摘 要：我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級促使職業(yè)教育面臨更高要求以滿足高技能人才需求。世界技能大賽體現(xiàn)職業(yè)技能先進(jìn)水平，職業(yè)院校需緊盯其賽事各方面，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。文中重點(diǎn)闡述世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目，包括其實(shí)操考核方式、比賽模塊與設(shè)施等內(nèi)容。通過與該項(xiàng)目對比，指出我國職業(yè)院校在數(shù)控銑教學(xué)中存在實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施落后、教學(xué)模式與軟件應(yīng)用滯后等問題，導(dǎo)致學(xué)生技能與企業(yè)需求不符。為此，提出應(yīng)對標(biāo)世賽標(biāo)準(zhǔn)更新實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施，依據(jù)競賽內(nèi)容修訂實(shí)訓(xùn)課程，注重學(xué)生基本技能培養(yǎng)和工件質(zhì)量，從而為制造強(qiáng)國戰(zhàn)略提供人才支持。

關(guān)鍵詞：世界技能大賽 數(shù)控銑 實(shí)訓(xùn)課程

隨著我國由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快，各行各業(yè)對高技能人才需求越來越迫切[1]。為了滿足新時(shí)代背景下高技能人才的需求，這就對職業(yè)教育有了更高的要求。世界技能大賽代表了職業(yè)技能發(fā)展的世界先進(jìn)水平，我國要實(shí)現(xiàn)從制造大國走向制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，職業(yè)高等院校必須要緊盯“世界技能大賽”，與時(shí)俱進(jìn)研究世界技能大賽的賽事項(xiàng)目門類、賽事項(xiàng)目競賽規(guī)程、賽事項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)、賽事項(xiàng)目組織經(jīng)驗(yàn)等，培養(yǎng)出更多符合國家戰(zhàn)略要求的高素質(zhì)、高技能人才[2]。世界技能大賽競賽項(xiàng)目有當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)技能，其比賽項(xiàng)目流程與企業(yè)生產(chǎn)流程大體一致，有很強(qiáng)的實(shí)用性和實(shí)踐性[3]。專業(yè)課程內(nèi)容可以參考與借鑒世界技能大賽競賽項(xiàng)目，不斷豐富和完善專業(yè)課程內(nèi)容，使課程內(nèi)容更加與實(shí)際生產(chǎn)相貼合。

對世界技能大賽的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)理論、評分標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容的研究來重新完善課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)等專業(yè)課程體系。有必要將世界技能大賽的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)理論、評分標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容有機(jī)融入專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案[4]。對接世界技能大賽的技能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，促進(jìn)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂，使學(xué)生掌握國際通用的行業(yè)規(guī)則、技術(shù)要求、操作規(guī)范，增強(qiáng)學(xué)生對外企職業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力的課程標(biāo)準(zhǔn)。通過對世界技能大賽技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究，來增強(qiáng)課程標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)需求的貼合度，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對接，教學(xué)過程與生產(chǎn)過程相對接。

借鑒世界技能大賽評判標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)，完善人才培養(yǎng)方案。根據(jù)本校專業(yè)教學(xué)的實(shí)際情況，充分吸納世界技能大賽評判的先進(jìn)方式與理念，建立專業(yè)教學(xué)考核體系。比如以世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目為例，世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目是以企業(yè)生產(chǎn)為導(dǎo)向，加工的尺寸精度和位置精度必須符合圖紙要求，并且加工工件的測量是采用三坐標(biāo)檢測。而職業(yè)院校平時(shí)教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)加工工件輪廓的完整性，對尺寸精度和位置精度要求不嚴(yán)。在現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案里，學(xué)生能學(xué)習(xí)到三坐標(biāo)檢測相關(guān)知識是有限的。因此，吸收和參考世界技能大賽評判標(biāo)準(zhǔn)，來完善人才培養(yǎng)目標(biāo)，使培養(yǎng)的學(xué)生更加貼合企業(yè)的需求。

