蘭葉深 周明安 徐文俊 徐建亮

摘要：針對傳統(tǒng)《數(shù)控加工與編程》課程教學面向智能制造技術所存在的問題，提出了基于智能制造崗位能力需求為導向的《數(shù)控加工與編程》課程改革方案，在分析數(shù)控加工智能制造崗位工作任務和能力要求的基礎上，通過重構課程教學目標、優(yōu)化課程教學內容、改革課程教學模式及考核方式等手段對《數(shù)控加工與編程》課程進行了研究，從而使學生通過課程改革的實施提高智能制造崗位實踐應用能力，實現(xiàn)課程教學質量的全面提升。

關鍵詞：智能制造;教學改革;數(shù)控加工與編程;崗位能力

0? 引言

在全球制造業(yè)全面轉型和升級的背景下，為適應產(chǎn)業(yè)轉型升級的需求[1]，我國“中國制造2025”提出由制造大國向制造強國的轉變，智能制造的核心是通過建立數(shù)字化、智能化車間，大力發(fā)展智能技術，實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化生產(chǎn)[2]。隨著智能制造技術的持續(xù)推進，對數(shù)控加工技術提出了自動化、高效率、高精密等更高要求，使得企業(yè)對數(shù)控加工技術人員的崗位能力需求不再是單一的數(shù)控機床操作技能型人才，而是具備工業(yè)機器人與數(shù)控機床協(xié)同操作、數(shù)字化質量檢測等綜合技能應用型人才[3]。然而，傳統(tǒng)《數(shù)控加工與編程》課程單一的教學內容和教學模式，已難以滿足智能制造崗位能力的現(xiàn)實需求，因此，本文遵循智能制造崗位的工作能力要求，通過重構《數(shù)控加工與編程》課程教學目標、優(yōu)化課程教學內容和教學模式以及改革課程考核方式等手段，確保課程所教學技能達成面向智能制造崗位能力需求，實現(xiàn)數(shù)控加工與編程課程教學質量的全面提升。

1? 課程教學現(xiàn)狀及問題

《數(shù)控加工與編程》作為一門實踐性和綜合性要求很高的課程，一直是高職院校數(shù)控專業(yè)、機械制造與自動專業(yè)、機電一體化專業(yè)的專業(yè)核心課程，在機械類專業(yè)整個崗位能力培養(yǎng)體系中起著非常的重要地位[4]。然而，隨著智能制造產(chǎn)業(yè)的不斷升級發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控加工與編程職業(yè)崗位的核心技能已發(fā)生了質的變化，對數(shù)控加工技術人員綜合能力要求越來越高，為此，教學團隊通過對企業(yè)和高職院校教師發(fā)放問卷調查的形式，研究當前智能制造崗位能力需求與《數(shù)控加工與編程》課程教學對接現(xiàn)狀，調查結果如圖1所示，由調查結果，可知當前《數(shù)控加工與編程》課程教學對學生技能的培養(yǎng)未能很好的滿足智能制造崗位需求，其主要有以下幾方面原因：①課程目標滯后行業(yè)發(fā)展需求。傳統(tǒng)《數(shù)控加工與編程》課程教學的培養(yǎng)目標是讓學生了解數(shù)控機床的結構、掌握數(shù)控代碼的含義和進行數(shù)控編程與加工[5]，隨著制造業(yè)技術的不斷升級改進，其加工自動化、智能化和數(shù)字化水平不斷提高，現(xiàn)有課程教學目標滯后于制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，造成學生課程所學的操作技能已無法適應智能制造的崗位技能需求;②課程內容結構設計不夠合理，綜合能力培養(yǎng)欠缺。傳統(tǒng)的課程教學內容過于注重學生工藝參數(shù)設定、程序編程、及機床的反復操作的掌握，缺少貼近智能制造技術崗位能力定位和延伸，導致學生技能培養(yǎng)淺層化，學生的崗位能力處于較低等級;③課程考核方式單一。學生的實踐成績占課程總成績的比例過低，且缺乏對學生實際操作過程的綜合評價，這種評價方式降低了學生對操作技能學習的主動性，也影響了學生對課程知識的實踐應用能力。

2? 課程改革的內容

2.1 重構課程教學目標

當前《數(shù)控加工與編程》課程目標的定制主要依據(jù)傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案[6]，是以傳統(tǒng)數(shù)控機床操作工培養(yǎng)為目標，與智能制造技術結合不夠緊密。而基于智能制造崗位能力需求的數(shù)控加工與編程課程改革，旨在培養(yǎng)學生實現(xiàn)從單一的數(shù)控機床操作工到工業(yè)機器人與數(shù)控機床協(xié)同操作、數(shù)字化檢測的職業(yè)成長。因此，課程團隊通過調研與數(shù)控加工與編程課程教學對接的企業(yè)崗位（見表1），明確崗位能力對課程核心能力和素質目標的要求，將創(chuàng)新設計意識、自動化加工、互聯(lián)網(wǎng)+思維融入課程核心能力培養(yǎng)之中。課程的目標重構主要聚焦數(shù)控加工、工業(yè)機器人操作和數(shù)字化檢測三大核心能力的培養(yǎng)。

