浅析数控专业教学现状及改革思路
惠亚虎
【摘 要】：面对当前职场对数控技能人才需求的现状，职业学校无论从培养人才的角度还是从市场经济的角度，都没有理由不去培养数控技能人才，大量职业学校开设数控专业也是大势所趋的事情。数控专业作为一个新兴的专业存在于各个职业学校，各校对数控专业的教学基本处于一个起始的阶段。当前中职生毕业后专业水平单
一、技能水平欠缺、知识水平较低以及团队意识、敬业精神、吃苦耐劳精神缺失等表现比较突出，无法满足市场的需求，这给数控专业教学提出了新课题。本文对数控专业教学现状及存在的问题进行分析，并提出数控专业教学改革的思路。 【关键词】：数控专业；教学大纲；师资队伍；实训基地
在科技发展的时代，数控加工技术正在被广泛的应用，数控人才已成为社会急需的人才。如何尽快地培养出满足社会需要的数控加工编程人才和操作人才成为数控教学工作者所必须研究的问题。
一、数控专业教学现状
1．数控专业师资队伍不足，专业素质不高。
随着近几年数控技术的不断推广应用，企业对数控技术工人的需求量也大大增加。同时也增加了数控专业培训教师的数量，技校数控加工专业的建设刚刚起步，师资队伍刚刚组建，有许多技校甚至将原来从事机械类（如车工、钳工等）教学的教师转岗为数控教师，再加之学校对教师的培训力度不够，教师的专业教学经验和技术能力明显不足。因此，目前技校特别缺乏熟悉企业生产实际，并能够承担数控教学工作的“双师型”专业教师。有的技校从社会上引进了一些具有丰富实践经验、又有一定理论水平的工程技术人员充实教师队伍，确实提高了数控教学水平，对提高学生的实际动手能力大有好处。但是，由于现有体制和政策规定上的限制，这些从社会上引进的教师在职称、工资、福利等方面得不到公正待遇，这些人员的工作积极性得不到发挥。
2课程设置近几年虽有所改进，但教学内容仍比较陈旧。
学生所学到的知识技能与企业的要求尚存在差距。例如，数控加工刀具和工艺的教学还较薄弱。由于部分学校因实训条件有限，仍以理论讲授为主，企业急1 需的数控机床编程、操作、维护方面的培训效果相对较弱。在实践技能培训方面，很多学校把实训重点放在数控机床简单操作上，而对数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）、模具设计、与数控自动编程、数控机床机电设计、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练不够。现有数控技术教育专业教材，形态单一，内容陈旧，实践性差。适合数控系统原理、数控机床机电控制技术、数控机床故障诊断与维护维修和数控人才实训等课程的教材非常有限，严重脱离生产实际。当前，在教学上课程设置不是很合理，教学内容比较陈旧，学生所学到的知识技能与企业的要求存在很大差距。在实践技能训练方面，学校把实训重点放在数控机床简单操作上，而对数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练不够。目前，大量数控设备需要维修保养，国内数控机床保有量达100万台，居世界首位，大约20%设备已经过了保修期限，需要维修。因此，当前数控机床维修人才非常缺。
3．教学目标不明确，教学方法单一
许多教师对技校应培养什么样的学生，目标还不够明确，还停留在围绕书本转，为完成书本教学任务而完成任务，对学生能力培养缺乏考虑，单纯地进行零件加工操作。忽略了工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练。学生安全、机床安全、文明生产是实训课的前提，所以教师在上课过程中必须要反复强调，来提醒学生加以重视。尤其是刚开始的几次实训课，教学任务十分繁重，学生频繁地发生如对刀、编程、输入等常见的操作错误，甚至撞车等安全事故。
4、实训设备差，数量严重不足，且不配套
