数控加工课程教学改革的研究
欧阳陵江
摘 要：实质上，数控加工的发展与技术应用，在很大程度上反映了一国的自动化水平。而“数控加工”作为一门以实践为核心、理论与实践相融合的专业课程，职业院校通过一体化的数控加工课程教学，实现了数控机床专业操作技术人员培养的目标。机械制造业的发展以及社会对数控加工技术人才的需求对数控专业教学与建设提出了全新的挑战。本文结合高职院校的现实教学情况，对数控加工课程教学改革展开了分析，并就高级数控人才的培养提出了思考与探索。
关键词：数控教学；职业院校；CAD/CAM专业；课程改革
数控加工技术是集电子、机械、计算机等学科于一体，对传统制造业进行升级的新兴学科，是实现FMS、CAD/CAM与智能制造等现代制造的核心。当前，数控编程、数控加工以及数控原理逐步在机械制造业广泛应用，极大地提高了机械制造的精度与效率。随着我国经济、科学技术的发展，以及加入世贸组织后的影响，我国机械制造业正逐步由加工组装基地向技术制造中心蜕变。数控加工技术以及高效、可靠、高速、高精度以及自动化等特点，备受制造业企业的亲睐，同时数控技术的运用与发展也对专业人才的能力、知识储备以及综合素质提出了新要求。机械CAD/CAM专业是培养生产第一线的CAD/CAM技术专业人才的基础，而《数控加工》课程作为其主干课程，对CAD/CAM原理的理解以及学生实践能力的培养具有决定性作用。从近年来高职院校数控专业毕业生的数量以及就业情况来看，大部分职业院校培养出的“高技术”综合人才多达不到用人企业的要求。究其原因，核心在于各高职院校数控专业的定位、培养目标与课程开发不合理，教学模式有短板，师资力量无法跟上。因此，加强职业院校数控专业课程改革势在必行。
一、数控人才的需求性分析
根据有关资料显示，2014年我国数控机床全年产量已达到400万台，数控技术的运用与数控机床的普及是我国机械制造业发展的里程碑。但现实是，当前我国机床数控化率仍不到8%，而数控技术人才的短缺无疑是造成该现状的主要因素。当前，我国数控技术人才主要分为三大类别：第一，蓝领数控人才，指在日常生产岗位上负责数控机床的简单维护以及基本操作，在所有的数控技术人才中占比最大，超过70%，也是需求量最大的数控专业人才。其总体知识与能力要求不高，主要是数控机床基础知识、日常操作以及手工编程能力的掌握。第二，灰领数控技术人才，其主要是承担数控编程、机床维修、机床养护的专业技术人员，人员分工明确，占比大致为25%左右。第三，金领级别技术人员，该类数控技术人员精通数控编程、机床维护、数控操作，综合素质高、经验丰富。同时，其对数控机床的机械结构、系统设计相当熟悉，能独立完成数控机床的安装、调试、维修和精度优化、数控化改造以及数控系统的机电联调、选型，技术难度大，对专业素养的要求高，但也是各大职业院校重点培养的人才类型。
二、数控加工专业课程体系的定位
（一）数控加工专业培养目标。数控加工的培养目标应依据学生特质以及产业特点进行精准定位。当前，我国高职院校数控加工专业的基本培养目标是培养全面发展的、有较高文化素养、创新意识以及职业道德的制造人才，其具有全面的专业知识、扎实的基本功与实践操作能力，能熟练掌握数控加工编程与数控加工工艺，熟练操作设备、积极维护设施。
（二）专业能力的要求。数控专业人才应具备零件与图纸的辨识与设计能力，能书写复杂的各类复杂的数控加工文件。同时，应具有较强的实践操作能力，会合理利用新型刀、夹具、量具并结合CAD/CAM技术进行一般零件的制造，能独自操作机床，掌握数控机床的维修与养护。另外，作为现代化人才，应实时跟进数控加工技术发展，终身学习以适应职业发展的要求。
（三）课程教学的定位。高职院校相关院系应该及时对毕业生进行跟踪调查，通过了解相关岗位的技术要求来构建和调整课程体系。学院应以就业为主要导向，依据专业职业能力来设计相关课程，从而实现教学环境的仿真化、“零距离”化，有助于学生及时获取就业经验、早日上岗工作。
