李雪輝

【摘要】 隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)又面臨著新的挑戰(zhàn)，專業(yè)建設(shè)須適應(yīng)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展要求，在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面開展改革，深度融合企業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、智能制造技術(shù)元素，為職業(yè)教育的發(fā)展注入時(shí)代氣息。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)4.0 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)建設(shè)

【基金項(xiàng)目】湖南省教育科學(xué)規(guī)劃課題《數(shù)控技術(shù)專業(yè)“企業(yè)化”人才培養(yǎng)模式研究》（XJK014CZY010）階段性成果。

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）26-0239-02

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，制造業(yè)迎來了第四次工業(yè)革命，借鑒德國版工業(yè)4.0計(jì)劃，“中國制造2025”奠定了中國制造業(yè)未來十年發(fā)展規(guī)劃，職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)也將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

一、“工業(yè)4.0”概念解讀

德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System）相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目主要分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。

二、數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀

作為制造業(yè)大國，我國正逐步以先進(jìn)制造技術(shù)取代傳統(tǒng)制造技術(shù)，數(shù)控技術(shù)逐漸成為制造業(yè)主流，但以智能制造為主導(dǎo)的“工業(yè)4.0”時(shí)代已來臨，“中國制造2025”為數(shù)控技術(shù)專業(yè)的發(fā)展提出了明確的目標(biāo)，作為智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)仍然存在許多不足，難以適應(yīng)時(shí)代的要求。

1.設(shè)備 相對(duì)其他專業(yè)而言，數(shù)控技術(shù)專業(yè)設(shè)備的投入要高得多，特別對(duì)于智能制造核心——多軸數(shù)控設(shè)備，價(jià)格更加昂貴，一般的職業(yè)院校對(duì)此都是心有余而力不足，大部分都只能配套普通數(shù)控車床、數(shù)控銑床、三軸加工中心，相對(duì)“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”的發(fā)展目標(biāo)而言，相去甚遠(yuǎn)，最基本的硬件設(shè)施也難以達(dá)到要求。

2.師資 制造業(yè)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超前于職業(yè)教育，特別對(duì)于職業(yè)院校師資隊(duì)伍而言，由于專業(yè)教師大部分直接來自高等院校，實(shí)踐能力不強(qiáng)，難以適應(yīng)先進(jìn)技術(shù)的專業(yè)教學(xué)。

3.課程 數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置仍局限于數(shù)控加工編程、工藝等方面，有明顯的專業(yè)界限，只能算是智能化生產(chǎn)技術(shù)的一部分，跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的知識(shí)面較窄。

三、數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)的出路

為適應(yīng)“工業(yè)4.0”時(shí)代的要求，數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)改革除了在教育教學(xué)中大力宏揚(yáng)“工匠精神”、提高學(xué)生職業(yè)意識(shí)外，主要從課程、教學(xué)模式等方面改革，以提高學(xué)生適應(yīng)智能制造技術(shù)的專業(yè)能力、職業(yè)能力。

1.課程設(shè)置

（1）智能生產(chǎn)技術(shù)

“工業(yè)4.0”以智能生產(chǎn)技術(shù)為主導(dǎo)，在職業(yè)教育課程體系中，數(shù)控技術(shù)作為智能生產(chǎn)技術(shù)的核心，必須與生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)相融合，建立以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工知識(shí)體系。

（2）信息技術(shù)

智能制造技術(shù)利用計(jì)算機(jī)模擬制造業(yè)領(lǐng)域的專家的分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等智能活動(dòng)，并將這些智能活動(dòng)和智能機(jī)器融合起來，貫穿應(yīng)用于整個(gè)制造企業(yè)的子系統(tǒng)（經(jīng)營決策、采購、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造裝配、質(zhì)量保證和市場(chǎng)銷售等），以實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造企業(yè)經(jīng)營運(yùn)作的高度柔性化和高度集成化，從而取代或延伸制造環(huán)境領(lǐng)域的專家的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)制造業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业闹悄苄畔⑦M(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承和發(fā)展，是一種極大提高生產(chǎn)效率的先進(jìn)制造技術(shù)。信息技術(shù)已融入各行業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)4.0時(shí)代的到來，信息技術(shù)知識(shí)融入數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系成為必然。

（3）自動(dòng)化技術(shù)

