基于校企合作的数控实训教学改革探索与实践

蒋海燕　王国超　陈亮

摘 要 文章在分析工程训练中心数控实训教学现状的基础上，阐述了开展校企合作、协同育人的重要意义。建立校企合作平台，整合企业技术资源，构建基于企业真实产品的实训项目，开展基于项目驱动的实践教学改革，打造开放实训平台，有效提升学生的工程素养和创新实践能力。

关键词 工程训练 数控 校企合作 项目驱动

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.050

Exploration and Practice of Numerical Control Practical Training Teaching Reform Based on Cooperation between School and Enterprise

JIANG Haiyan， WANG Guochao， CHEN Liang

（Engineering Training and Management Experiment Center of Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）

Abstract On the basis of analyzing the present situation of numerical control practice training in engineering training center， the importance of developing school enterprise cooperation and educating people with cooperation is expounded. The establishment of school enterprise cooperation platform， technology integration of enterprise resources， the construction enterprise project based on real product training， carrying out teaching reform based on project driven， to create an open platform， effectively improve students' engineering quality and innovative ability in practice.

Keywords engineering training； numerical control； school-enterprise cooperation； project driven

大力发展高等工程教育，培养高素质应用型工程技术人才，是实现我国由制造大国转型为制造强国的必然选择。纵观世界制造强国的工程教育体系，无不强调工学结合、协同育人的双主体培养模式，[1-2]且从国家层面制定了完善的政策和激励机制，确保企业深入参与工程人才的培养。鉴于我国国情，高校与企业直接合作，共同实施实践教学具有较大的困难。工程训练中心作为我国高校特有的实践教学机构，在一定程度上弥补了我国高等工程教育中实践环节不足的矛盾。高校工程训练中心多由原校办工厂转型而来，近年来，通过“中央财政支持地方高校专项资金”、“实验教学示范中心”等项目的建设，普遍获得了较大的发展，以数控机床为代表的先进制造设备，无论在种类还是数量上都上了一个新台阶，教学内容也由传统单一技能训练为主的金工实习、电子工艺实习转变为现代工程综合实践。然而相对于硬件条件的快速发展，与之相匹配的教学内容和教学资源建设则相对滞后。[3-5]如何充分利用硬件资源，深化实践教学改革，进一步增强学生工程实践能力，更好地为高校人才培养目标服务，成为工程训练中心急需解决的问题。重庆理工大学工程训练中心以数控模块为试点，探索校企合作的实训教学模式，取得了较好的效果。

1工程训练数控實训现状分析

数控技术作为制造工业现代的重要基础，直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，因此，数控实训在现代工程训练体系中占有重要地位。当今，国内工程训练中心数控设备普遍呈现一定规模，许多高校对数控实训教学模式进行改革，然而由于受实训项目、内容、学时、师资等方面的限制，现阶段数控加工实训很难做到真正意义上的生产性实训，学生虽然掌握了基本的编程指令和设备操作方法，但对零件的加工工艺分析、正确的选择刀具和切削用量、尺寸控制和工件测量等实用的技能掌握的却不够，导致学生的专业技能、工程实践能力和工程素养的培养与市场化的企业需求存在差距。目前各高校数控实训教学存在的问题：

1.1 重编程，轻工艺

传统数控实训项目侧重于对学生编程能力的考核，因此在实训项目的设置上只注重于“零件”的外形尺寸，对于尺寸精度、形位公差、粗糙度、零件材料、工装夹具等要素没有涉及。考虑到材料成本及操作安全性，不少学校使用聚乙烯棒料、石蜡等作为原材料进行加工，加工完成后也缺少“零件”检测环节，显然，这样的“零件”与企业的标准是相去甚远的，学生在面对真实零件加工时无从下手。

1.2 重仿真，轻实做

受数控实训师资队伍限制，在学习数控编程基本理论知识的基础上，学生往往用大量时间进行编程模拟，待全部仿真通过后，再进行分组操作示范和实做，学生实做时间有限，不能保证每一位学生都有机床操作实践机会。尽管数控仿真可以模拟数控机床的真实操作面板和刀具相对运动轨迹，使得数控机床的编程操作易于课堂化教学，同时降低了实作的危险性。然而，数控加工仿真软件毕竟不能等同于真正的数控机床，模拟仿真更不能替代学生具体的操作实践，过于依赖仿真系统反而不利于学生实践动手能力、安全意识和质量意识的培养。[6]endprint

1.3 重课内，轻课外

由于教学任务繁重、师资不足、安全、设备运行维护成本高等多种原因，传统数控实训往往只注重课堂内的基础教学，开放实训仅集中在学生竞赛、课外科技活动、部分教师科研零件制作等少数环节，导致数控设备（尤其是高端数控设备）使用效率低下，不利于实训资源的有效共享和学生工程实践能力、创新意识的进一步提升。

2 工程训练数控实训环节开展校企合作的必要性

2.1 有利于数控实训师资队伍建设

建设一支高素质的双师型教师队伍，是确保工程训练教学质量的基础。目前数控实训师资队伍由两类人员构成：一是来自原校办工厂的技术工人，他们具有丰富的工程经验和熟练的操作技能，是工程训练中心宝贵的财富，但理论知识较欠缺，年龄偏大；二是以人事代理或劳务派遣等途径来自高校的青年教师，他们理论基础扎实，但缺乏工程实践经验，实践技能方面也有待提高。受制于高校人才引进政策，直接从企业引进高水平技术人员或从高校引入高层次人才，具有较大困难。通过校企合作，鼓励教师参与企业生产实践或产品开发，有利于提高实践操作技能，积累工程实践经验，促进教师整体素质提高。