三、当前职业院校数控专业教学现状
根据有关部门的调查统计以及高职院校数控专业一线教师的反馈，我国数控人才在学院加大培养力度的背景下仍不能满足社会对相关人才的需求，其主导因素有以下几点：
（一）教学内容与课程设置不合理。第一，我国数控专业的基础与专业课程设置近年来虽略有改进，但总体上教学内容仍较陈旧，导致“学”与“用”之间尚存差距。部分学校由于工程实训条件的限制，只好放弃实践类课程设置，以理论讲授为主，导致学生无法掌握企业所需要的机床操作、维护、编程等相关内容。其次，部分学校随设置实践技能培训课程，但实训重点大都在数控机床基本操作上，对模具设计、工艺学习、机床维护、机电设计与联调、数控编程等专业能力训练极为不足。另外，当前数控领域的教材陈旧、内容单一、实践性差缺乏时代感，亟待调整与汇编。
（二）专业教师数量不足、素质不够。近年来，数控技术在社会生产、生活中的广泛应用导致了社会对专业人才需求的井喷。学生人数与日俱增，但职业院校具备数控专业资质、理论与实践经验丰富的专业教师严重不足。熟悉企业生产运作，能独立承担教学任务的教师和工程师少之又少，严重制约了当前现代数控领域高素质人才的培养。
（三）数控实训条件简陋。当前，数控实训的主要设备有铣床、数控车床、加工中心、成型机床以及电火花线切割机床等机械加工设备，同时还应配备调试、装拆以及维护系统。但部分院校由于经费限制，设备购置有限，导致学生无法充分进行实践操作，因而实训效果不容乐观。
四、对职业院校数控加工专业教学改革的思考
（一）加强师资队伍建设。（1）专业教师培训。学校以课程体系改革和人才培养为出发点，指导教师逐步转变传统的数控专业教学方式和教学理念。以“以工作过程为导向”的理念为指导，对教师进行培训，引导教师教师进行专业教学的探索与探讨，从而开发新的教学模式与教学形式。（2）专业团队建设。相关院系应着力选拔教学理念先进、教学方法现代化的教师并重点培养，同时积极联系在企业工作的、掌握专业知识与技能的专家，并形成专业团队，积极承担起学校的教研教改课题，为数控专业的教学明确方向。（3）兼职教师队伍建设。高职院校应以工作为导向，因而院校应积极吸纳具有企业工作背景的技术人员为兼职教师或客座教授，通过聘请具有实战经验与专业素质的专家、教师、或企业高管到校授课或讲座，建立完善的兼职教师资源库，为本校师资队伍的强化与学生能力的培养奠定良好的基础。
（二）以校企合作促进“订单式”培养模式的实施。实质上，“校企合作”在职业教育中已不少见，校企合作有助于提高教学的针对性，并创造双赢的局面。职业教育最终要面向市场、面向就业，因而学校应该根据公司的需求有针对性的培养学生。相关专业学生在完成规定的课程与任务后，企业与学校应该在资源、师资等方面实时共享。学生通过企业全方位接触数控产品、全面操作，有助于其进入企业后迅速走上工作岗位。
（三）强化专业特色与创新。第一，打破以理论为教学中心的传统教学方式，以就业为导向，按照工学相结合的理念，通过实践与工作完成理论知识的掌握与应用，培养学生的职业能力、职业素养以及专业认同感，让其更快地融入社会。第二，进行一体化课程建设，以形成有特色的课程教学模式。通过新教材的编写，例如《数控车床操作与编程》、《CAD/CAM》、《液压与气动》、《精密机械检测技术》等优质课程教材的编写，形成工程化、立体化教学资源。同时，结合全新的课程教学模式，对教学资源进行重新配置，以强化教学软硬件，以创造以工作过程为导向的教学情境模式。学生能通过日常学习提高其就业发展与适应能力，同时形成自主性、多样性、反馈性的学习机制。院校为此应大家资金投入，定期购买专业书籍与电子学习资源库，主要包括机械技术、数控加工、模具制造、机械设计与维修等方面。通过与课程建设的配合，进行多媒体课程的开发，实现教学多样化。
