数控铣床加工技术课程和企业生产对接探索

(驻马店技师学院,河南 驻马店 463000)

0 引言

职业教育是为社会培养大批急需人才的“摇篮”,近年来,中等、高等职业教育蓬勃发展,占我国国民教育的50%,国家在长期规划中着重强调职业教育的发展地位,明确提出高质量人才供给需求背景下,深化现代职业教育改革,重点在于坚持以产助教、以教促产、产教融合、产学合作,相关法规、制度的颁布为进一步深化“产教融合、校企合作”提供了保障,也为职业教育深度服务社会发展创造了时代机遇[1-2]。

当今世界以智能制造为主导的“工业 4.0”浪潮正席卷而来,深刻影响着我国制造业,使其蓬勃发展,我国由制造大国向制造强国转变[3-5]。制造业发生了天翻地覆的变化,数控加工设备替代了传统加工设备,数控机床在现代企业中广泛使用,企业中低技能型工作岗位减少,高技能工作岗位增多,制造产业的更新发展带来了新知识、新技术、新工艺、新方法[6]。如何让职业学校的学生毕业即就业,毕业生受到企业青睐,本研究以数控铣床加工技术为例,总结教学和企业生产的对接方法,并进行教学改革和实践。

1 现阶段,教学问题研究

1.1 缺少产品化教学任务,使教学内容与企业要求差距较大

现阶段,数控铣床加工技术以教材为基准的实践教学,大部分教学任务的设计都是来源于老师凭经验的设计和数控铣技能等级考证题目,脱离生产实际,虽然这种项目对学生的基本技能训练有一定的帮助,但是缺少实际生产时的技术标准和要求,学习内容落后,企业发展日新月异,数控机床取代了普通机床,企业需要一名员工参与数台机床加工,传统的技能学习注重点状技能训练,这些点状技能训练很难将工作任务链接起来。

1.2 实践教学过程缺少必要的现场管理方法

现阶段,职业教育实践教学具体方法有二种。一种是将所有学生都带到实训大厅,教师先进行实操演示,各小组之间再依次轮流进行实操练习,教师在一旁监督、指导。该教学组织方式通常只有前排的学生能够完整地看到实操演练教学,后排的同学则会因听不清或看不见等原因,导致无法跟上教学而学习兴趣低迷,大部分学生会直接放弃,然后打盹、玩手机、聊天。另一种是分为二组,一组学生去机床旁边学习,另一组学生则在教室自习,学生缺少监督,自主学习的很少,课堂就像“菜市场”,学生的收获很少。

学校数控铣床实训室建设是按照实操教学安排的,功能单一,数控铣床实训室建设理论与实际操作分开,实训设备摆放随意现象,实训室没有进行科学的规划,造成学生在实训室拥挤、使用紧张等现象发生,没有良好的现场管理能力。

1.3 培养方法不科学

一体化教学方法的推广,在实际教学中,教师围绕岗位工作任务进行一体化授课,在课堂上引导学生自主学习,通过职业学校调查发现,对于有一定自学能力的学生来说,一体化教学效果较好;对于主动性差的学生来讲,一体化教学效果较差;教学两极分化严重,传统教学方法和教学组织方式,在现实一体化教学中并没有得到很好应用,没有发挥出学生学习主动性,工作岗位胜任能力更谈不上。教学采用“四步教学”方法,即讲解、示范、模拟、练习,通过教师讲解、示范使学生掌握学习的要领,通过模拟、练习加深学习的印象。

1.4 缺少严格的教学评价

现阶段职业教育中,没有良好的教学评价,职业学校的学生基础薄弱,自主学习能力弱。学习数控铣床加工技术课程的大部分学生是男生,学生在学校实训基地进行实训时,发现学生上课松松垮垮,在完成相应工作任务时,很多时候发现加工完成的工件停留在形状上,精度上没有很好地控制,缺少严格认真,精益求精的工作态度。良好的教学评价是促进学生学习的重要教学手段,又是诊断、调控、导引实践教学的重要工具,数控铣床加工课程学习内容包括:平面的铣削、外轮廓及内轮廓的铣削、孔的加工、型腔零件的加工、曲面的加工、薄壁加工等内容,在教学中各个工作任务没有规范每个项目的操作要点,针对每一个环节都缺少设计较高的操作标准,所有研究内容的落实与科学的教学评价,才能够让学生知道学什么,学到什么程度,才能让学生得到应用。

2 数控铣床加工技术对接企业生产原则

2.1 校企合作,合作共赢原则

数控铣床加工技术对接生产过程内涵是在教学中有生产,生产中有教学,职业教育才能遵循市场发展,服务区域经济。利用职业学校的教育性、企业产业的技术先进性等达到资源共享,形成整体优势,使得技术人才培养、技术服务等相互收益,共同成长,有效促进职业教育与企业岗位胜任能力间的协调发展,使职业院校数控铣床加工技术向深层次和高端化发展,企业和学校达到共生共荣双赢目的。

2.2 可操作原则

校企合作后,教学课题研究提炼、精选数控铣床加工技术工作岗位的典型工作任务,技术操作要求具体、明确、清晰,在数控铣床加工技术课程中能够广泛推广。

2.3 长期合作原则

数控铣床加工技术教学和生产实际相结合的产教融合必须长期坚持,这样有利于企业的技术革新,也有利于职业学校教学质量的提高。

3 对接企业生产路径

针对数控铣床加工技术课程教学现状,以提高学生的岗位能力,全过程、全方位育人为目的和企业进行深度合作,进行教学改革。

3.1 教学项目采用“基础—工程项目”