1 數(shù)控銑項(xiàng)目介紹

世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按照圖紙要求使用數(shù)控銑床完成零件的切削加工。世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目只進(jìn)行實(shí)操考核，不進(jìn)行理論知識和軟件應(yīng)用的考核。數(shù)控銑項(xiàng)目要求參賽者必須獨(dú)立地、在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成CAM編程、數(shù)控程序優(yōu)化、數(shù)控程序的傳輸、刀具的安裝、工件找正、工件測量、工件的加工等工作[5]。數(shù)控銑項(xiàng)目賽場提供的設(shè)施有立式加工中心、三坐標(biāo)測量機(jī)、精密虎鉗、投影式對刀儀、粗糙度檢測儀、工作臺、裝刀座、臺鉗、刀架車、計(jì)算機(jī)及軟件、計(jì)算機(jī)桌椅等。數(shù)控銑項(xiàng)目比賽內(nèi)容分成三個(gè)模塊進(jìn)行。模塊一的毛坯材料為鋁合金，毛坯尺寸為100×100×50mm，加工面為兩面，競賽時(shí)間為4.25小時(shí)。選手可在比賽時(shí)間內(nèi)自主安排CAM編程、刀具準(zhǔn)備、上機(jī)加工等工作內(nèi)容，完成工件的加工。模塊二的毛坯材料為中碳鋼，毛坯尺寸為150×100×50mm，加工面為兩面，競賽時(shí)間為6.25小時(shí)。其中競賽的過程順序是：先進(jìn)行CAM編程（2.5小時(shí)），再進(jìn)行刀具準(zhǔn)備（0.25小時(shí)），最后上機(jī)加工（3.5小時(shí)）。選手需要按照順序進(jìn)行，且需要遵循前不可做后、后可以做前的原則。模塊三和模塊二基本相同，不同的地方是加工面為3面，加工時(shí)間為7.25小時(shí)。工件的檢測分為主觀評判和客觀評判?？陀^評判是由三坐標(biāo)測量機(jī)、粗糙度檢測儀完成客觀評分要素的檢測。主觀評判是客觀評測不能檢測的部分由5位專家進(jìn)行打分，去掉最高最低分取平均值。

2 基于世賽標(biāo)準(zhǔn)完善實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

2.1 將世賽職業(yè)素養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到課程標(biāo)準(zhǔn)

在世界技能大賽的現(xiàn)場，對于選手的防護(hù)用品情況以及操作機(jī)床過程的規(guī)范，有著堪稱極其嚴(yán)苛的要求。無論是防護(hù)用品的配備是否齊全、穿戴是否正確得當(dāng)，還是在操作機(jī)床過程中每一個(gè)細(xì)微的動作步驟是否符合精準(zhǔn)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，都處于嚴(yán)格的監(jiān)督與把控之下。任何一點(diǎn)疏忽或偏差都可能影響選手的比賽成績，甚至關(guān)乎整個(gè)比賽的公正性和安全性。這種嚴(yán)格要求旨在確保選手在安全的前提下，以最高的專業(yè)水準(zhǔn)展現(xiàn)技能，同時(shí)也體現(xiàn)了世界技能大賽對專業(yè)品質(zhì)和規(guī)范操作的極致追求。在比賽正式開始之前，安全員會以極為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)致檢查選手防護(hù)用品的穿戴狀況，其中涵蓋工作服是否整齊合身、勞保鞋是否完好無損且符合安全標(biāo)準(zhǔn)、護(hù)目鏡是否佩戴正確且清晰無破損等方面。在比賽進(jìn)行過程中，裁判會關(guān)注選手在操作機(jī)床時(shí)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，著重查看其是否嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，例如明確規(guī)定操作機(jī)床時(shí)不允許戴手套以及必須正確佩戴護(hù)目鏡等要求是否落實(shí)到位；同時(shí)，還會留意刀具、毛坯以及工量具是否按照“6S”管理規(guī)定精準(zhǔn)擺放到指定位置，確保操作現(xiàn)場的規(guī)范與有序。而當(dāng)比賽結(jié)束之后，選手清理工作臺的情況也會被納入考量范疇，以此來實(shí)現(xiàn)對選手從比賽前準(zhǔn)備到比賽過程操作再到比賽后整理的全過程職業(yè)素養(yǎng)評價(jià)，全面、客觀地衡量選手在各個(gè)環(huán)節(jié)的綜合表現(xiàn)。

在實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)際開展過程中，完全可以將世界技能大賽對于選手的職業(yè)素養(yǎng)要求標(biāo)準(zhǔn)，合理地推廣應(yīng)用至日常的實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動之中。具體而言，教師可擔(dān)當(dāng)起安全員的角色，在每堂實(shí)訓(xùn)課上課之前，對學(xué)生進(jìn)行全面細(xì)致的防護(hù)用品穿戴情況檢查，諸如工作服的穿著是否符合規(guī)范、勞保鞋的穿著是否正確且無破損、護(hù)目鏡的佩戴是否到位等方面都要逐一核查。

在教學(xué)推進(jìn)的過程中，教師要不斷進(jìn)行巡查，密切關(guān)注學(xué)生操作機(jī)床的規(guī)范性。與此同時(shí)，還可以充分發(fā)揮學(xué)生之間互相監(jiān)督的積極作用，讓暫時(shí)不操作機(jī)床的同學(xué)對正在進(jìn)行操作的同學(xué)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和客觀打分。通過這樣的方式，促使學(xué)生逐步養(yǎng)成安全操作的規(guī)范習(xí)慣以及良好的職業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生在日常實(shí)訓(xùn)中不斷強(qiáng)化自身的職業(yè)意識和行為規(guī)范，為今后的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 對標(biāo)世賽標(biāo)準(zhǔn)完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備