（四）加强数控技术实训基地的建设。（1）保留传统实训实习基地。实际上，传统的切削加工实践技能是后续学习先进制造技术的基石。现代制造技术源于传统技术，因而自动化数控机床也离不开传统的刨、车、磨等加工技术。如果一个数控加工人员不知道零件加工的制造工艺与道具的角度，将不是合格的数控加工人员。因此，在当前现代制造实训逐渐被重视的同时，传统实训实习基地仍不能被抛弃。（2）加强建设数控技术实训基地。对数控技术实训基地的建设，各职业院校应根据各自实力来进行。其基本设备包括加工中心、数控车床、电火花成型器与切割机、数控铣床、数控模拟软件以及综合试验台等设备。在数控实训中心的建设与维护过程中，应当优先满足日常教学与培训的基本要求，将优先资金进行合理配置，使学生能全员参与、多接触、多实验。建议高职院校在实训基地的建设中，机床购置以小型数控机床为主。同时，重视不论选数控系统的选择，以保障主要教学工作的开展。（3）建立CAD/CAM实训中心。
CAD/CAM是当前数控技术发展的重要方向，因此，对高职院校的学生进行CAD/CAM的教学及相关技能培训是当前我国数控技术教学中不可或缺的环节。迄今为止，可用于CAD/CAM设计的软件有MasterCAM、CAXA、UG、Pro/E等。（4）教学与生产相配合。数控实训基地的建设与维护势必需要大笔资金投入，如果能和企业合作，将学生实习与企业日常生产相结合，将达到互利共赢的局面。同时，学生可以通过实习了解行业规章制度、产品机工工艺等实际问题，有利于其日后发展。
参考文献：
[1] 韦富基.对高职数控车削加工课程改革的探究[J].职教论坛，2012（23）：42-43.
[2] 盛雪华，张玲，盛君.《数控加工编程》课程知识结构分析[J].职业教育研究，2012（7）：85-86.
摘 要：实质上，数控加工的发展与技术应用，在很大程度上反映了一国的自动化水平。而“数控加工”作为一门以实践为核心、理论与实践相融合的专业课程，职业院校通过一体化的数控加工课程教学，实现了数控机床专业操作技术人员培养的目标。机械制造业的发展以及社会对数控加工技术人才的需求对数控专业教学与建设提出了全新的挑战。本文结合高职院校的现实教学情况，对数控加工课程教学改革展开了分析，并就高级数控人才的培养提出了思考与探索。
关键词：数控教学；职业院校；CAD/CAM专业；课程改革
数控加工技术是集电子、机械、计算机等学科于一体，对传统制造业进行升级的新兴学科，是实现FMS、CAD/CAM与智能制造等现代制造的核心。当前，数控编程、数控加工以及数控原理逐步在机械制造业广泛应用，极大地提高了机械制造的精度与效率。随着我国经济、科学技术的发展，以及加入世贸组织后的影响，我国机械制造业正逐步由加工组装基地向技术制造中心蜕变。数控加工技术以及高效、可靠、高速、高精度以及自动化等特点，备受制造业企业的亲睐，同时数控技术的运用与发展也对专业人才的能力、知识储备以及综合素质提出了新要求。机械CAD/CAM专业是培养生产第一线的CAD/CAM技术专业人才的基础，而《数控加工》课程作为其主干课程，对CAD/CAM原理的理解以及学生实践能力的培养具有决定性作用。从近年来高职院校数控专业毕业生的数量以及就业情况来看，大部分职业院校培养出的“高技术”综合人才多达不到用人企业的要求。究其原因，核心在于各高职院校数控专业的定位、培养目标与课程开发不合理，教学模式有短板，师资力量无法跟上。因此，加强职业院校数控专业课程改革势在必行。
一、数控人才的需求性分析