校企共同提炼数控铣床加工技术高频工作要点,根据要点设计加工任务,在每次加工任务时,授课教师都要注重技术要点的练习,让学生反复练习,最终达到企业岗位要求,高频技术要点见表1。

表1 数控铣工岗位加工技术高频技能点 单位:%

学生先练习高频技术要点,再练习精度,任务点依次融入到相应的工作任务中,同时增加校企合作课题,通过学校的实训基地,为企业代加工产品,到最后学生进入企业进行工作,形成了“基础—工程项目”的校内训练模式,具体实训课题如表2。

表2中新教学课题任务,校企共同设计,学生在学期最后送料机构的加工,为配合件加工,检验学生在数控铣床加工技术中零件的质量。通过学校实训基地为企业生产零件,深化产品质量,企业每学期反馈回来的产品工艺、质量问题,为教学带来了新知识、新技术、新工艺、新方法,同时也提高了师资教学水平。

3.2 规范实训室设计与管理,提高学生的职业素养

实训室,是课堂教学的延伸,承载着学生职业技能、职业素养的培养。近年来,驻马店技师学院的数控专业建设取得了长足进步,招生规模也在逐年扩大,究其原因是“基地建设企业化、实践教学生产化”。校内实训基地首先从场地布置上模拟企业真实的工作场景,教学管理模式也参考企业的做法,严格执行企业的组织纪律,通过这些环境的改变,让学生一进入基地就能体验到企业的氛围,身份也由学生转换为工人,并执行企业的管理标准、产品的质量评价标准。

实训基地建设企业化,实训室承担着完成典型工作任务、真实产品的生产加工,同时兼具培养学生的综合能力、应用能力、信息收集处理能力、团队协作能力和语言表达能力,还应具有科研、竞赛及培训项目,让教学设备做到可利用最大化,布置要遵循企业规范,井然有序的布置[7]。图1为校企合作实训室规划,可容纳40人教学,其中包含加工中心工作区、数控铣床工作区(铣床6台)、三坐标测量区、数控车床工作区(车床8台);钳工区有钻床4台,平口钳4台;手工测量、讨论区有卡尺、千分尺,一体化教学讨论课桌;多媒体教室、仿真机房包括智慧黑板1块、计算机40台,满足上网、编程仿真、CADCAM产品设计需求和资料的查找、信息收集;产品展示区陈列每次加工的产品,便于学生看到每次的进步与不足,整个实训室的设计满足数控铣床产品零件加工生产,以及配合件的加工。

图1 校企合作实训室规划

在实践教学中采用10S管理,所谓10S即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约、效率、服务、坚持这10个项目,给学生在实践学习时带来学习压力,通过对教师的言传身教,使学生自觉树立在任何困难和挑战面前都要形成不放弃,不抛弃顽强的工作意志,为学生今后职业生涯发展奠定基础[8]。

3.3 规范教学过程,提高教学质量

调研企业生产有以下工作岗位:设计部、工艺部、加工部、安全监督部、质检部5个部门,企业通过这种结构模式运转,每个部门形成一个学习小组(每组5～8人),小组成员共同学习,互相帮助,定期轮换不同的工作岗位,保证小组成员都能体验到相应的工作情境。学生初步学习操作的为练习件,熟练后加工企业的生产件,学习过程与生产过程无缝对接,在完成工作任务时通过实验室管理方法培养学生的职业能力。

教学采用一体化教学,充分发挥学生的主动性,教学时学生分层,学习时间分层。5～8人的学习小组成员分为优、中、较差,教学目标有大目标,小目标(设计优等生帮扶同学数量、质量),大目标每个同学都能完成,工作任务1个,小目标针对优等生,大目标在学习时间上要求,例如:一节课50 min,对于优等生来说20 min完成设计,任务完成后帮助中等生,较差的学生由教师亲自辅导,从而达到人人都学会,人人都有加工的工件。

3.4 参照企业质量管理方法,对教学评价进行创新

3.4.1 严格产品检验

在企业中是把反映产品质量特性的一系列技术经济参数和指标明确规定下来,比如合格品,符合标准的产品分为优等品、一等品、二等品等;不合格品,不符合标准的产品分为废品、返修品。

在教学中根据企业标准,具体教学环节如图2[9]。

图2 产品质量检验流程

在实践教学中如果学生加工的零件不合格,发现报废、返修要进行二次或多次加工直到合格,合格产品分为优等品、一等品、二等品放入展示柜展示,让学生明白好在哪里,从而激励学生继续工作。

3.4.2 教学过程创新评价

在一体化教学中为了避免教学过程中学生发生课堂秩序混乱,学习过程中两极分化,特意制定学习过程考核卡(表3),由老师监督、督促学生,同时现场考核,教学过程评价贯穿课堂教学始末,培养学生对实践学习的敬畏心,工作之后才能有责任、有担当[10]。

表3 学习过程考核卡

教学评价不能是单一的,需要对学生学习过程进行多方面评价。具体包括理论知识、实践能力、工作过程等,评价学生的方式有机融合,如考试、现场操作、工作报告、作业、答疑、答辩等[11]。把评价项目细化,发挥学生的主观能动性,激发学生学习动力。

4 结论

通过校企模式深度融合,教学课题不在是空洞的书本例题,而是实实在在的企业实例,学生知道了为什么而学、该怎么学。课堂采用企业的工艺资料对接企业生产,严格对实训室进行管理,养成了学生的行为习惯,毕业生进入企业,能够快速适应工作岗位。在教学实践中,发现一部分厌学的同学,也能适应教学节奏,从而慢慢得到了改变。

对学生加工的零件,老师和企业专家共同分析其合格率,找不足,使得学生加工零件的质量有所提高,为企业生产的零件合格率达到了90%,教师教学水平也得到了长足的进步和提高。