近年来，受数控人才需求增长的拉动，各技校均建有不同规模的数控实训基地，有规模大设备种类多的实训中心，也有设备种类和数量相对较少的实验室。尽管实训基地的模式多种多样，但基本上包括以下数控设备：数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备，以及数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。值得注意的是，为了与企业尽可能保持一致，以达到实训效果，各校在实训硬件选择上逐步趋向工业用数控机床、加工中心，而且实训基地往往以加工设备配备进口数控系统为主，由于每台数控设备非常昂贵，学校购置的设备数量有限，每个学生的独立动手操作机会很少，实训效果并不好。这种安排，不能适应普及性的教学实验，只能给学生2 作“演示实验”。数控技术是实践性很强的综合技术，没有通过实践体验很难获得良好的教学效果。另外，学校期望这些工业数控机床能承接对外加工，达到创收和良性循环的目的，但由于工具的投入和培训与生产之间的矛盾等，目前还没哪所学校能较好地承接对外加工。
5．数控专业维修人才严重不足
数控编程技术人员相对饱和（高端欠缺，中低端相对饱和），特别是近几年来，我们国家数控行业发展迅速，年均17%的速度增长，对数控机床维修工潜在的需求量相当巨大，全国高级数控装调维修人员缺口约3万多人，特别是在广州、上海和北京经济发达地区。数控设备企业和生产企业均缺乏数控机床装配、调试、维修方面的技术工人。数控技术在近几年的广泛应用，引起了数控人才的大量需求，同时造成数控专业师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控专业师资严重不足。现担任数控专业课的教师大多是机械方面相关专业经过短期培训转行过来的。一方面他们缺乏系统的数控专业理论知识，另一方面缺乏实际操作能力。尤其缺乏熟悉企业生产实际，并能够承担数控教学工作的“双师型”专业教师，严重制约了数控技术人才培养水平的提高。
二、数控专业教学改革思路
1．根据社会现实制定内容丰富且有实用价值的数控教学大纲 （1）建立能够适应企业和市场的课程和教材体系
在理论教学中坚持以“必须、够用”为度，优化和整合现有课程。实行模块化教学，突出与操作技能相关的必备专业知识。将现行的《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与技术测量》、《机械制造工艺学》及有关实训教学项目等课程，整合成《机械制造技术基础》一门课程，并配套设置钳工技术训练、零件测绘训练、车铣技术训练等相关实践性教学环节；将“数控加工工艺”中的数控刀具、数控夹具等内容并入实训操作中，不再安排理论课时，提高了实际效果。
针对现有的教材老化，学校应善于“借脑”，积极利用企业专家丰富的资源，聘请当地行业专家和企业专家共同参与数控教材开发。结合与当地企业的实际情况开发校本教材，建立具有明显特色的课程和教材体系。编写一些与市场需求相符合的实用的数控校本教材，使教学符合企业生产实际，培养的学生满足企业的实际需求。针对我校数控系统的特点，结合相关的数控加工工艺，较好地解决了教材与现有数控系统不配套的矛盾，我们着手编写《数控车（铣）工实训教程》。
3 （2）改革教学与训练方法，优化教学过程
真正改变教师主体为学生主体，积极引进“行为导向”模式，采用任务驱动法、项目教学法开展实训，努力为学生提供体验完整工作过程的学习机会，经历“确定任务→制定工作计划→实施计划→质量控制和检测→评估反馈”整个工作过程，增强学生适应企业的实际工作环境和解决综合问题的能力，确立“以学生为主体，以实验实训为中心”的模式，开展理论实践一体化教学。
（3）借数控高仿真软件，助数控实训教学
提高综合职业技能，重点掌握数控机床操作、编程与维护方面的基础知识，主要包括《数控机床概述》、《数控车削、铣削加工编程常识》和数控车削、铣削编程技术训练等。首先在教学时间安排上，确保有40%左右课时用于专业实训，增强学生动手机会。在实训设备上，继续加大投入添置生产型设备，增加学生上机操作时间。在实训内容上，改进原来比较单一的实训内容，而是让学生在掌握普通车、铣、刨、磨和钳加工的基础上，再学习数控编程与操作，从而使学生基础更加扎实，技术更加全面。
2．加强数控教学的师资力量，海纳数控方面的优秀人才