通過對世界技能大賽的數(shù)控銑項(xiàng)目的解析可知，數(shù)控銑項(xiàng)目比賽由易到難，毛坯的材料是加工中最常見的鋁合金和中碳鋼。模塊二和模塊三的競賽流程完全是按照企業(yè)工作崗位要求來進(jìn)行比賽的，更注重選手的基本技能和工件的加工質(zhì)量。

通過對標(biāo)世界技能大賽的數(shù)控銑項(xiàng)目比賽的設(shè)施，發(fā)現(xiàn)本校的實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施相對落后，得不到及時(shí)更新，使得教學(xué)內(nèi)容和水平達(dá)不到當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)要求。例如在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，Z向?qū)Φ洞蠖嗖捎迷嚽蟹ɑ蚴褂脤Φ秹K，這種方法對刀精度低且容易出錯(cuò)。而投影式對刀儀可以準(zhǔn)確地測量出刀具的長度，精度高且不容易出錯(cuò)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，對于學(xué)生加工完成的工件大多是采用目測或用手觸摸來檢測表面粗糙度，很少使用粗糙度檢測儀進(jìn)行測量；工件尺寸公差大多采用游標(biāo)卡尺或者數(shù)顯千分尺檢測，而工件的形位公差沒有被檢測；三坐標(biāo)測量機(jī)不僅可以檢測工件的尺寸公差而且還能檢測工件的形位公差。這說明由于實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，導(dǎo)致專業(yè)教學(xué)的質(zhì)量下降，學(xué)生的基本技能達(dá)不到行業(yè)和企業(yè)的要求。因此要及時(shí)對標(biāo)世界技能大賽的數(shù)控銑項(xiàng)目的技術(shù)文件，完善和更新實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施，例如增加三坐標(biāo)測量機(jī)、粗糙度儀和高度儀等設(shè)備，以滿足學(xué)生技能訓(xùn)練的要求。除了對設(shè)備進(jìn)行更新之外，將現(xiàn)代新型刀具引入課程也是勢在必行之舉。就拿打孔這一操作來說，在傳統(tǒng)的加工過程中，若使用麻花鉆進(jìn)行打孔，事先必須打中心孔，以此來保障孔的位置精度，可這種方式不僅煩瑣，而且麻花鉆打孔的加工效率極為低下。然而，如今有了新的選擇 ——U 鉆。使用 U 鉆進(jìn)行打孔時(shí)，無需再打中心孔，其加工效率更是麻花鉆的數(shù)倍之多，大大提高了打孔作業(yè)的效率。在傳統(tǒng)教學(xué)涉及的工件找正環(huán)節(jié)，通常采用的是試切法或者分中棒的方法。但實(shí)踐表明，這兩種找正方式存在明顯的缺陷，它們不僅效率低下，而且找正的精度也差強(qiáng)人意。不過，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可以運(yùn)用光電尋邊器和測頭來對工件進(jìn)行找正。這一新型找正方式的出現(xiàn)，顯著提高了找正的效率和精度，為工件加工的精準(zhǔn)度提供了有力保障。

2.3 依據(jù)世賽數(shù)控銑項(xiàng)目競賽內(nèi)容修訂實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容

