面向“卓越計(jì)劃”的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式構(gòu)建研究

郭競(jìng)杰++王雅慧

摘要：在“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施背景下，傳統(tǒng)數(shù)控技能訓(xùn)練模式存在定位不明確、培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)需求不匹配、教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求脫節(jié)等亟待解決的問題。作為以上問題的解決途徑，面向“卓越計(jì)劃”的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、分析問題及解決問題、創(chuàng)新能力為著力點(diǎn)，以滿足制造企業(yè)對(duì)人才的需求為目的，通過加強(qiáng)校企合作來(lái)培養(yǎng)企業(yè)所需的專業(yè)技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；校企合作；數(shù)控加工

中圖分類號(hào)：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.25.080

為了培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，促進(jìn)我國(guó)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才的發(fā)展，教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）于2010年6月正式啟動(dòng)。2012年，河南科技學(xué)院的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化（簡(jiǎn)稱“機(jī)制”）本科專業(yè)被正式批準(zhǔn)為河南省卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè)。相對(duì)于大眾化教育背景下的普通機(jī)制專業(yè)本科生培養(yǎng)，“卓越計(jì)劃”更注重對(duì)本科生的工程技術(shù)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

數(shù)控加工技能訓(xùn)練作為機(jī)制專業(yè)一個(gè)不可或缺的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其內(nèi)容主要包括數(shù)控編程理論培訓(xùn)、數(shù)控仿真軟件培訓(xùn)、CAD/CAM軟件培訓(xùn)及應(yīng)用、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)以及數(shù)控機(jī)床實(shí)操等，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力、分析問題及解決問題的能力、創(chuàng)新能力等具有重要的意義。但是，傳統(tǒng)的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式是面向普通機(jī)制專業(yè)本科生培養(yǎng)的，還存在一些弊端，難以滿足機(jī)制專業(yè)“卓越計(jì)劃”的實(shí)施要求。

1傳統(tǒng)數(shù)控加工技能訓(xùn)練存在的問題

1.1定位不明確

根據(jù)“卓越計(jì)劃”的要求，本科生在企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)累計(jì)時(shí)長(zhǎng)不能少于一年（約40周），所以一般都把企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)放在大學(xué)第四學(xué)年。而數(shù)控加工技能訓(xùn)練也安排在第四學(xué)年上學(xué)期，時(shí)長(zhǎng)為9周。在與企業(yè)實(shí)踐時(shí)間發(fā)生嚴(yán)重沖突情況下，這就產(chǎn)生了一個(gè)如何定位數(shù)控加工技能訓(xùn)練的問題。如果完全不考慮其與企業(yè)實(shí)踐的配合與銜接問題，在時(shí)間上勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響“卓越計(jì)劃”企業(yè)實(shí)踐。如果將其定位于服務(wù)企業(yè)實(shí)踐的某一個(gè)具體崗位的培訓(xùn)，就要根據(jù)不同的企業(yè)要求重新購(gòu)置專用設(shè)備并設(shè)置不同的訓(xùn)練內(nèi)容，不僅存在設(shè)備、師資重復(fù)建設(shè)的問題，也不具備可操作性。

1.2培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容不匹配

數(shù)控加工技能訓(xùn)練作為校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的一部分，具有相應(yīng)的教學(xué)大綱和考核標(biāo)準(zhǔn)。其培養(yǎng)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握基本的數(shù)控加工實(shí)踐能力，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上注重與《數(shù)控機(jī)床與編程》、《數(shù)控加工工藝》等理論課程的銜接，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、穩(wěn)定性以及教學(xué)的可操作性。而“卓越計(jì)劃”不僅強(qiáng)調(diào)制造企業(yè)密切參與學(xué)生的培養(yǎng)，而且強(qiáng)調(diào)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)專業(yè)人才?！白吭接?jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備在制造企業(yè)工作所必需的專業(yè)知識(shí)和技能。因此按照“卓越計(jì)劃”設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容更注重專業(yè)性、實(shí)踐性、時(shí)效性，難度更大，對(duì)學(xué)生的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也更高。

1.3教學(xué)內(nèi)容缺乏前瞻性，與企業(yè)要求脫節(jié)

