數控技術是制造業實觀自動化、柔性化、集成化生產的基礎;是提高產品質量、提高勞動生產率必不可少的物質手段;數控技術是國防現代化的重要戰略物質;是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業。專家們預言:二十一世紀機械制造業的競爭,其實質是數控技術的競爭。
加入世貿組織后,中國正在逐步變成“世界制造中心”。為了增強競爭能力,制造企業已開始廣泛使用先進的數控技術。而掌握數控技術的機電復合人才奇缺,“月薪6000難聘數控技工”“年薪16萬招不到模具技工”成為全社會普遍關注的熱點問題。據統計,目前我國數控機床的操作工短缺60萬多。數控人才短缺已引起中央領導、教育部、勞動與社會保障部等政府部門的高度重視。
2002年10月29日互11月8日,國家數控系統工程技術研究中心數控職業教育培訓調研組對東北三省以及江蘇、上海、浙江的十多所正在或準備從事數控技術人才培養的各層次學校(主要是職業技術學院)的教學、培訓工作開展情況和所用設備狀況及其該地區數控技術人才需求情況進行了一系列調研。具體情況如下:
一、調研的學校
我們挑選了老工業基地東北的遼寧省、吉林省和當今經濟發達地區的江蘇省、浙江省和上海市的包含數控專業的重點學校和以數控為精品專業的學校作為我們的重點調研對象。實際進行調研的學校有:長春吉林工業大學、長春汽車工業高等專科學校、沈陽黎明發動機集團公司技工學校、沈陽航空工業學院、中國礦業大學、徐州工業職業技術學院、江蘇工貿高級技工學校、無錫職業技術學院、上海電機技術高等專科學校、上海第二工業大學、寧波職業技術學院、臺州職業技術學院、浙江工貿職業技術學院、溫州大學等十余所學校。本次調研主要從數控人才的需求、數控人才的培養現狀、數控人才的知識結構、數控教學體系、數控教育實訓基地模式、數控教育人才技能考核體系、數控教育教材體系建設等方面與各校進行了座談和實地調研,現報告如下:
二、數控人才市場需求
在發達國家中,數控機床已經大量普遍使用。我國制造業與國際先進工業國家相比存在著很大的差距,機床數控化率還不到2%對于目前我國現有的有限數量的數控機床(大部分為進口產品)也未能充分利用。原因是多方面的,數控人才的匾乏無疑是主要原因之一、由于數控技術是最典型的、應用最廣泛的機電光一體化綜合技術,我國迫切需要大量的從研究開發到使用維修的各個層次的技術人才。
數控人才的需求主要集中在以下的企業和地區:
1、國有大中型企業,特別是目前經濟效益較好的軍工企業和國家重大裝備制造企業.軍工制造業是我國數控技術的主要應用對象.前幾年,由于我國軍工企業整體形勢不大景氣,軍工企業的數控人才向沿海經濟發達地區嚴重流失。由于數控人才匿乏,軍工企業數量有限的數控機床也沒有最大限度地發揮作用。而近年來,國家加大了對軍工的投入,軍工企業通過技術改造,數控機床的數量和水平得到較大提高。特別是國防科工委“十五”萬臺數控化改造專項實施后,許多普通機床也將被改造成數控機床,迫切需要大量的掌握數控技術的各層次人才。傳統機床的操作工若不進行新的數控技能培訓,面臨著被下崗淘汰。因此,數控機床的操作、編程、維護維修人。已成為制約軍工制造業快速發展的瓶頸。
國家重大裝備制造企業,也是數控機床應用大戶。目前,發電裝備制造企業,如東方電機廠、哈爾濱電機廠、長江動力集團、杭州發電設備廠等近年來效益很好,合同已簽到2004年。主要瓶頸是制造能力不足,特別是數控設備的使用效率低和數控人才不足。不論是數控機床操作人員、數控加工工藝編程人員,還是數控機床的維修人員都很缺乏。杭州發電設備廠用6000元月薪招不到數控操作工。
由于我們所調研的地區經濟發展的特殊性,國有大中型企業管理架構比較完善,對數控人才安排和需求上均按研發、工藝編程、操作、維修等方面:明確分工安排。但在市場經濟環境中,大多數國有企業經營狀況普遍不好,收入偏低;數控人才一般都不愿意去,所以數控人才普遍缺乏,經常由于一個數控人才的流失造成企業數控設備停工,給企業造成很大損失。
