技工院校學(xué)生數(shù)控技術(shù)教學(xué)研究

張盼盼

摘要：在素質(zhì)教育持續(xù)推進的教學(xué)改革背景下，技工院校愈發(fā)重視學(xué)生實踐技能、應(yīng)用能力的發(fā)展。作為技工院校的教研重點，數(shù)控技術(shù)地位毋庸置疑?；诖耍疚膶⒁约脊ぴ盒W(xué)生數(shù)控技術(shù)教學(xué)研究為切入點，闡述薄壁零件的數(shù)控銑加工思路。

關(guān)鍵詞：技工院校;數(shù)控技術(shù);教學(xué)研究;薄壁零件;數(shù)控銑加工

隨著我國社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，機械制造技術(shù)越發(fā)先進，大幅度提升了制造業(yè)的生產(chǎn)力。作為一線機械制造高素質(zhì)勞動者輸出的主陣地，技工院校為高技能型人才培養(yǎng)立下了汗馬功勞。一般情況下，院校會為學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的學(xué)生開設(shè)《機械零件數(shù)控銑加工》等專業(yè)課程，但受內(nèi)外因素影響，當前教學(xué)模式仍舊存在學(xué)生課堂參與度不高、對工作崗位認知不明確、實踐教學(xué)設(shè)備不滿足教學(xué)需求的客觀問題，需要廣大技工院校教師結(jié)合實際深入開展教學(xué)研究，在理實一體化教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力素質(zhì)。

一、技工院校學(xué)生數(shù)控技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）學(xué)生對工作崗位缺乏信息認知

調(diào)查研究顯示，絕大多數(shù)職業(yè)院校的學(xué)生對自己所將從事的工作崗位并不了解，缺乏職業(yè)生涯規(guī)劃與認知。之所以會產(chǎn)生這一問題，一方面是因為技工院校學(xué)生大多為初中畢業(yè)生，缺乏成熟的心智和豐富的社會經(jīng)驗，尚未打心底重視自己的就業(yè)去向。另一方面則是因為課程教學(xué)效果不佳，導(dǎo)致學(xué)生摸不清教學(xué)側(cè)重點。也或者由于存在理論實踐一體化教學(xué)觀念缺失的問題，技工學(xué)校往往存在重理論輕實踐的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生實操成效不佳。

（二）學(xué)生課堂滿意度不高

從學(xué)科特點來看，數(shù)控銑加工是一門高度注重實踐性的課程，在數(shù)控崗位上應(yīng)用較為頻繁。因此，倘若在該課程中采取純理論講授的授課方式，也很難贏得學(xué)生認可，教學(xué)效果整體水平不高。除此以外，在授課活動中，部分學(xué)生存在對課程不感興趣、跟不上教學(xué)進度等問題，也需要教師在教學(xué)改革中重點改進。

（三）實踐教學(xué)設(shè)備不具備先進性

隨著數(shù)控技術(shù)更新迭代速度的不斷加快，數(shù)控銑加工技術(shù)每隔一段時間會有所調(diào)整，相對應(yīng)的數(shù)控銑床品牌型號也會更新。因此，倘若技工院校不能針對教材版本的變動引入新型設(shè)備，會導(dǎo)致實踐教學(xué)與教材相脫節(jié)，最終使得學(xué)生不能真正將所學(xué)知識學(xué)以致用。

二、技工院校的數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革策略（以薄壁零件加工為導(dǎo)向）

（一）精準分析薄壁零件特征

在探究薄壁零件的數(shù)控銑加工思路過程中，技工院校的廣大教職人員需要優(yōu)先分析薄壁零件的基本特征。結(jié)合現(xiàn)階段數(shù)控領(lǐng)域的作業(yè)形態(tài)來看，在數(shù)控加工中主要應(yīng)用cam軟件，這一軟件不僅能夠為零件加工提供其所需要的二維輪廓，同時兼具粗加工和精加工等功能，能夠大幅度提升零件曲面加工的靈活性以及科學(xué)性。但值得注意的是，薄壁零件的特殊性要求人員在數(shù)控加工時，必須視實際情況對走刀形式以及加工的刀路走向進行合理編排，否則將極大概率上導(dǎo)致零件的尺寸精度與表面質(zhì)量不符合規(guī)范標準。由此可以斷定，在薄壁零件的數(shù)控銑加工教學(xué)中，教學(xué)重點之一是結(jié)合零件特征合理選擇走刀方式。除此以外，教師還需要共同帶領(lǐng)學(xué)生分析零件加工精度與質(zhì)量的多方影響因素，將教學(xué)用具選擇作為教學(xué)方案設(shè)計的重要內(nèi)容，合理規(guī)劃教學(xué)流程，既要確保學(xué)生的技能水平足夠夯實，同時也要切實提升教學(xué)質(zhì)量。