現(xiàn)代制造企業(yè)要面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，生產(chǎn)技術(shù)升級(jí)換代頻繁，生產(chǎn)設(shè)備更新?lián)Q代比較快。但是數(shù)控加工技能訓(xùn)練是按照教學(xué)大綱開展的，而教學(xué)大綱的制定就具有一定的滯后性。經(jīng)過對(duì)大量制造企業(yè)調(diào)研得知，傳統(tǒng)數(shù)控加工技能訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)嚴(yán)重落后于企業(yè)的發(fā)展需求，缺乏前瞻性，與企業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的要求嚴(yán)重脫節(jié)，主要反映在以下三個(gè)方面。

第一，CAD/CAM軟件在制造企業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用中起到了極為重要的作用，因此在數(shù)控加工技能訓(xùn)練中CAD/CAM軟件培訓(xùn)及應(yīng)用是重點(diǎn)內(nèi)容。由于種種原因，以往軟件培訓(xùn)中所講授的某版本國(guó)產(chǎn)軟件由于版本較低、功能相對(duì)較單一，在大多數(shù)制造企業(yè)中已經(jīng)被功能更強(qiáng)大的同類型高版本國(guó)產(chǎn)軟件或者其它國(guó)外軟件所取代。所以以往很多畢業(yè)生盡管在軟件培訓(xùn)中學(xué)得很好，但是進(jìn)入制造企業(yè)工作后，必須要重新學(xué)習(xí)企業(yè)所需要的CAD/CAM軟件。

第二，目前在很多制造企業(yè)中新型數(shù)控機(jī)床（如高速加工中心等）由于效率高、精度高已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但因其數(shù)控編程方法和數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)與普通數(shù)控機(jī)床有很大不同，企業(yè)迫切需要熟悉使用和維護(hù)此類數(shù)控機(jī)床的專業(yè)人才。但是普通數(shù)控機(jī)床的編程方法、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)等仍然作為重點(diǎn)內(nèi)容，新型數(shù)控機(jī)床的相關(guān)理論知識(shí)與專業(yè)技能培訓(xùn)卻很少涉及到。

第三，現(xiàn)代制造業(yè)中柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工業(yè)機(jī)器人起到越來(lái)越重要的作用。目前，制造企業(yè)大量采用的先進(jìn)數(shù)控加工自動(dòng)化生產(chǎn)線已經(jīng)離不開工業(yè)機(jī)器人的普遍應(yīng)用。很多制造企業(yè)反映掌握工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的專業(yè)人才缺口相當(dāng)大，但是面向制造企業(yè)的工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)仍未開展。

綜上所述，教學(xué)內(nèi)容的嚴(yán)重滯后性直接導(dǎo)致了以往很多機(jī)制專業(yè)畢業(yè)生所反映的“學(xué)的沒有用、有用的沒學(xué)”問題，已經(jīng)極不適應(yīng)“卓越計(jì)劃”的實(shí)施與開展。

針對(duì)上述問題，以提高“卓越計(jì)劃”本科生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為宗旨，以滿足現(xiàn)代制造企業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的需求為目的，以加強(qiáng)校企合作、校企共同培養(yǎng)為紐帶，對(duì)傳統(tǒng)數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式進(jìn)行改革，面向“卓越計(jì)劃”的、緊貼企業(yè)需求的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式的研究與探索迫在眉睫。

2面向“卓越計(jì)劃”的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式

2.1直接面向企業(yè)人才需求定位

經(jīng)過對(duì)以往大量畢業(yè)生問卷調(diào)查和對(duì)制造企業(yè)調(diào)研得知，企業(yè)最希望招聘已經(jīng)具備較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的畢業(yè)生，而能夠達(dá)到企業(yè)期望的畢業(yè)生畢竟是少數(shù)的。畢業(yè)生入職后或者學(xué)生進(jìn)入?yún)⒓悠髽I(yè)技術(shù)崗位實(shí)踐后，有些企業(yè)會(huì)對(duì)剛?cè)肼毴藛T開展崗位培訓(xùn)，但是培訓(xùn)時(shí)間普遍偏短，有的企業(yè)甚至只培訓(xùn)一個(gè)星期。另外由于大多數(shù)企業(yè)還承擔(dān)著繁重的生產(chǎn)任務(wù)，幾乎沒有企業(yè)會(huì)讓剛?cè)肼毴藛T在崗位培訓(xùn)時(shí)練習(xí)操作生產(chǎn)設(shè)備。所以很多剛?cè)肼毴藛T只能在工作時(shí)間以外加班自學(xué)，學(xué)習(xí)時(shí)間不充裕，學(xué)習(xí)效率較低，很難在較短時(shí)間內(nèi)掌握適應(yīng)企業(yè)需求的工作技能。因此，如果能解決好數(shù)控加工技能訓(xùn)練的定位問題，不僅有利于“卓越計(jì)劃”學(xué)生無(wú)縫對(duì)接企業(yè)實(shí)踐，而且有利于促進(jìn)“卓越計(jì)劃”畢業(yè)生在相關(guān)企業(yè)就業(yè)。