2.2 優(yōu)化課程的教學內容

《數(shù)控加工與編程》課程實踐教學內容較多，但授課學時有限。因此，應結合智能制造崗位能力需求，重新規(guī)劃和設計課程內容結構，在原有課程項目的基礎上，增加工業(yè)機器人操作及數(shù)字化檢測技術的教學內容，實踐項目任務模塊，如圖2所示，融合了工業(yè)機器人操作、數(shù)字化檢測以及數(shù)控機床操作，將工藝制定、程序編程、數(shù)控機床操作等相關知識點，構成數(shù)控機床操作模塊;將工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃、編程、操作等相關知識點，構成工業(yè)機器人操作模塊;將常用量具檢測、尺寸檢測、三坐標檢測等知識點，構成數(shù)字化檢測模塊。設計與職業(yè)崗位能力需求高度融合的課程教學教學，促使學生通過相關知識點之間的聯(lián)系，有步驟、有層次地學習各模塊的內容，讓學生更為直觀的理解和掌握企業(yè)智能制造生產(chǎn)線的加工流程，使其符合智能制造崗位能力的客觀要求。

2.3 基于崗位工作過程的教學實施

課程教學的實施根據(jù)機床設備的操作復雜程度，分為數(shù)控車削加工、數(shù)控銑削加工以及加工中心三部分進行層層遞進的教學，根據(jù)現(xiàn)代企業(yè)典型的產(chǎn)品生產(chǎn)加工任務[7]，分別設計了3個零件的加工任務（見表2），這些零件包含液壓行業(yè)、軸承行業(yè)以及新能源汽車行業(yè)等。

在實際教學過程中，以產(chǎn)品智能制造崗位工作過程為導向（見圖3），學生以小組分組的形式進行，小組成員根據(jù)工作過程崗位分工各司其職，首先根據(jù)零件加工要求制定合理的工藝方案，然后根據(jù)智能制造實訓室設備擺放位置，規(guī)劃好工業(yè)機器人上下料運動軌跡[8]，利用工業(yè)機器人自動化上下料，選擇合適的數(shù)控機床進行加工，最后采用三坐標檢測加工完成的產(chǎn)品。學生通過在崗位工作實踐過程中可以掌握數(shù)控加工智能制造的相關知識，并積累相關崗位的工藝經(jīng)驗，一方面幫助學生提高承擔生產(chǎn)性產(chǎn)品的加工能力，另一方面也有利于學生提高數(shù)控加工智能制造崗位訓練技能。

2.4 突出工作過程的考核方式

傳統(tǒng)的課程考核方式過于注重課程教學理論知識的掌握，忽略了對崗位能力實踐應用的評價。為此，面向智能制造崗位能力需求的課程考核方式采用工作過程性考核，由個人自評（10%）、小組互評（30%）、加工作品評價（40%）以及教師評價（20%）組成，更加重視學生知識掌握情況和崗位能力實踐應用的情況。在課程典型產(chǎn)品加工任務的實踐教學過程中，如表3所示，過程性考核以該項目知識的掌握、實踐操作能力、崗位素養(yǎng)作為的評價標準。在課程結束時，教學布置學生小組一個自主創(chuàng)新的產(chǎn)品加工形式，讓學生自主設計產(chǎn)品、制定工藝方案、利用工業(yè)機器人自動化上下料實現(xiàn)機床加工，并提交三坐標質量檢測報告，通過一個綜合性的課程核心能力實踐過程，判定學生對課程所涉及崗位核心能力的掌握程度。過程性考核方式突出了崗位實踐應用能力，鍛煉了學生的實操能力并提升了學生的崗位技能，從而提高了學生的學習積極性。

3? 總結

基于智能制造崗位能力需求為導向的《數(shù)控加工與編程》課程教學改革，以智能制造崗位能力培養(yǎng)為目標，以典型工作任務為載體，以崗位工作過程為課程教學模式，并引入突出工作過程的考核方式，充分調動學生對課程教學內容的學習積極性，增強了課程教學內容與智能制造技術的密切聯(lián)系，有利于學生通過崗位能力任務訓練提高綜合實踐能力，促使學生快速進入到智能制造崗位能力培養(yǎng)的職業(yè)成長，從而達到課程改革的最終目的。

參考文獻：

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