◎ 肖軍民 趙長明 周 敏
當前我國正處在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的時期,用高新技術替代傳統(tǒng)的工藝已成為必然。機械制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級也正成為行業(yè)內(nèi)的共識,更多的制造類企業(yè)也不斷依據(jù)市場的需求不斷更新企業(yè)的設備,越來越多的企業(yè)擁有了越來越多的數(shù)控加工設備。隨著全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移,我國已逐漸成了世界數(shù)控機床主要生產(chǎn)基地和數(shù)控設備應用廣泛的國家。根據(jù)相關的預測數(shù)據(jù),我國每年新增數(shù)控設備超過100萬臺套,社會上需要大量的數(shù)控技術人才。而數(shù)控技術在傳統(tǒng)的機械制造領域內(nèi)屬于高新技術,因此該技術對應的數(shù)控設備操作、數(shù)控編程和數(shù)控設備維修等工作崗位對勞動者的綜合素質(zhì)與專業(yè)技能提出了更高的要求。數(shù)控技術對應的這些典型崗位都是高技能操作型工作崗位,為了能夠更好地滿足各類企業(yè)對數(shù)控人才的需求,各職業(yè)技術學校和高職學院逐漸意識到數(shù)控技術人才實踐能力培養(yǎng)的重要性。
數(shù)控加工設備相對于傳統(tǒng)的機械加工設備價格無疑是貴了許多,普通的車床、銑床價格都在2-3萬元左右,而市場上最低端的數(shù)控車床和數(shù)控銑床價格都比普通的機械加工設備要高出許多,一臺教學型的數(shù)控銑床設備在十幾萬元左右,而一臺可以加工企業(yè)真實零件的數(shù)控銑床價格都在二三十萬元。一個數(shù)控技術專業(yè)為了正常開展教學,一般都需要購買幾十臺數(shù)控設備,再加上其它相關設備和附件的購買,往往需要大量的資金投入。高職院校近年來不斷擴大辦學規(guī)模,而相應地經(jīng)費投入往往跟不上,國內(nèi)許多高職院校的數(shù)控專業(yè)實踐教學基地滿足不了教學需要,相關設備投入不足。高職學院數(shù)控專業(yè)設備投入不足通常表現(xiàn)在以下三方面:(1)數(shù)控設備數(shù)量少,經(jīng)常不能滿足專業(yè)學生的實訓需要;(2)數(shù)控設備規(guī)格型號單一、設備老化嚴重,難以滿足學生對數(shù)控新技術和新工藝的學習需求;(3)四軸、五軸聯(lián)動的高端數(shù)控機床和車銑復合的精密機床由于價格昂貴,國內(nèi)多數(shù)職業(yè)學院都很少或沒有購買,嚴重制約高職學院學生掌握專業(yè)最新及最尖端的操作技能。
在高職教育實踐教學方面,通常將實踐教學界定為在一定的工作場所,學生使用儀器、設備及工具等進行的專業(yè)技能訓練活動。實踐教學在整體教學計劃中能得到充分體現(xiàn),目前許多高職學院基本能按理論教學與實踐教學1∶1的比例進行,即實踐教學時間都能達到整個教學計劃時間的50%左右。從教學計劃上可以看出各高職院校對實踐教學的重視程度,似乎每個學生實訓的時間也能夠因為這種教學計劃的明文規(guī)定而得到足夠的保證。但是實際情況并沒有人們想像的那么好,甚至對于多數(shù)高職院校數(shù)控專業(yè)的學生而言實際情況會更糟糕,學生可能會在實訓現(xiàn)場經(jīng)常抱怨自己在4節(jié)至6節(jié)的實訓課中沒有操作到數(shù)控設備。原因在于對于數(shù)控專業(yè)某門實踐課程來說,它一次實踐課程通常要求學生在一個實訓室操作一類數(shù)控設備,比如數(shù)控銑床、數(shù)控車床或線切割機等,而國內(nèi)目前絕大多數(shù)職業(yè)學校由于經(jīng)費等原因都只能配備幾臺或十幾臺的同類數(shù)控設備,但是現(xiàn)在一個班級的學生通常都在40-50個學生左右,一次課下來真正能操作到數(shù)控設備的學生還不到一半,部分學??赡苓€不到三分之一。對于班級學生整體來說,按照專業(yè)的整體課程教學計劃,三年下來實踐的教學時間確實能達到50%以上??梢?,對于每個學生個體而言,其實真實的實踐時間(操作數(shù)控設備的時間)遠沒有達到整個學習時間的50%,而可能只有25%或者更少。