根据有关资料显示，2014年我国数控机床全年产量已达到400万台，数控技术的运用与数控机床的普及是我国机械制造业发展的里程碑。但现实是，当前我国机床数控化率仍不到8%，而数控技术人才的短缺无疑是造成该现状的主要因素。当前，我国数控技术人才主要分为三大类别：第一，蓝领数控人才，指在日常生产岗位上负责数控机床的简单维护以及基本操作，在所有的数控技术人才中占比最大，超过70%，也是需求量最大的数控专业人才。其总体知识与能力要求不高，主要是数控机床基础知识、日常操作以及手工编程能力的掌握。第二，灰领数控技术人才，其主要是承担数控编程、机床维修、机床养护的专业技术人员，人员分工明确，占比大致为25%左右。第三，金领级别技术人员，该类数控技术人员精通数控编程、机床维护、数控操作，综合素质高、经验丰富。同时，其对数控机床的机械结构、系统设计相当熟悉，能独立完成数控机床的安装、调试、维修和精度优化、数控化改造以及数控系统的机电联调、选型，技术难度大，对专业素养的要求高，但也是各大职业院校重点培养的人才类型。
二、数控加工专业课程体系的定位
（一）数控加工专业培养目标。数控加工的培养目标应依据学生特质以及产业特点进行精准定位。当前，我国高职院校数控加工专业的基本培养目标是培养全面发展的、有较高文化素养、创新意识以及职业道德的制造人才，其具有全面的专业知识、扎实的基本功与实践操作能力，能熟练掌握数控加工编程与数控加工工艺，熟练操作设备、积极维护设施。
（二）专业能力的要求。数控专业人才应具备零件与图纸的辨识与设计能力，能书写复杂的各类复杂的数控加工文件。同时，应具有较强的实践操作能力，会合理利用新型刀、夹具、量具并结合CAD/CAM技术进行一般零件的制造，能独自操作机床，掌握数控机床的维修与养护。另外，作为现代化人才，应实时跟进数控加工技术发展，终身学习以适应职业发展的要求。
（三）课程教学的定位。高职院校相关院系应该及时对毕业生进行跟踪调查，通过了解相关岗位的技术要求来构建和调整课程体系。学院应以就业为主要导向，依据专业职业能力来设计相关课程，从而实现教学环境的仿真化、“零距离”化，有助于学生及时获取就业经验、早日上岗工作。
三、当前职业院校数控专业教学现状
根据有关部门的调查统计以及高职院校数控专业一线教师的反馈，我国数控人才在学院加大培养力度的背景下仍不能满足社会对相关人才的需求，其主导因素有以下几点：
（一）教学内容与课程设置不合理。第一，我国数控专业的基础与专业课程设置近年来虽略有改进，但总体上教学内容仍较陈旧，导致“学”与“用”之间尚存差距。部分学校由于工程实训条件的限制，只好放弃实践类课程设置，以理论讲授为主，导致学生无法掌握企业所需要的机床操作、维护、编程等相关内容。其次，部分学校随设置实践技能培训课程，但实训重点大都在数控机床基本操作上，对模具设计、工艺学习、机床维护、机电设计与联调、数控编程等专业能力训练极为不足。另外，当前数控领域的教材陈旧、内容单一、实践性差缺乏时代感，亟待调整与汇编。
（二）专业教师数量不足、素质不够。近年来，数控技术在社会生产、生活中的广泛应用导致了社会对专业人才需求的井喷。学生人数与日俱增，但职业院校具备数控专业资质、理论与实践经验丰富的专业教师严重不足。熟悉企业生产运作，能独立承担教学任务的教师和工程师少之又少，严重制约了当前现代数控领域高素质人才的培养。
（三）数控实训条件简陋。当前，数控实训的主要设备有铣床、数控车床、加工中心、成型机床以及电火花线切割机床等机械加工设备，同时还应配备调试、装拆以及维护系统。但部分院校由于经费限制，设备购置有限，导致学生无法充分进行实践操作，因而实训效果不容乐观。
四、对职业院校数控加工专业教学改革的思考