通過分析制造企業(yè)對(duì)不同專業(yè)人才的需求情況，依托學(xué)院目前的硬件設(shè)備和軟件條件，對(duì)企業(yè)需求量大的專業(yè)人才所需掌握的專業(yè)技能按類型進(jìn)行分類。根據(jù)分類結(jié)果，將現(xiàn)有數(shù)控加工技能訓(xùn)練定位于直接面向企業(yè)需求的、多模塊的工程技術(shù)教學(xué)實(shí)踐，每種類型的專業(yè)技能分別對(duì)應(yīng)每個(gè)擴(kuò)展教學(xué)實(shí)踐模塊（簡(jiǎn)稱“擴(kuò)展模塊”）。擴(kuò)展模塊主要包括數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修模塊、數(shù)控特種加工模塊、三軸加工中心編程及實(shí)操模塊、多軸加工中心編程及實(shí)操模塊以及工業(yè)機(jī)器人模塊等。模塊化設(shè)置的好處是學(xué)院可以根據(jù)教學(xué)大綱的修訂、購(gòu)置新數(shù)控設(shè)備或者企業(yè)對(duì)人才需求的變化等情況，比較方便地增刪擴(kuò)展模塊。

學(xué)生可以根據(jù)自身興趣自行選擇一個(gè)擴(kuò)展模塊進(jìn)行訓(xùn)練并完成實(shí)踐任務(wù)。由于學(xué)院近年來(lái)已購(gòu)置多種先進(jìn)數(shù)控實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如DMG五軸加工中心、四軸加工中心等），其性能質(zhì)量和大多數(shù)企業(yè)所購(gòu)置設(shè)備相比毫不遜色，部分設(shè)備性能質(zhì)量已高于企業(yè)設(shè)備，而且這些設(shè)備基本無(wú)生產(chǎn)任務(wù)。在實(shí)訓(xùn)教師指導(dǎo)下，學(xué)生可以有充裕的練習(xí)操作數(shù)控實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)間，這有利于學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握一定專業(yè)技能繼續(xù)參加“卓越計(jì)劃”企業(yè)實(shí)踐，進(jìn)而在激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中掌握一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

在傳統(tǒng)數(shù)控加工技能訓(xùn)練中引入多個(gè)擴(kuò)展模塊相當(dāng)于將某些崗位企業(yè)實(shí)踐的一部分內(nèi)容引入到校園中，能夠有效解決數(shù)控加工技能訓(xùn)練與“卓越計(jì)劃”企業(yè)實(shí)踐在時(shí)間上發(fā)生沖突的問題。另外，由于擴(kuò)展模塊不是針對(duì)某個(gè)具體企業(yè)崗位的培訓(xùn)，可以有效避免設(shè)備、師資重復(fù)建設(shè)的問題。

2.2校企合作制定培養(yǎng)目標(biāo)、確定教學(xué)內(nèi)容

設(shè)置可選的擴(kuò)展模塊的目的是直接與企業(yè)需求對(duì)接以培養(yǎng)企業(yè)所需人才，教學(xué)大綱所規(guī)定的基礎(chǔ)性內(nèi)容則精簡(jiǎn)調(diào)整為面向所有學(xué)生的基礎(chǔ)模塊，因此將面向“卓越計(jì)劃”的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式設(shè)置為由基礎(chǔ)模塊和多個(gè)擴(kuò)展教學(xué)實(shí)踐模塊組成?；A(chǔ)模塊的教學(xué)內(nèi)容主要包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)、編程、使用維護(hù)以及CAD/CAM軟件培訓(xùn)與應(yīng)用等。針對(duì)以往選用的CAD/CAM軟件版本低、功能較弱的問題，一方面積極引入高版本軟件培訓(xùn)，另一方面購(gòu)置世界先進(jìn)的Hyper Mill軟件并將該軟件的基礎(chǔ)應(yīng)用培訓(xùn)也納入基礎(chǔ)模塊之中。