多數(shù)職業(yè)學校數(shù)控專業(yè)的實踐教學內(nèi)容缺乏創(chuàng)新,且與企業(yè)實際零件的生產(chǎn)有很大差距。在數(shù)控專業(yè)的實踐教學中,學生所加工的零件都是由指導教師設計的簡單零部件,其零件的材質(zhì)、零件的生產(chǎn)路線、零件的數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程與實際生產(chǎn)都不相符。工廠生產(chǎn)加工的零件都不是孤立的產(chǎn)品,而都是配套使用的,零件加工有許多的技術要求,比如配合部位的尺寸公差要求、重要表面的粗糙度要求和形位公差要求等。目前,多數(shù)職業(yè)學校由于實踐教學的內(nèi)容和項目多是由教師自己設計的或是某些理論書籍上提供的一些項目,往往只重視數(shù)控零件的加工形狀是否達到要求而忽視零件其它技術要求的考核,忽視加工的零件尺寸是否合格、表面粗糙度是否達標等。
實訓設備的投入對于一個工科專業(yè)來說是非常重要的。專業(yè)學生的實踐教學活動大多數(shù)都是利用相關數(shù)控設備在校內(nèi)實踐基地實施的,因此校內(nèi)數(shù)控實踐基地的建設和數(shù)控設備的購置對于一個高職數(shù)控專業(yè)來說無疑是非常重要的。中山職業(yè)技術學院自開辦以來就開設了數(shù)控技術專業(yè),并一直重視該專業(yè)的發(fā)展,已累計為該專業(yè)配套的教學條件及設施投入達1500多萬元。專業(yè)已購置了三臺四五軸聯(lián)動加工中心、一臺車銑復合加工中心和一臺高精度慢走絲線割機等行業(yè)高端精密數(shù)控設備,共建設了數(shù)控銑削加工實訓室、數(shù)控車削加工實訓室、四軸五軸編程加工實訓室、數(shù)控機床故障診斷實訓室、CAD/CAM數(shù)控加工仿真實訓室和逆向工程實訓室等十個專業(yè)實訓室。學校還在校內(nèi)建設了一個2000多平方米的“模具與數(shù)控生產(chǎn)型實訓中心”,該中心設備設施完全歸專業(yè)管理并按具有實際生產(chǎn)能力建設。該實訓中心在承擔專業(yè)學生實訓的同時,還與企業(yè)合作對外進行生產(chǎn)加工,因此它又是我院重點建設的一個校內(nèi)實訓工廠。
專業(yè)的校內(nèi)實踐基地建設無疑是得到了學校的重點支持,但是只有好的實訓設備和設施并不一定能夠保證有好的實踐教學條件,因此如何更好地發(fā)揮這些實訓設備和設施的教學作用成為專業(yè)改革的重點。在實踐教學的基礎上,結(jié)合校企合作的經(jīng)驗,系部和專業(yè)制定了一系列相關的實訓室管理制度,開放實訓室。實訓室的開放理念和管理制度不僅滿足了學生業(yè)余時間的訓練需求,而且也可滿足教師、學生參與企業(yè)真實訂單生產(chǎn)的更高需要。學生課外時間只要申請就可以免費使用相關的實訓室進行相關訓練 (毛坯刀具等實訓耗材需要學生支付部分費用),有競賽等特定任務的教師和學生可以完全免費使用相關的實訓設備和耗材進行技能訓練,有外加工訂單的教師和學生只要按照制度要求上繳一定比例的利潤就可以利用校內(nèi)實訓設備進行生產(chǎn)加工,甚至一些企業(yè)也與專業(yè)簽訂合同利用校內(nèi)設備進行生產(chǎn)加工。
班級教育制度是現(xiàn)代教育的產(chǎn)物,它能夠在較低成本條件下批量培養(yǎng)現(xiàn)代技術人才,目前我國高職學校的班級人數(shù)普遍在50人左右,由于同一類實訓設備數(shù)量有限,一個班50多位學生上實踐課,往往只能有三十個多個學生或者二十多個學生能操作設備,而其他學生則只能在旁邊“觀看”。在目前我國大班教學制度下,針對學生個體而言實際上實踐教學時間是遠遠達不到教學計劃的。為了解決這種實際存在的問題,在借鑒德國小班制的基礎上,我校數(shù)控專業(yè)在實踐課程中巧妙地實施了小班制模式教學。