目前学校数控专业师资队伍具有一定的实力，为进一步提高教师的整体素质，建立一支真正适应现代职业教育的“双师型”教师队伍，还必须加强多元化师资培训，为专业教师成长搭建平台。
（1）积极开展校本教研，促进教师的专业成长
采用以老带新的师徒结对形式，强化“传”、“帮”、“带”的作用，充分利用校内人才资源，发挥骨干教师、学科带头人的作用，举行多种形式的学术、教育教学研究讲座或讨论活动，邀请教育专家或行业专家来做顾问或来讲学，引导教师一起参加各种课题研究等等，为教师专业成长搭建一个从教学新手到教学能手、骨干教师、学科带头人、教学专家的教师专业发展通道。
（2）鼓励专业教师积极参与培训，提高教师专业素养
积极创造条件，鼓励专业教师到高校进修和高技能培训，提高教师专业素养。比如派专业教师参加国家级和省级高技能培训，派专业教师到企业挂职锻炼等，使专业教师不断掌握新知识和新技术，更新教育理念，提高教学水平，提高教师“双师型”比例。
（3）改革人才选拔体制，优化教师队伍
广泛吸引和鼓励企业技术人员和具备相当实践能力的及有特殊技能的人员4 到学校担任兼职教师，扩大兼职教师队伍。聘请当地行业专家、技术能手参与教学过程，特别是实训指导，积极引进优秀工程技术人员担任实训指导，抓好新教师的补充工作，并引入竞争机制。
（4）开展多种形式的技能培训，提升教师的专业技能
充分利用校内实训设备进行校内技能培训，每个学期由教师自主选择至少一项技能训练任务和训练目标，期末进行目标考核。举办技能比赛、技能月等各种活动，鼓励教师积极参加省、市的各种技能比赛或比武。要求教师下企业挂职实习，每学年实习2个月以上，并能完成比较详尽的实习报告。
3．加大数控设施基地的数量，加强数控实训基地建设 （1）重视传统金工实习场地的建设
传统的金属加工理论与实践技能，仍是学习先进制造技术的基础。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的，自动化的数控机床离不开传统的车、铣、刨、磨加工技术。一个数控加工人员，如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工艺，就不可能成为一个合格的数控人员。所以，在建立现代制造技术实训基地时，也同时应重视传统金属加工技术训练场地的建设。
（2）建设好数控实训基地
在数控实训中心建设中，用有限的资金合理配置数控技术实验实训设备，包括数控模拟培训软件，这样才能使更多的学生有更多的接受数控加工技能基本训练的机会。建议在实训基地的建设中以小型数控机床为主，适当选用高档机床。不论选择小型数控机床和高档数控机床，数控系统的选择非常重要，要求数控系统应功能齐全。根据学校实力，建立一定规模的数控技术实训基地，应包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花线切割机床等加工设备，数控模拟软件，少量数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。可进行数控机床操作实训，数控原理、数控机床电气控制、电机调速与控制、机床精度检测与调试技术、数控设备故障诊断等基础实验。
（3）加强锻炼学生的实操能力
如何将理论与实践紧密的结合起来，达到很好的教学效果，是一个很值得探讨的问题。例如，在讲数控机床的时候，因为刚刚开始接触，仅凭书本上的文字和几幅图片，学生是无法从感性上去认识数控机床的，这个时候，我们不妨把学生带入实习车间，对照着数控机床来讲，讲完之后再请同学思考数控机床与普通机床的区别。坐标系是数控机床自动加工的灵魂，因为它是一个看不见，摸不着的东西，同学们刚开始的时候总不清楚，也分不清机床坐标系与工件坐标系之间5 的区别，这个时候，我们可以充分利用仿真软件或者是实习车间进行演示讲解。在理论课上主讲编程指令，从指令格式、走刀路线及指令应用入手讲。实习实践主要是两大块：仿真操作和实际加工。一个指令在课堂上讲完之后，要让学生利用仿真软件进行应用该指令，在仿真操作中理解和巩固课堂上所学的知识。在仿真操作正确，仿真加工成功的情况下，才可以安排学生去实习车间进行实际操作加工。这主要是出于安全的考虑，在学生对机床操作还不熟练，编程能力还不是很强的情况下，很容易出现安全事故。所以实习教学的开展，都是先进行仿真操作加工，然后去车间进行实际机床操作加工。