（二）明確數(shù)控銑加工技術(shù)要求

在技工院校數(shù)控技術(shù)教學(xué)活動中，教師必須始終明確各項教學(xué)活動均是為學(xué)生未來就業(yè)而服務(wù)的。因此，在教授薄壁零件的數(shù)控銑加工技術(shù)時，教師必須實事求是，分析數(shù)控崗位對于數(shù)控銑加工技術(shù)的實際要求。一般情況下，在銑削加工時應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，按規(guī)定必須確保零件表面的粗糙度達到一定數(shù)值，且零件的圓角部位無殘缺現(xiàn)象，表面不存在缺陷。除此以外，在數(shù)控銑加工環(huán)節(jié)，并非所有零件中都會注明角度公差，此時加工人員要視實際情況進行公差判定。最后，加工不同大小的零件時的鉆頭選用以及編程代碼的選擇也是數(shù)控加工環(huán)節(jié)需要重點考慮的因素，需要教師在日常教學(xué)活動中為學(xué)生一一展開講解，并在實踐教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生高度重視，務(wù)必確保學(xué)生對數(shù)控銑加工技術(shù)的要求了然于心。

（三）重點講解數(shù)控銑加工難點

在開展薄壁零件數(shù)控銑加工教學(xué)活動過程中，教師應(yīng)重點把握數(shù)控銑加工的難點，引導(dǎo)學(xué)生合理操作，避免出現(xiàn)失誤。具體來說，數(shù)控銑加工難點分為以下幾項：其一，零件加工時易變形。由于薄壁零件材料剛性較差，在裝夾和切削等環(huán)節(jié)易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，進而導(dǎo)致零件的尺寸和形狀精度發(fā)生變動，與預(yù)期不相符。其二，零件加工環(huán)節(jié)易振動，而振動則會導(dǎo)致零件變形的概率大幅度提升。尤其是在刀具徑向切削力下出現(xiàn)的振動問題，會直接影響到零件表面的粗糙程度，進而導(dǎo)致零件精度無法達到預(yù)期水平，同時可能會降低刀具的使用壽命。其三，零件加工往往伴隨著大量的熱量產(chǎn)生。以零件切削加工為例，受摩擦影響會產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致零件受熱變形，這一現(xiàn)象在鋁制材料中尤為顯著，嚴重時甚至?xí)休^大概率出現(xiàn)材料融化現(xiàn)象，材料與刀具粘接，影響后期加工。其四，裝夾難度大。由于零件數(shù)控銑加工過程會發(fā)生抖動，加工人員必須考慮到各項因素對于裝夾環(huán)節(jié)的影響，避免出現(xiàn)零件變形問題。

（四）合理設(shè)計薄壁零件數(shù)控銑加工教學(xué)方案

薄壁零件的數(shù)控銑加工思路主要需考慮薄壁零件特征、數(shù)控銑加工技術(shù)要求兩方面問題。在技工院校數(shù)控教學(xué)中，教師的教學(xué)設(shè)計階段需要以此為思路，并以此為依據(jù)涉及具體的教學(xué)活動，從而為學(xué)生做出正確的表率。具體來說，在開展薄壁零件數(shù)控銑加工授課時，教師首先要為學(xué)生明確實踐使用的數(shù)控銑床以及零件加工制造的裝夾方式，學(xué)校要為學(xué)生提供實操練習(xí)的基地和設(shè)備，確保數(shù)控教學(xué)的硬件設(shè)施完備，為后續(xù)教學(xué)活動的深度展開奠定基礎(chǔ)。其次，當確保硬件設(shè)備準確無誤后，教師應(yīng)按教材或?qū)嵗蠼o出學(xué)生加工制造的工藝參數(shù)，并選擇恰當?shù)募庸すに?。就當前階段數(shù)控院校數(shù)控教學(xué)實況來看，薄壁零件數(shù)控銑加工實操練習(xí)往往要求學(xué)生加工制造中小型薄壁零件。針對這一方向，技工院校需要提前為學(xué)生引進升降式數(shù)控銑床等設(shè)施，并注意合理控制工作臺的寬度、長度以及定位精度。一般情況下，用于薄壁零件加工制造的數(shù)控銑床定位誤差不宜超過0.05毫米。與此同時，在數(shù)控銑削加工中，應(yīng)在綜合考慮夾具坐標方向以及機床坐標方向的基礎(chǔ)上選擇使用的夾具，確保夾具在兩個坐標方向的相對固定性。在部分情況下，夾具的選擇還需要參考加工零件的毛料狀態(tài)以及數(shù)控銑床的加工要求，如此才能從根本上滿足零件的加工質(zhì)量需求和精度需求。除此以外，由于技工院校薄壁零件的數(shù)控銑加工實操不涉及大批量的零件生產(chǎn)，因此教師應(yīng)遵循便捷性以及可行性的基本原則，為學(xué)生選擇可調(diào)夾具、組合夾具或?qū)嵱眯暂^高的通用夾具。值得注意的是，若教師帶領(lǐng)學(xué)生加工鋁制薄壁零件，則應(yīng)明確加工重點，具體來說，此時需要兼顧正反兩面加工，先加工其中一面，進而確保另一面加工時位置充足，且精確度可以達標。再者，薄壁零件數(shù)控銑加工，主要涉及麻花鉆、中心鉆、立式球頭銑刀以及立式平底刀等刀具的應(yīng)用，教師需要視具體的工藝步驟和加工需求，要求學(xué)生正確選擇。最后，在薄壁零件加工教學(xué)中，由于學(xué)生操作熟練度需要經(jīng)歷一個緩慢提升的過程，因此教師需要實時給予學(xué)生實操指導(dǎo)，幫助學(xué)生規(guī)避零件加工環(huán)節(jié)的誤差。