為保證每個學生都能完成教學計劃規(guī)定的實訓學時,在數(shù)控銑、數(shù)控車、數(shù)控四軸五軸、數(shù)控考證集訓等專業(yè)實踐課程中,實訓時實行小班化教學方式。對于純實踐課程,將一個班的學生分成上午組和下午組,上午組的學生從早上8點連續(xù)實訓到下午1點半,中間有40分鐘的吃飯時間,下午組的學生從下午1點半連續(xù)實訓到晚上7點,中間有40分鐘吃飯的時間。而對于理實一體化課程,也將班級學生分成兩大組,一組學生在多媒體教室或機房編寫數(shù)控加工工藝和程序,而同時另一組學生則按教學計劃要求到實訓室進行操機訓練,4個學時或6個學時后兩組同學學習地點互換。這樣就在實訓設備資源有限的條件下,仍能保證一人一機訓練,實現(xiàn)每個學生都能真正完成教學計劃規(guī)定的實踐教學學時,同時這種實踐教學模式也極大提高了實訓設備的使用率。
實踐教學內(nèi)容對于職業(yè)技術人才的培養(yǎng)無疑是非常重要的,高職數(shù)控專業(yè)實踐教學內(nèi)容的改革與創(chuàng)新是教學改革的關鍵與重點。目前國內(nèi)多數(shù)職業(yè)學校數(shù)控專業(yè)的實踐教學內(nèi)容都不是來自企業(yè)真實產(chǎn)品或真實項目,這對培養(yǎng)學生真實的職業(yè)技能是不利的。我校數(shù)控專業(yè)非常重視教學內(nèi)容與企業(yè)真實項目的結(jié)合,通過課程的改革與精品課程建設力求每門課程的教學內(nèi)容都要能體現(xiàn)企業(yè)真實項目。基于這種工學結(jié)合的課程改革理念,專業(yè)已建設了“UG設計編程與應用”、“數(shù)控銑床編程與零件加工”和“特種數(shù)控設備編程與零件加工”等四門院級精品程和一門“數(shù)控加工工藝編制與數(shù)控設備應用”省級精品課程?,F(xiàn)以 “數(shù)控加工工藝編制與數(shù)控設備應用”課程為例具體介紹課內(nèi)實踐教學內(nèi)容與企業(yè)真實項目的結(jié)合。
該課程針對模具制造類行業(yè)、數(shù)控加工行業(yè)中具有高技術含量崗位的典型工作任務,與合作企業(yè)共同確定了課程的教學內(nèi)容,并設計了5個學習情景。學習情景一為“汽車皮帶輪零件工藝、程序編制及車削中心加工”。該汽車皮帶輪零件為企業(yè)真實的零件,零件圖紙、技術要求和加工用毛坯都由校企合作企業(yè)中山中矩精工機械有限公司提供。企業(yè)派技術人員擔任兼職教師進行指導和教學,同時提供相應技術保障。學習情景二為“腳踏板注塑模型腔件工藝、程序編制及數(shù)控加工”。腳踏板型腔件三維數(shù)模、技術要求和相關技術資料等生產(chǎn)和教學資源均由校企合作企業(yè)中山堅信塑膠工模廠提供,學生在教師的指導下為企業(yè)加工真實產(chǎn)品。學習情景三為“四軸加工中心性能檢驗試件工藝、程序編制及四軸加工中心加工”。該零件三維數(shù)字模型、技術要求和技術資料等相關加工與教學資源由合作企業(yè)廣東機械研究所提供,在教學項目的開發(fā)過程中企業(yè)派技術人員進行指導。學習情景四為“數(shù)控彎管機模具圓摸零件工藝、程序編制及五軸加工中心加工”。該零件的三維模型、技術要求和毛坯等教學資源由合作企業(yè)中山市奧美森工業(yè)有限公司提供,企業(yè)派技術人員擔任課程兼職教師進行指導和教學,同時提供相應技術保障。學習情景五為“渦輪增壓器壓氣機葉輪工藝、程序編制及五軸加工中心加工”。該壓氣機葉輪零件三維數(shù)摸、技術要求、技術資料和毛坯等資源由合作單位珠海市旺磐精密機械有限公司提供,企業(yè)派技術人員擔任課程兼職教師進行指導和教學,同時提供相應技術保障。
隨著工業(yè)技術的發(fā)展,各類數(shù)控設備在企業(yè)的應用將會越來越廣泛,企業(yè)對數(shù)控技能人才的需求也必然會不斷增加,因此培養(yǎng)適應企業(yè)需求的數(shù)控技能人才成為了各職業(yè)技術學校數(shù)控專業(yè)的重要教學目標和工作任務。為了能夠完成這一重要目標,中山職業(yè)技術學院數(shù)控專業(yè)不斷在專業(yè)教學和管理制度上進行改革與創(chuàng)新,已在專業(yè)實踐基地建設、特色小班制實踐教學和校企結(jié)合的實踐教學內(nèi)容等方面進行了多年的摸索與改革,并已取得了較好的成績,2012年中山職業(yè)技術學院數(shù)控技術專業(yè)實訓基地被正式確定為廣東省高職教育實訓基地。
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