缩略图
Scientific Research

数控实训课程建设的产教融合路径探索

作者

林子钦 章康妮

三门技师学院

引言

三门技师学院数控专业深化产教融合,与爱力浦科技共建“精密传动部件产学研基地”,将企业月均300 件多连体计量泵轴量产项目融入教学,采用“数控编程+真实项目”双驱动模式,构建“校企协同、课岗对接”实践课程体系与“工艺解析—编程仿真—加工验证—质量追溯”四阶递进课程模块。

引入企业真实订单后,专业打通数控编程教学与精密加工技术,解决传统实训“仿真实践脱节”问题,助力提升青少年核心能力。课程实施后成效显著,学生数控编程达标率 91% 、产品一次交验合格率 98% ,培养出“懂工艺、精编程、会优化”的复合型人才,形成可复制的产教协同育人范式,为职教对接产业需求提供有效样本 。

一、实施中的素养生成路径

(一)场景1:齿形修缘编程优化——从精度崇拜到功能认知的蜕变

在首批齿轮加工实训中,学生们严格按照图纸标注的IT7 级公差编程,但爱力浦质检部反馈齿轮副啮合噪声达72dB,远超企业标准( ≤65dB )。三坐标测量报告显示:齿顶未执行图纸要求的 0.01mm 修缘工艺。追溯档案发现,2018 年同类疏漏曾导致企业重大损失。

经企业工艺师现场解析,学生们才理解这 0.01mm 的深层意义——通过公式计算出修缘量,能有效缓解齿轮啮合冲击。团队随即突破难点,在G76 螺纹复合指令中将R参数补偿值从0.05 调整为 0.06,成功实现修缘工艺。

这次“超标合格品”事件触发了教学范式转变。大部分学生通过对比ISO1328 与AGMA2000 标准,理解了功能面修形与普通尺寸公差的本质差异。林同学在日志中写道:“图纸上的冷冰冰数字,背后是无数工程师的经验凝结”。更显著的变化体现在行为层面:学生在后续加工中主动核查工艺卡上的▲功能面标记,企业质检员反馈“看到学生用红笔标特殊工艺要求,像极了我们厂老师傅的习惯”。

(二)场景2:薄壁件变形补偿——系统思维的具象化生长

学生在加工第三批次薄壁件遭遇困境,椭圆度超差 0.03mm (标准 ≤0.02mm ),初步归因于夹紧力过大,但降低至 150N后,出现颤振导致表面粗糙度Ra值升至 1.6μm 。学生团队迅速展开攻关,通过三组对比实验发现:当夹紧力180N、切削速度 135m/min 、刀具圆角 0.8mm 时,椭圆度最优值为 0.022mm 。MATLAB拟合将环境温度纳入补偿体系,打破了“唯夹紧力论”的思维定式。加工策略同步升级:每切削 20mm 退刀排屑,X轴预补 0.015mm 余量,形成“防-测-补”三位一体的解决方案。

这场变形攻防战让学生亲历了工业问题的复杂性。 82% 的学生绘制的“机床-夹具-材料”关系图能清晰标注应力传导路径。更可贵的是,他们将补偿模型迁移到企业液压阀体加工中,通过调整公式中的温度系数和补正量,使同类产品的合格率提升。正如实训报告所载:“车间里的每一个参数都是系统方程组的变量,工程师要做的是求解整个生产系统的平衡解。”这种系统思维的养成,标志着技能人才向工程决策者的蜕变。

二、迭代创新中的素养沉淀

(一)学生作品迭代的认知阶梯——从技术升级到职业觉醒

学生作品清晰地勾勒出素养成长的阶梯:首批次作业中,他们机械套用教科书G76指令,尚处规范意识萌芽阶段;第二批次实施粗精加工分离(背吃刀量从 3mm精化至0.5mm ),在切削力分层控制中孕育工艺优化思维;到第三批次集成在线补偿系统时,已能运用“测量→补偿→加工”的闭环控制理论,触及智能制造系统认知。

(二)三维素养模型构建——从行为改变到思维重塑

企业真实问题触发认知冲突,推动学生沿“工艺优化-数学建模-跨岗协商”三条路径突破。观测数据揭示成长轨迹:工程思维体现在学生绘制的夹紧力-变形量关系散点图中,创新思维由工艺提案实证,职业素养则通过 6S管理达标率从 58% 跃至 93% 彰显。

数控技师 192 班李同学的蜕变最具说服力——从因铁屑清理不当被扣 15 分,到设计“磁性排屑装置”获创新学分奖励,担任生产组长带领团队连续两个月合格率达 94% ,他在日志中写道:“从扣分懊恼到解题兴奋,我读懂了毫米级精度背后吨位级的职业责任。”这种个体成长叙事,正是三维素养模型最生动的注脚。

三、结语

通过产教融合实践,将企业真实生产场景转化为青少年核心能力培养的“活教材”,构建“数控编程与工程实践能力并重、技术技能与职业素养融合”的育人模式。实践显示,依托真实项目驱动的课程改革,既解决职业教育“实践教学虚化”痛点,又提升青少年在智能制造领域的核心竞争力。

参考文献

[1] 《 关 于 深 化 技 工 院 校 改 革 , 大 力 发 展 技 工 教 育 的 意 见 》 [EB/OL].https://www.mohrss.gov.cn/,人社部〔2021〕30 号,2021-08-12.

[2]《技工教育“十四五”规划》[EB/OL]. https:// www.mohrss.gov.cn/人社部〔202186 号,2021-11-13.

[3]刘晃良. 探索基于产教融合下的中职数控课程重构方法 [J]. 模具制造,2024,24 (05): 117-119.