由于擴(kuò)展模塊的設(shè)置是直接面向企業(yè)需求，因此其培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的確定必須通過校企合作的方式由校企雙方共同確定。目前學(xué)院已經(jīng)和德國(guó)DMG MORI公司、德國(guó)OPEN MIND公司、日本FANUC公司、寧波海天精工股份有限公司、南京翼馬數(shù)控機(jī)床有限公司、北京安德建奇公司等多家國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)知名企業(yè)建立了良好的校企合作關(guān)系。相關(guān)企業(yè)人員根據(jù)企業(yè)對(duì)人才的實(shí)際需求并按照專業(yè)性、系統(tǒng)性、開放性、創(chuàng)新性、前瞻性的要求制定培養(yǎng)目標(biāo)、確定教學(xué)內(nèi)容，校方人員根據(jù)學(xué)時(shí)要求、師資力量、現(xiàn)有軟硬件條件以及選擇不同擴(kuò)展模塊的學(xué)生人數(shù)等因素再進(jìn)一步細(xì)化培養(yǎng)目標(biāo)，合理選擇教學(xué)內(nèi)容，以保證學(xué)生能夠在有限的時(shí)間內(nèi)高效率地盡可能多學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，真正提高工程實(shí)踐能力。

2.3按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)安排實(shí)訓(xùn)及考核基礎(chǔ)模塊和擴(kuò)展模塊的實(shí)訓(xùn)及考核是不同的?；A(chǔ)模塊的指導(dǎo)教師主要由校方教師擔(dān)任，要求所有學(xué)生都要參加基礎(chǔ)模塊訓(xùn)練并完成實(shí)踐任務(wù)。基礎(chǔ)模塊的實(shí)訓(xùn)要求、考核標(biāo)準(zhǔn)在符合教學(xué)大綱的要求下均由學(xué)院參照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，強(qiáng)調(diào)緊密貼合企業(yè)工程實(shí)踐。學(xué)生只要正常出勤參加基礎(chǔ)模塊實(shí)訓(xùn)后并通過考核即可獲得基礎(chǔ)模塊的學(xué)分。

擴(kuò)展模塊的指導(dǎo)教師由校方教師和企業(yè)一線技術(shù)人員共同擔(dān)任。擴(kuò)展模塊的實(shí)訓(xùn)要求、考核標(biāo)準(zhǔn)均由企業(yè)人員嚴(yán)格按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，除了具有專業(yè)性、開放性的特性以外，還要求具有創(chuàng)新性、前瞻性。根據(jù)擴(kuò)展模塊的不同，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)期間除了要正常完成必修實(shí)訓(xùn)任務(wù)以外，還必須獨(dú)立完成至少一個(gè)相關(guān)實(shí)踐項(xiàng)目。學(xué)生通過實(shí)踐項(xiàng)目答辯后，并通過該擴(kuò)展模塊考核才能獲得擴(kuò)展模塊的學(xué)分。

3結(jié)語(yǔ)

河南科技學(xué)院構(gòu)建的面向“卓越計(jì)劃”的數(shù)控加工技能訓(xùn)練模式注重培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，把滿足企業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才需求放在第一位，做到實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與企業(yè)工程實(shí)踐無(wú)縫對(duì)接，是實(shí)施“卓越計(jì)劃”實(shí)踐教學(xué)的有效途徑，很好地解決了以往人才培養(yǎng)與企業(yè)需求脫節(jié)的問題。這一訓(xùn)練模式在我校機(jī)制專業(yè)“卓越計(jì)劃”實(shí)施以來(lái)，以及取得了較為理想的效果，得到了機(jī)制專業(yè)“卓越計(jì)劃”畢業(yè)生和用人企業(yè)的一致好評(píng)。

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