關于職業(yè)教育數(shù)控方向的專業(yè)知識結構研究教育論文
論文關鍵詞：數(shù)控技術應用 人才培養(yǎng) 課程內(nèi)容
論文摘要：本文通過分析目前我國數(shù)控技術人才培養(yǎng)現(xiàn)狀和企業(yè)對數(shù)控技術人才的素質(zhì)要求，探討數(shù)控技術應用崗位所需專業(yè)知識的結構，最后提出了對專業(yè)基礎課，專業(yè)課程的教學課程及內(nèi)容進行整合的基本思路。
隨著科學技術的發(fā)展，世界先進制造技術的興起和不斷成熟，對數(shù)控加工技術提出了更高的要求，目前我國制造業(yè)已開始廣泛使用先進的數(shù)控技術，但掌握數(shù)控技術的機電復合型人才奇缺，數(shù)控編程、數(shù)控機床操作和維護人員更是不足。據(jù)調(diào)查目前我國高校數(shù)控方向的畢業(yè)生每人通常有4個以上的就業(yè)崗位可供選擇，畢業(yè)生一次性就業(yè)率在95％以上。來自大學、高等職業(yè)技術院校的數(shù)控技術應用專業(yè)的畢業(yè)生，雖然具有一定的專業(yè)知識和動手能力，但缺乏工藝經(jīng)驗，難以滿足某些企業(yè)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(yǎng)技術人才的高校、高職院校在加大培養(yǎng)數(shù)控人才的力度的同時，沒有根據(jù)數(shù)控技術崗位需求的變化來相應的改變教學模式和教學內(nèi)容，仍在延續(xù)傳統(tǒng)教學模式所造成的。
目前市場對數(shù)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(shù)控加工工藝，具有熟練的數(shù)控編程能力、較高的數(shù)控設備操作能力和數(shù)控設備的維護、維修能力，且具有一定的實際經(jīng)驗和寬厚的綜合理論知識，能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機床機械機構的設計和控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試和維護，獨立完成機床數(shù)控化改造等工作。
(2)灰領層：具有較為系統(tǒng)的機械加工工藝理論知識，熟悉數(shù)控加工工藝的特點，能夠完成數(shù)控程序編制和數(shù)控機床維護等工作。
(3)藍領層：具有手工編程和調(diào)試數(shù)控機床的能力，熟練的數(shù)控機床操作能力，了解自動編程和數(shù)控機床的簡單維修，能夠完成數(shù)控機床的操作、調(diào)試和維護等工作。
本文從培養(yǎng)數(shù)控技術應用型通才的角度來探討其崗位所需的專業(yè)知識結構，并依此為基礎來討論專業(yè)基礎課和專業(yè)課程的設置及課程教學內(nèi)容的整合。
數(shù)控技術是用數(shù)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(tǒng)中的控制信息是模擬量，而數(shù)字控制系統(tǒng)中的控制是數(shù)字量，在計算機技術迅速發(fā)展的推動下數(shù)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(shù)控技術的CNC系統(tǒng)把計算機引入數(shù)控系統(tǒng)，可利用計算機的數(shù)據(jù)處理能力方便地實現(xiàn)各種控制策略，用軟件實現(xiàn)機床的開關量控制。當被加工對象的數(shù)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(fā)出各種指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需要的工件。數(shù)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(shù)字化的代碼來表示。這使數(shù)控機床與其它自動機床具有了一個顯著的區(qū)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(diào)整或少量調(diào)整即可。 從機械加工技術的觀點來看，數(shù)控加工技術屬于現(xiàn)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(shù)控機床，是數(shù)字控制技術嫁接到金屬切削機床上的產(chǎn)物。數(shù)控機床的加工方法仍然是采用金屬切削方法。因而，數(shù)控加工與傳統(tǒng)機械加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的。由數(shù)控機床的成形運動的控制采用了計算機數(shù)字控制技術，不但能夠使其成形運動實行兩軸或多軸聯(lián)動，使數(shù)控機床能夠在兩維和三維空間中實現(xiàn)任意曲面的加工，而且使機床結構大大簡化，使數(shù)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(shù)控加工工藝過程與傳統(tǒng)加工工藝過程產(chǎn)生了較大差異，主要體現(xiàn)在：單臺數(shù)控機床可使用多種切削加工方法、工藝范圍增大，數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機加工的序內(nèi)容復雜、工藝過程縮短，工藝裝備種類和數(shù)量減少，裝夾次數(shù)減少，加工精度和質(zhì)量主要由機床保證，特別是加工中心(MC)，可實現(xiàn)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(shù)控加工工藝的制訂不但涉及到傳統(tǒng)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(nèi)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(nèi)容。
從以上分析，數(shù)控的金領層應具備根據(jù)被加工對象的工藝特征和特殊要求，編制數(shù)控程序及調(diào)試、維護數(shù)控機床和使用數(shù)控機床進行加工的能力。
根據(jù)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(shù)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(shù)控原理及數(shù)控機床、數(shù)控軟件及數(shù)控編程等方面具備扎實的基礎知識；
從機械加工方面，數(shù)控的金領層應在現(xiàn)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(fā)，數(shù)控技術應用所涉及的學科范圍廣、教學內(nèi)容多、課程內(nèi)容本身具有其系統(tǒng)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(yǎng)目標的要求，是課程體系建立和教學內(nèi)容的確定過程中應解決的關鍵問題。因此，課程內(nèi)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(yè)教育數(shù)控培養(yǎng)方向的專業(yè)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(shù)控技術為手段”這一基本認識來構建。根據(jù)課程理論的辯證適度原則、綜合性與系統(tǒng)性相結合原則、統(tǒng)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(shù)控技術領域的基礎知識整合，提出以下職業(yè)教育數(shù)控培養(yǎng)方向?qū)I(yè)課程知識結構的建立思路。
課程內(nèi)容的選擇以夠用適度為原則，兼顧各課程的系統(tǒng)性。工程材料及熱成型方法課程中，應從工程應用角度出發(fā)，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(jù)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(jù)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(shù)控人才，具有較高的綜合能力和素質(zhì)，基本上能滿足現(xiàn)代化企業(yè)對數(shù)控人才的能力及素質(zhì)的要求，既能勝任現(xiàn)代機械制造企業(yè)基層單位的生產(chǎn)和管理崗位，又能承擔數(shù)控加工技術崗位的工作。
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