通過對數(shù)控銑項(xiàng)目比賽的研究發(fā)現(xiàn)，比賽更加考察選手的工藝安排能力和工件的精度質(zhì)量。大部分實(shí)訓(xùn)教學(xué)中更多的是要求工件形狀的完成度，而不是工件的尺寸和位置精度。實(shí)訓(xùn)的教學(xué)模式是使用虎鉗裝夾一塊較高的方形鋁料，第一個(gè)學(xué)生按照圖紙加工完成后，老師檢查形狀有無過切再測量幾個(gè)關(guān)鍵尺寸，然后第二個(gè)同學(xué)把上一個(gè)同學(xué)加工的零件銑成平面再接著加工。這種教學(xué)模式下，學(xué)生不需要多次裝夾工件，學(xué)不到工件二次找正和工藝安排等基本技能，更沒有工件質(zhì)量的概念。再者數(shù)控銑項(xiàng)目比賽指定采用Mastercam軟件進(jìn)行數(shù)控編程，而目前的專業(yè)教學(xué)中采用國產(chǎn)軟件相對落后。Mastercam軟件的優(yōu)勢之一在于動態(tài)銑削功能，可以充分利用刀具切削刃長度，實(shí)現(xiàn)刀具高速切削，大大提高粗加工效率。傳統(tǒng)的粗加工策略是先采用大直徑的機(jī)夾刀具，再換小直徑的銑刀進(jìn)行二次開粗。使用動態(tài)銑削功能，就可以直接用小直徑的銑刀開粗，減少二次開粗，提高加工效率。由此可看出，CAM軟件的先進(jìn)技術(shù)，會直接影響加工的工藝安排。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容可以根據(jù)世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目競賽題拆分出單面加工零件、兩面加工零件、三面加工零件和多面加工零件，加工零件由簡單到困難遞進(jìn)，對應(yīng)的技能要求是二次找正、工藝安排、裝夾方式的選擇和專用夾具的設(shè)計(jì)[6]。加工大尺寸鋁零件時(shí)，為了保障加工精度，粗加工結(jié)束后需要進(jìn)行時(shí)效處理或者敲擊法，目的是讓工件充分釋放內(nèi)應(yīng)力以及內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的變形，等內(nèi)應(yīng)力釋放和工件變形結(jié)束后，再進(jìn)行精加工保障尺寸精度。加工不規(guī)則工件時(shí)，虎鉗或者三爪卡盤不能滿足裝夾時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。世賽數(shù)控銑項(xiàng)目中經(jīng)常會用到軟鉗口來裝夾不規(guī)則工件，這就要求選手具備軟鉗口設(shè)計(jì)和加工的能力。軟鉗口設(shè)計(jì)過程中除了需要注意避免發(fā)生干涉外，還需要注意定位和受力點(diǎn)均勻避免發(fā)生變形。軟鉗口加工過程中，不能進(jìn)行空載荷加工，需要夾持與工件尺寸相近的墊鐵，為了避免鉗口產(chǎn)生喇叭口似的變形，墊鐵盡可能地靠近鉗口頂部。以上工藝的時(shí)效處理和軟鉗口的使用在日常教學(xué)中很少涉及，因此只有在實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容上要不斷地更新，跟上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，和更加注重學(xué)生的基本技能和工件的質(zhì)量，才能使培養(yǎng)的學(xué)生更加貼合企業(yè)的需求。

3 結(jié)論

通過對世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目競賽深入研究可知，該項(xiàng)目的比賽設(shè)置從實(shí)操考核內(nèi)容、模塊設(shè)計(jì)到設(shè)施要求等都緊密貼合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國職業(yè)院校在數(shù)控銑相關(guān)教學(xué)中存在諸多與世界技能大賽標(biāo)準(zhǔn)不符之處，如實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施落后導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降，學(xué)生基本技能難以滿足企業(yè)要求；教學(xué)模式和軟件應(yīng)用方面也相對滯后，影響學(xué)生工藝安排能力和工件精度質(zhì)量的培養(yǎng)。一方面，要及時(shí)對標(biāo)世界技能大賽的技術(shù)文件，更新和完善實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)施，如增添先進(jìn)的測量設(shè)備等，以提升教學(xué)水平，滿足學(xué)生技能訓(xùn)練需求。另一方面，依據(jù)世界技能大賽競賽內(nèi)容修訂實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容，將競賽題進(jìn)行合理拆分轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目，注重培養(yǎng)學(xué)生的二次找正、工藝安排等基本技能，關(guān)注工件質(zhì)量，不斷更新教學(xué)內(nèi)容以跟上科技發(fā)展步伐。通過這些舉措，使職業(yè)教育培養(yǎng)的學(xué)生更加符合國家戰(zhàn)略要求，更能適應(yīng)企業(yè)的實(shí)際需求，為我國從制造大國走向制造強(qiáng)國提供堅(jiān)實(shí)的高技能人才支撐。

基金項(xiàng)目：天津市高等職業(yè)技術(shù)教育研究會，2023-2024年度課題，高職教育“崗、課、證、賽”一體化模式與融合機(jī)制研究——以數(shù)控技術(shù)專業(yè)為例，編號：2024-H-060。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴永清.基于世界技能大賽的數(shù)控銑教學(xué)改革策略[J].蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，20（01）：25-29.

[2]張俊勇，張玉梅.世界技能大賽與我國職業(yè)教育發(fā)展[J].職業(yè)技術(shù)教育，2018，39（27）：47-54.

[3]禹治斌.世界技能大賽對我國職業(yè)教育改革的影響[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，17（04）：60-63.

[4]趙剛.世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目競賽標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)中的推廣研究[J].課程教育研究，2018（24）：21-22.

[5]魯宏勛—世界技能大賽（數(shù)控銑項(xiàng)目）技術(shù)解讀[Z].

[6]謝應(yīng)善，譚志明.軟鉗口在數(shù)控銑項(xiàng)目技能競賽中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)探討[J].金屬加工（冷加工），2022（04）：46-49.