關于職業教育數控方向的專業知識結構研究教育論文

　　論文關鍵詞：數控技術應用 人才培養 課程內容

　　論文摘要：本文通過分析目前我國數控技術人才培養現狀和企業對數控技術人才的素質要求，探討數控技術應用崗位所需專業知識的結構，最后提出了對專業基礎課，專業課程的教學課程及內容進行整合的基本思路。

　　隨著科學技術的發展，世界先進制造技術的興起和不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求，目前我國制造業已開始廣泛使用先進的數控技術，但掌握數控技術的機電復合型人才奇缺，數控編程、數控機床操作和維護人員更是不足。據調查目前我國高校數控方向的畢業生每人通常有4個以上的就業崗位可供選擇，畢業生一次性就業率在95％以上。來自大學、高等職業技術院校的數控技術應用專業的畢業生，雖然具有一定的專業知識和動手能力，但缺乏工藝經驗，難以滿足某些企業對加工和維修一體化的復合型人才的要求。這主要是作為培養技術人才的高校、高職院校在加大培養數控人才的力度的同時，沒有根據數控技術崗位需求的變化來相應的改變教學模式和教學內容，仍在延續傳統教學模式所造成的。

　　目前市場對數控人才的需求有以下三個層次，所需掌握的知識結構也各不同。

　　(1)金領層：這類人才需熟悉機械加工和數控加工工藝，具有熟練的數控編程能力、較高的數控設備操作能力和數控設備的維護、維修能力，且具有一定的實際經驗和寬厚的綜合理論知識，能自行完成數控系統的選型、數控機床機械機構的設計和控制系統的安裝調試和維護，獨立完成機床數控化改造等工作。

　　(2)灰領層：具有較為系統的機械加工工藝理論知識，熟悉數控加工工藝的特點，能夠完成數控程序編制和數控機床維護等工作。

　　(3)藍領層：具有手工編程和調試數控機床的能力，熟練的數控機床操作能力，了解自動編程和數控機床的簡單維修，能夠完成數控機床的操作、調試和維護等工作。

　　本文從培養數控技術應用型通才的角度來探討其崗位所需的專業知識結構，并依此為基礎來討論專業基礎課和專業課程的設置及課程教學內容的整合。

　　數控技術是用數字化信號對設備運行及其加工過程進行控制的一種自動控制技術。模擬控制系統中的控制信息是模擬量，而數字控制系統中的控制是數字量，在計算機技術迅速發展的推動下數控技術以其表達信息準確，可進行復雜信息處理且具有邏輯處理能力，使剛性機械設備具備了柔性。

　　從機床控制技術的觀點來看，數控技術的CNC系統把計算機引入數控系統，可利用計算機的數據處理能力方便地實現各種控制策略，用軟件實現機床的開關量控制。當被加工對象的數字信息被送入到專用的或通用的計算機后，計算機對輸入的信息進行處理與運算，發出各種指令來控制機床的伺服系統或其它執行元件，使機床自動加工出所需要的工件。數控機床就是將加工過程所需的各種操作和步驟，以及刀具與工件之間的相對位移量都用數字化的代碼來表示。這使數控機床與其它自動機床具有了一個顯著的區別：當加工對象改變時，除了重新裝夾工件和更換刀具之外，只需要更換新的控制程序，不需要對機床硬件作任何調整或少量調整即可。 從機械加工技術的觀點來看，數控加工技術屬于現代制造技術的范疇，是計算機技術、信息技術與機械技術交叉融合而形成的一門綜合性新技術。數控機床，是數字控制技術嫁接到金屬切削機床上的產物。數控機床的加工方法仍然是采用金屬切削方法。因而，數控加工與傳統機械加工的工藝規程從總體上說是一致的。由數控機床的成形運動的控制采用了計算機數字控制技術，不但能夠使其成形運動實行兩軸或多軸聯動，使數控機床能夠在兩維和三維空間中實現任意曲面的加工，而且使機床結構大大簡化，使數控機床所能采用的切削方法增多，加工工藝范圍增大。因而數控加工工藝過程與傳統加工工藝過程產生了較大差異，主要體現在：單臺數控機床可使用多種切削加工方法、工藝范圍增大，數控加工的工序內容比普通機加工的序內容復雜、工藝過程縮短，工藝裝備種類和數量減少，裝夾次數減少，加工精度和質量主要由機床保證，特別是加工中心(MC)，可實現除定位基面以外的其它大部分表面的加工，機床柔性增大。數控加工工藝的制訂不但涉及到傳統機械制造工藝制定的基本理論知識，還包括加工原點的確定、工序內容的劃分、刀具軌跡的確定、刀具的選擇與使用和切削用量的選擇等具體內容。

　　從以上分析，數控的金領層應具備根據被加工對象的工藝特征和特殊要求，編制數控程序及調試、維護數控機床和使用數控機床進行加工的能力。

　　根據其能力需求，我們可以從以下兩個方面來分析其所需的知識結構。

　　從機床控制方面，數控的金領層應在電工電子、計算機原理及控制、計算機編程語言、數控原理及數控機床、數控軟件及數控編程等方面具備扎實的基礎知識；

　　從機械加工方面，數控的金領層應在現代機械設計、機械加工工藝、金屬切削理論、夾具、刀具和量具等方面具備扎實的基礎知識；

　　從機械加工技術和控制兩個方面出發，數控技術應用所涉及的學科范圍廣、教學內容多、課程內容本身具有其系統性要求。怎樣在有限的教學時間里，將所需的基本知識傳授給學生，且能達到培養目標的要求，是課程體系建立和教學內容的確定過程中應解決的關鍵問題。因此，課程內容的合理安排和整合是必需的，也是至關重要的。

　　通過對以上兩方面知識的分析，職業教育數控培養方向的專業課程知識結構應以“機械制圖和機械設計理論為起點，材料和塑性成形方法為基礎，機械加工工藝為核心，數控技術為手段”這一基本認識來構建。根據課程理論的辯證適度原則、綜合性與系統性相結合原則、統一性和多樣性相結合原則；課時分配比例合理原則；開放性原則；超前性原則；理論性和實踐性相結合原則，將機械領域與數控技術領域的基礎知識整合，提出以下職業教育數控培養方向專業課程知識結構的建立思路。

　　課程內容的選擇以夠用適度為原則，兼顧各課程的系統性。工程材料及熱成型方法課程中，應從工程應用角度出發，闡明工程材料的基本理論及工程材料的成分，組織、結構與性能之間的關系，使學生具備根據零件的使用條件和性能要求合理選用工程材料的能力，根據所選材料合理設計零件結構的能力。介紹熱加工的基本成型方法及工藝范圍。

　　具有這些知識結構的數控人才，具有較高的綜合能力和素質，基本上能滿足現代化企業對數控人才的能力及素質的要求，既能勝任現代機械制造企業基層單位的生產和管理崗位，又能承擔數控加工技術崗位的工作。

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