（一）加强师资队伍建设。（1）专业教师培训。学校以课程体系改革和人才培养为出发点，指导教师逐步转变传统的数控专业教学方式和教学理念。以“以工作过程为导向”的理念为指导，对教师进行培训，引导教师教师进行专业教学的探索与探讨，从而开发新的教学模式与教学形式。（2）专业团队建设。相关院系应着力选拔教学理念先进、教学方法现代化的教师并重点培养，同时积极联系在企业工作的、掌握专业知识与技能的专家，并形成专业团队，积极承担起学校的教研教改课题，为数控专业的教学明确方向。（3）兼职教师队伍建设。高职院校应以工作为导向，因而院校应积极吸纳具有企业工作背景的技术人员为兼职教师或客座教授，通过聘请具有实战经验与专业素质的专家、教师、或企业高管到校授课或讲座，建立完善的兼职教师资源库，为本校师资队伍的强化与学生能力的培养奠定良好的基础。
（二）以校企合作促进“订单式”培养模式的实施。实质上，“校企合作”在职业教育中已不少见，校企合作有助于提高教学的针对性，并创造双赢的局面。职业教育最终要面向市场、面向就业，因而学校应该根据公司的需求有针对性的培养学生。相关专业学生在完成规定的课程与任务后，企业与学校应该在资源、师资等方面实时共享。学生通过企业全方位接触数控产品、全面操作，有助于其进入企业后迅速走上工作岗位。
（三）强化专业特色与创新。第一，打破以理论为教学中心的传统教学方式，以就业为导向，按照工学相结合的理念，通过实践与工作完成理论知识的掌握与应用，培养学生的职业能力、职业素养以及专业认同感，让其更快地融入社会。第二，进行一体化课程建设，以形成有特色的课程教学模式。通过新教材的编写，例如《数控车床操作与编程》、《CAD/CAM》、《液压与气动》、《精密机械检测技术》等优质课程教材的编写，形成工程化、立体化教学资源。同时，结合全新的课程教学模式，对教学资源进行重新配置，以强化教学软硬件，以创造以工作过程为导向的教学情境模式。学生能通过日常学习提高其就业发展与适应能力，同时形成自主性、多样性、反馈性的学习机制。院校为此应大家资金投入，定期购买专业书籍与电子学习资源库，主要包括机械技术、数控加工、模具制造、机械设计与维修等方面。通过与课程建设的配合，进行多媒体课程的开发，实现教学多样化。
（四）加强数控技术实训基地的建设。（1）保留传统实训实习基地。实际上，传统的切削加工实践技能是后续学习先进制造技术的基石。现代制造技术源于传统技术，因而自动化数控机床也离不开传统的刨、车、磨等加工技术。如果一个数控加工人员不知道零件加工的制造工艺与道具的角度，将不是合格的数控加工人员。因此，在当前现代制造实训逐渐被重视的同时，传统实训实习基地仍不能被抛弃。（2）加强建设数控技术实训基地。对数控技术实训基地的建设，各职业院校应根据各自实力来进行。其基本设备包括加工中心、数控车床、电火花成型器与切割机、数控铣床、数控模拟软件以及综合试验台等设备。在数控实训中心的建设与维护过程中，应当优先满足日常教学与培训的基本要求，将优先资金进行合理配置，使学生能全员参与、多接触、多实验。建议高职院校在实训基地的建设中，机床购置以小型数控机床为主。同时，重视不论选数控系统的选择，以保障主要教学工作的开展。（3）建立CAD/CAM实训中心。
CAD/CAM是当前数控技术发展的重要方向，因此，对高职院校的学生进行CAD/CAM的教学及相关技能培训是当前我国数控技术教学中不可或缺的环节。迄今为止，可用于CAD/CAM设计的软件有MasterCAM、CAXA、UG、Pro/E等。（4）教学与生产相配合。数控实训基地的建设与维护势必需要大笔资金投入，如果能和企业合作，将学生实习与企业日常生产相结合，将达到互利共赢的局面。同时，学生可以通过实习了解行业规章制度、产品机工工艺等实际问题，有利于其日后发展。
参考文献：
[1] 韦富基.对高职数控车削加工课程改革的探究[J].职教论坛，2012（23）：42-43.
[2] 盛雪华，张玲，盛君.《数控加工编程》课程知识结构分析[J].职业教育研究，2012（7）：85-86.