（五）改良教學(xué)模式

除強化技術(shù)性指導(dǎo)之外，技工學(xué)院的教師需要從根源上改良教學(xué)模式，重視理實一體化教學(xué)模式在新時期育人體系中的應(yīng)用，以實踐性教學(xué)為指導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，明確學(xué)生的課堂主體地位。事實上，依據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)模式，往往先由教師集中為學(xué)生講解理論知識，在理論教學(xué)結(jié)束后再系統(tǒng)性的開展實踐操作訓(xùn)練，因此可以將技工院校的教學(xué)組織形式歸結(jié)為集中教學(xué)，存在缺乏連貫性的缺點。針對這一問題，教師可以適當在教學(xué)活動中引入現(xiàn)代學(xué)徒制的觀念，在每一項教學(xué)項目中分別融入理論知識學(xué)習(xí)和技能鍛煉。在此基礎(chǔ)上，技工院校也可以建立健全雙師制，邀請制造工廠的一線加工人員與院校專業(yè)教師協(xié)同任教，引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊操作，及時對自己的知識技能和實踐技能進行鞏固和深化。在實操訓(xùn)練環(huán)節(jié)，應(yīng)由企業(yè)師傅或者院校教師進行分組教學(xué)，提升教學(xué)資源投入，從而更精準的發(fā)現(xiàn)每一名學(xué)生在薄壁零件銑加工中存在的疏漏，并開展個別化強化教學(xué)，真正幫助學(xué)生夯實其知識基礎(chǔ)。除此以外，在薄壁零件的數(shù)控銑加工教學(xué)方法上，教師可采取項目化教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)結(jié)合的模式，將每一模塊理實知識視作一項項目，再將每個項目劃分為若干個驅(qū)動任務(wù)，鼓勵學(xué)生針對具體問題展開實踐和探究，提升教學(xué)組織形式的靈活性。

（六）合理建設(shè)教學(xué)場所

在高度推崇校企合作、產(chǎn)教融合的育人背景下，技工院校需要就數(shù)控技術(shù)教學(xué)活動的開展與相關(guān)企業(yè)取得合作，確保薄壁零件數(shù)控銑加工教學(xué)與實際生產(chǎn)加工更加貼合。具體來說，院校方面可以和企業(yè)展開協(xié)商，征求企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的使用權(quán)，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)加工流程以及生產(chǎn)設(shè)備展開教學(xué)。如此一來，既能夠幫助學(xué)生提前熟悉企業(yè)薄壁零件數(shù)控銑加工的實際作業(yè)流程，同時也可以幫助技工院校節(jié)約購置實踐教學(xué)設(shè)備的成本，一舉多得。

三、結(jié)語

綜上所述，薄壁零件的數(shù)控銑加工是技工院校數(shù)控技術(shù)教學(xué)重難點。因此，教師必須根據(jù)薄壁零件特征以及數(shù)控銑加工要求，明確教學(xué)思路，改良教學(xué)模式，幫助學(xué)生實現(xiàn)理論學(xué)習(xí)以及實踐操作的無縫銜接，提升學(xué)生的崗位適應(yīng)能力，從而推動學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展。

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