智能制造以自動(dòng)化代替工人的勞動(dòng)，如工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化物流裝置都以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，為適應(yīng)智能制造崗位需求，在數(shù)控技術(shù)專業(yè)設(shè)置中，應(yīng)融入自動(dòng)化技術(shù)課程。

（4）多軸數(shù)控技術(shù)

一方面，在傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)課程設(shè)置中，應(yīng)加入多軸數(shù)控編程與操作內(nèi)容，多軸聯(lián)動(dòng)的高性能數(shù)控機(jī)床，指能同時(shí)控制四個(gè)以上坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的加工中心。目前職業(yè)院校普遍使用的是二軸、三軸數(shù)控機(jī)床；四軸、五軸機(jī)床也開始投入專業(yè)教學(xué)中，但操作使用仍滯后于生產(chǎn)實(shí)踐。在智能制造技術(shù)中，多軸數(shù)控機(jī)床為核心環(huán)節(jié)，為適應(yīng)智能制造的要求，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程中必須增加多軸數(shù)控技術(shù)內(nèi)容。

另一方面，因多軸數(shù)控機(jī)床必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程，必須配套與多軸數(shù)控機(jī)床相適應(yīng)的軟件，目前應(yīng)用的多軸數(shù)控編程軟件主要有：UG、Powermill、CAXA、MasterCAM等，在數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置中，須設(shè)置與機(jī)床系統(tǒng)相適應(yīng)的編程軟件課程。

（5）3D技術(shù)

智能 制造數(shù)據(jù)的輸入有人工的，也有智能輸入的，其中3D技術(shù)是目前比較先進(jìn)的技術(shù)，許多智能制造生產(chǎn)線都已采用3D掃描自動(dòng)化數(shù)據(jù)輸入方式，大大簡化了人工勞動(dòng)，因此在專業(yè)設(shè)置中，3D技術(shù)成為不可缺少的課程。

2.師資隊(duì)伍建設(shè)

為適應(yīng)智能制造崗位需求，必須建立一支理實(shí)一體化的專業(yè)教師隊(duì)伍，一方面來自于高等院校的師資可通過企業(yè)實(shí)踐、專業(yè)培訓(xùn)等方式進(jìn)行專業(yè)能力提升；另一方面，可以聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)能手充實(shí)到教師隊(duì)伍中來，同時(shí)帶來生產(chǎn)一線智能制造技術(shù)及先進(jìn)管理模式，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生向企業(yè)員工身份的轉(zhuǎn)換打好基礎(chǔ)。

3.教學(xué)模式

為全程模擬智能制造生產(chǎn)過程，可選擇校企合作智能制造教學(xué)工廠模式，就是校企合作共建智能制造單元或流水線，作為實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地，按“企業(yè)化”人才培養(yǎng)模式實(shí)施專業(yè)教學(xué)，將專業(yè)教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營相融合，實(shí)現(xiàn)專業(yè)學(xué)習(xí)與生產(chǎn)經(jīng)營相互滲透，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以產(chǎn)品生產(chǎn)為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中工作、在工作中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)智能制造生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，培養(yǎng)其技術(shù)操作、設(shè)備維護(hù)、過程管理等方面的綜合職業(yè)能力。

4.硬件設(shè)施

以多軸數(shù)控機(jī)床為核心的智能制造單元或流水線，是數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)適應(yīng)“工業(yè)4.0”時(shí)代的發(fā)展方向。目前職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備基本限于數(shù)控車、銑、三軸加工中心，五軸機(jī)床配備不足，因此，除了工業(yè)機(jī)器人、智能化物流設(shè)備、自動(dòng)化系統(tǒng)、智能輸入等設(shè)備設(shè)施外，作為核心部件的多軸數(shù)控機(jī)床及配套軟件也是必不可少的。

“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”時(shí)代的到來，高等職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)改革任重道遠(yuǎn)，職業(yè)院校必須適應(yīng)時(shí)代需求更新觀念，在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面，深度融合企業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、智能制造技術(shù)元素，為職業(yè)教育的發(fā)展注入時(shí)代氣息，為制造業(yè)強(qiáng)國戰(zhàn)略培養(yǎng)合格的技術(shù)技能人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐友亮，“理實(shí)練一體化”方法在數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J]，高教論壇，2011年01期。

[2]謝麗君，數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程改革初探[J]，職業(yè)技術(shù)教育，2013年第5期。