》中提出，完善高層次應用型人才培養體系。完善學歷教育與培訓并重的現代職業教育體系，暢通技術技能人才成長渠道。發展以職業需求為導向、以實踐能力培養為重點、以產學研用結合為途徑的專業學位研究生培養模式，加強專業學位碩士研究生培養。推動具備條件的普通本科高校向應用型轉變，鼓勵有條件的普通高校開辦應用技術類型專業或課程。開展本科層次職業教育試點。

《數控加工技能提升實踐》課程主要包括UG NX模具設計的基本流程，模具分型、型腔布局、模架、澆注系統以及冷卻系統的設計，數控加工工序類型的創建，“后處理”生成NC代碼，程序調試以及實現零件數控加工等內容。課程按照課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接的要求，編排切合行業應用的數控加工課程群的綜合實踐內容，培養學生具有面向工程的實踐能力和職業素養。

以產教融合、育訓結合為教法改革切入點，借鑒“雙元制”模式，校企共同研究制定人才培養方案，推動院校和行業企業形成命運共同體。在應用型本科高校啟動“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點工作，夯實學生可持續發展基礎，拓展學生就業創業本領。

3 注重學生工匠精神的培養

在實踐小學期環節實施綜合實踐應用項目教學實踐，以典型加工案例為主題完成綜合課程設計，充分發揮課程群體效應。

教學改革中，注重分析生源特點和課程特點，在“應用型本科數控技術課程教學改革模式探索”課題教學改革實施過程中，采取“項目驅動”教學方法，實施“混合課堂式”教學模式的基礎上，數控加工技能的綜合實踐應用項目進一步采取“學生走進企業”等教學方式。細化產教融合政策，深化校企協同育人模式改革，培養更多能工巧匠、大國工匠。

4 綜合實踐應用項目的開展

4.1 混合式教學

圍繞教學目標整合《數控加工技能提升實踐》課程的教學內容，根據教學內容特點、學生認知特點，選擇合適的教學資源，以模塊化教學形式進行授課。

以學習通教學平臺應用為驅動、推進信息技術與教育教學的深度融合，實現線上學習和線下翻轉教學的融合，構建多元開放的新生態課堂。

學習知識在課外，內化知識在課堂。課前通過學習通上教師的錄課內容以及大學慕課等優良資源進行知識學習，課堂進行知識梳理，學生按照學習通上的錄課內容進行實踐操作，對實踐操作的疑難問題采取師生互動，小組研討等方式進行。

4.2 綜合實踐應用

綜合實踐應用項目的開展完善了專業課程的教學模式。教學模式由“理論課+實驗課+課程設計”進一步完善為“理論課+實驗課+課程設計+綜合創新實踐”。實現了從設計零件模型到實現自動編程、從NC代碼的軌跡驗證到實物生產加工的全過程。

《數控加工技能提升實踐》課程以典型機殼案例為講解主題，使用UG進行模具設計、分型設計、后處理獲得NC代碼、以及使用上海宇龍數控仿真加工軟件進行程序調試、對刀操作、完成零件的生產加工。

典型機殼零件如圖1所示。典型機殼零件的補腔操作有些復雜，如圖2所示。通過分型設計中補腔的完成，讓學生了解復雜腔體分型線的編輯和分型面的設計過程，如圖3所示。

圖1 機殼零件

在完成機殼分模設計的基礎上，以機殼型腔的數控加工為例，讓學生了解數控自動編程加工的相關流程，熟悉NX數控編程界面及加工環境。讓學生學習機殼模具型腔開粗以及平面的精加工操作內容，了解“型腔銑”以及“使用邊界面銑削”工序類型。學習機殼模具型腔精加工操作內容，了解“型腔銑”、“深度輪廓加工”、“區域輪廓銑”工序類型，進一步完善機殼型腔數控加工的工序設定。

通過“后處理”生成各個工序類型的數控加工程序，把各程序導入到數控仿真軟件中，并進行刀具軌跡驗證，且根據各工序類型生成程序時設置的刀具信息，在數控仿真軟件中分別對應各程序完成各刀具的對刀操作。對刀操作如圖4所示。最終實現各工序的實踐加工，如圖5所示。

圖5 零件實踐加工

4.3 教學效果分析

《數控加工技能提升實踐》課程的授課內容在注重技能實踐的基礎上，有效銜接的編排，提高了課程的趣味性，激發了學生學習興趣。課堂上學生根據線上錄課講授內容，自覺有序進行操作設計，學生主動學習，積極發問，師生研討交流，授課效果較好[2]。

教學改革中，有2個班級開設《數控加工技能提升實踐》課程，2018級機械設計制造及其自動化2班54人，2018級機械設計制造及其自動化3班38人。2班學生綜合成績分布情況如圖6所示，3班學生綜合成績分布情況如圖7所示。

圖6 機械2班綜合成績分布情況

圖7 機械3班綜合成績分布情況

分析以上兩個班級的綜合成績分布情況，可以看出，學生學習《數控加工技能提升實踐》課程成績較理想，課程的開設提高了學生學習專業技能的興趣，該課程教學改革的措施有效果。

5 結束語

在教學改革過程中，要堅持以應用為導向，從學生的興趣入手，才能更好地推進各項教學活動的開展。機械設計制造及其自動化專業開展提升數控加工技能相關課程的綜合實踐應用項目非常有必要，該課程教學改革的實施效果較明顯。課程教學改革需要長期進行，是一個不斷改進的過程[3]。