三、数控专业教学适应产业发展的策略
从产业发展的趋势我们可以清楚地看到，数控技术的发展日新月异。而职业学校的数控专业教学现状却是教材不变，内容晦涩难懂，教学上重理论轻实践，一个数控专业的学生在学习期间只有很少的一点时间用在数控设备的操作上。这样的教学能适应产业发展的需要？很显然，学校现有的数控专业教学远远不能满足社会和产业发展的需要。那么如何才能促使学校的数控专业教学适应产业发展的需要呢？笔者以为应该有一种战略高度来看待这个问题，职业学校及专业教师应根据自己的实际情况制定相应的策略。
1、课堂教学上
职业技术教育是一个特定阶段的终身教育的重要构成部分。他要为学生提供职业技术培训，使他们具备一定的职业技术技能，顺利进入某一职业就业，有着职前教育、就业培训和在职培训紧密结合的一个统一和连续的过程；而且在学校教育的各个阶段，必须使所有学生都有探索职业、了解职业和具有一定的职业意识的素质和技能。就数控专业而言，在学习专业知识技能以前必须要让学生了解什么是数控？当前数控发展到了什么阶段？数控技术的发展趋势？以此激发学生的学习兴趣和动力，让学生在学习前对本专业有一定的认识；学习时勤奋、努力，善于思考；技能训练时肯吃苦，会动脑，才能真正掌握数控专业技术技能。
教学中优化课堂教学，培养学生学习素质。创设新型的教学情境，激发学生思维的积极性。我们常说，施教之功，贵在引导，重在点拔，妙在开窍。创设新型的教学情境能营造一种教学氛围。如在数控加工教学中，让每个学生雕刻出自己的名字，教师可以先在教学软件中进行演示操作，看看哪位学生能最先独立完6 成这样的操作，让学生自己来动手。这能改变传统教学的那种老师一人讲，学生众人被动听的单调信息传递方式，寓教于乐，学生学起来感到“易”、“趣”、“活”。
引导学生自主学习，营造独立自主的学习环境。在课堂教学中，教师应是学生自主学习的帮助者、促进者，不仅仅是知识的传播者和灌输者。在教学过程中应利用各种现代化的媒体，为学习者提供生动、活泼、内容丰富、信息量大、具有交互功能的学习资源。利用学校现有的语音室、电教室和几个计算机房，大力发展课件的投入。如：数控技术中的用flash制作的圆弧插补、光栅感应器、步进电机的工作原理的课件，形象而生动演示了数控元件的微观的、抽象的工作原理，加深了学生的认识和记忆。应用大型的数控软件可以在计算机上模拟数控机床加工的全过程，学生可以大胆的设计加工工艺，任意选择加工方法，计算机都可以真实的反应出加工的实际路线和过程，让学生自己去看会出现何种问题，该如何解决，从中学习正确的方法。这比简单的传授书本知识、前人的经验要令他们更信服得多，记忆深刻得多。
2、技能训练上
在数控专业技能训练上，由于受学校条件的限制，我们的学生很少有设备可操作，甚至有的学校数控专业的学生到毕业时都没有看见过什么是数控机床。这样的情况必须得到改变，要让学生有机床可练，多花时间训练，在训练中提高。这样的矛盾怎样才能得到解决？有条件的学校要进行课程设置改革，加大学生技能训练的力度。没有条件的学校则可以用其他策略求发展。
德国是制造业高度发达的国家，他在职业教育中实施的“双元制”可以为我们所借鉴。德国职业学校的学生每星期在学校和企业分别为两天和三天，在学校主要是学习理论知识，在企业进行技能训练。只有通过了学校和企业的双重考核才能拿到毕业证书，走上工作岗位。德国的学校也不一定拥有各种数控设备的。所以我们学校应努力和企业进行沟通，可以借助企业的力量帮我们完成数控专业学生技能训练。学生只有在实践中操作、训练、摸索，才能真正掌握数控技能。
总之，数控技术的应用领域在不断推广，学校的教育就要随时代发展的需求培养与之相适应的合格人才。我们相信，在新形势下数控专业教学可以有更多的策略培养出能适应市场需求和产业发展的技能型、专业化的队伍。
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