2.2 有利于整合技术资源，建设数控实训项目库

项目是学生学习数控知识，提升工程实践能力的有效载体。优质的实训项目必须紧密结合工程实际，让学生在完成实训项目的过程中，实现知识储备向能力的转化。通过校企合作，充分整合企业技术资源优势，以企业真实生产产品，企业技术改造项目等为基础，凝练实训项目，可为不同专业学生提供分阶段、层次化的个性化实训项目，便于因材施教的开展。

2.3 有利于学生大工程意识的培养

通过工程训练，学生不仅要体验各种制造技术，同时应将安全、成本、质量、环保、管理及市场等意识贯穿于工程训练的始终，培养学生解决复杂问题的能力，提高其综合素质。通过校企合作，以真实产品为载体，学生可体验从产品设计、物料选择、加工装配到质量检测、经营管理、市场营销和服务等企业生产流程，有利于学生熟悉企业生产文化，建立全面的工业生产意识。[2][4]

3工程训练数控实训校企合作具体实践

我校工程训练中心数控实训室现有数控车床12台、数控铣床3台、加工中心2台，共有师资队伍5人，其中工程师1名、工勤人员4名（其中2人即将退休），年均接待实训学生达4000余人次。由于师资不足，在教学内容上，侧重于数控车床和数控铣床，加工中心则主要以演示教学为主，使用效率较低。如何进一步提升数控实训教学质量和设备利用率？中心采取了“走出去”和“请进来”相结合的措施，积极与企业加强联系。一方面通过调研了解制造企业先进的数控加工工艺和对人才能力需求，及时调整数控实训教学大纲内容；另一方面积极鼓励企业与中心合作，吸纳企业资源融入教学，再结合中心硬件资源，建立比较稳定的结合点，在为数控实训教学服务的同时，为课程内涵建设提供更有力的支撑。以此为契机，中心对数控实训教学模式进行了改革。

3.1 以项目为导向的数控实训教学改革

“项目教学法”理论认为：知识可以在一定条件下自主构建获得，学习是知识、技能与行动、态度与价值观等方面的长进，教育是满足长进需要的有意识、有系统、有组织的持续交流活动。因此中心在以企业真实产品为基础，构建数控实训项目资源库基础上，针对机械类学生，在前期已具备数控编程和设备操作基础知识的前提下（基础训练），开展以项目为导向的数控实训教学改革（提高训练），取得了良好的效果。具体实施流程为：将学生以5～6人一组组建项目小组，每个小组指定一名组长，并分配不同的实训项目任务，各小组在组长的带领下，共同完成实训“产品”的工艺分析、程序编写、模拟仿真、加工制作、检验、成本分析等各个环节，并展示最终成果。在完成实训项目的过程中，学生真正成为学习的主人，而教师则更多扮演组织者的角色，负责项目实施进度的整体把控和教学过程监管，并就项目实施情况进行阶段总结和组织分享交流活动。

3.2 打造基于虚拟工厂的数控实训开放式学习平台

高校教师应打破传统的实训教学观念，以开放理念来培养和造就高素质人才。[7]如何进一步加大实训环节开放力度，充分发挥学生的主体作用，为学生提供更多的实践机会，引导学生思维向纵深发展，培养学生“开放式”思维和开拓进取精神，成为摆在工程训练中心面前的一道难题。一方面开放意味着给学生提供更多的综合性实训项目，另一方面，工程训练作为面向全校的公共实践基础课，量大面广，教学任务繁重，实训室开放管理难度较大。通过校企合作，结合虚拟工厂实训系统，可有效破解这一难题。校企合作可以提供大量综合性实训项目，虚拟工厂则是以理想的现代化工厂为主要模型，以订单任务为引领的，让学生体验真实企业生产制造流程和工作崗位，基于虚拟现实技术的产品仿真生产平台。将实训项目和教学资源集成到该平台上，学生利用课余时间，通过自主学习，在线仿真完成开放实训项目的基础上，申请到中心数控加工实训室完成作品的加工制作，可以大大提高实训室开放效率，提升数控设备利用率。

4结束语

数控实训作为现代工程训练教学体系中重要的实践教学环节，在培养高素质应用型工程技术人才方面起着重要作用。加强校企合作、充分整合社会资源，打造基于企业真实产品的实训项目，开展以项目为驱动的实践教学模式改革，加强实践环节开放力度，有利于增强学生的工程实践能力，提高学生的综合工程素质，更好地为制造强国战略提供人才储备。

重庆市高等教育学会2015-2016年度高等教育科学研究课题（项目编号：CQGJ15102B）

参考文献

[1] 吕常魁，傅水根.面向提高工程训练教学质量的校企合作模式研究与实践[J].常州信息职业技术学院学报，2015.14（1）：41-44.

[2] 曹其新，李翠超，张培艳.中国特色的工程训练教学模式与内容思考[J].实验室研究与探索，2016.35（1）：130-131.

[3] 马鹏举，邱玉婷，张兴华.探讨实验教学示范中心建成后工程训练亟需解决的问题[J].实验技术与管理，2015.32（12）：155-157.

[4] 张戈，张学军，朱玉平，叶晓勤.智能制造背景下工程训练中心建设探究[J].实验技术与管理，2017.34（2）：209-213.

[5] 刘美华，李建明，周建宇.以培养“卓越工程师”为基础的高水平工程训练体系的研究[J].湖南工程学院学报，2011.21（3）.

[6] 蒋校辉，李建明.论数控仿真软件教学改革[J].湖南工程学院学报，2012.22（2）：18-121.

[7] 王学峰，蔡有杰，夏金海.自主创新开放式工程训练教学模式研究[J].高师理科学刊，2017.37（1）：98-101.endprint