2、隨著民營經濟的飛速發展,我國沿海經濟發達地區(如廣東,浙江、江蘇、山東),數控人才更是供不應求,主要集中在模具制造企業和汽車零部件制造企業。中國模具企業數量很大,大部分是民營企業,僅在浙江余姚和黃巖各有民營企業2000多家,數控設備是模具制造企業的必備裝備,所擁有數控設備的數量、規格和檔次標志著模具企業制造能力的高低。因此,近年來模具企業大量采購數控設備;需要大量模具設計、數控編程、數控機床操作、維護的綜合性人才。具有數控知識的模具技工的年薪已開到了30萬元,超過了“博士”。
中國加入WTO后,汽車工業面臨著嚴峻的挑戰。汽車零部件制造業面臨巨大的生存壓力,必須提高產品質量,降低成本。如浙江臺州以前是劣質汽車零部件制造的基地,但近年來開始大量采購數控機床,有的個體老板一次性采購100多臺數控機床,而數控人才嚴重不足。
大量個體、私營、合資企業和外資企業除了一般不需要數控技術的開發人員之外,對各種數控應用人員都有大量需求。特別是由于這些企業人員比較精干,數量不太多,更加需要既精通數控加工工藝、編程,又能熟練操作數控機床,同時對數控機床的維護維修有一定基礎的復合型的技術人才。
因此,所調研學校的數控專業的學生畢業時通常在本地有四個以上的崗位可供選擇,畢業生一次性就業率達95%以上。
三、數控教育發展現狀
數控技術的廣泛應用,給傳統的制造業生產方式、產品結構、產業結構帶來深刻的變化,亦對傳統的機制、機電類專業人材的培養帶來新的挑戰:
目前,數控技術人才的培養主要分為高職、中職學校的數控專業的職業學歷教育和社會上開辦的各種中、短期的數控技術培訓班二種形式。
1.數控專業學歷教育
高職、中職的數控教育一般分為“機床數控技術”和“數控加工技術(機械制造工藝設備或先進制造技術)”二個專業,其中,“機床數控技術”專業一般劃在電氣系,以電類為背景,重點在數控系統的組成調試和維護維修。而“數控加工技術(機械制造工藝設備或先進制造技術)”專業一般劃歸機械工程系或機電工程系,以機械加工為背景,重點在數控機床操作使用、數控加X_3Z藝與編程、CAD/CAM。
這二個專業的學生經過三年的基礎知識學習和專業技能訓練,一般均能在畢業后很快上手工作,基本上滿足了用人單位的需要。
2.數控技術培訓班
因為目前數控專業的畢業生在數量和其他方面很難完全滿足社會的需要,有關學校在所在市勞動和社會保障局的授權后,開展了中短期(時間從1周至3個月不等)的數控機床操作、數控編程和以CAD/CAM應用軟件等方面的培訓班,并配合勞動保障部門進行職業技能鑒定工作。獲得職業技能等級證書者,更容易取得用人單位的信賴。
參加這種培訓的對象,大部分是有關企業組織的在崗職工,目的是提高理論知識水平和對新技術的應用技能,更好地為企業服務。也有準備求職或跳槽的人員,他們的目的是為了自己能找到一個更好的工作。
雖然我國各高校、高職、中職加大了培養數控人才的力度,但始終不能滿足我國數筐人才的需求,原因有以下四方面:
1、我國經濟快速發展,逐步成為世界制造中心
進入新的世紀以后,隨著我國綜合國力的進一步增強和加入世界貿易組織(WTO);我國經濟全面與國際接軌,并正在成為全球制造業的中心,大批跨國企業槍灘登陸在國內高起點設廠、將生產加工向中國轉移;國內制造企業更是背水一戰,大舉通過信息化、廣泛應用現代制造技術積極參與國際競爭,我國制造業進入了一個空前蓬勃發展的新時期,這必然對掌握現代信息化制造技術的技術人才、特別是對大量的一線技術工人形成了巨大需求。
2、教學體系結構不能滿足數控用人企業需求
高職高專類數控專業教學一般都有專門的教學大綱(盡管有的學校還未建立完整的教學體系),按照普通課、專門課、實踐課和畢業設計四個教學環節來進行。其中實踐性課程和理論性課程的比例一般均按照教育部要求控制在4:6左右,總課時一般控制在3500學時左右。
主干課程包括:高等數學、英語、計算機應用、物理、機械制圖、機械制造、機械設計基礎、電工技術基礎、電子技術基礎、機制工藝學、機電傳動控制、傳感器與檢測技術、數控機床、數控加工編程,CAD/CAM應用技術、數控機床的維護維修等。
主要實踐性教學環節一般包括:金工實習、電工實習、認識實習、生產實習、計算機上機實習、數控編程實習、數控機床加工實訓、CAD/CAM應用軟件實訓、畢業設計等。
我國機制、機電類專業的課程設置近幾年雖有所改進,但仍相當陳舊。學生所學知識并不是用人企業所需要的,而用人企業所需要的課程;學生又沒有學習。例如,機制專業的《金屬切削機床》、《機械設計》、《機械零件》課程;至今仍在講授傳統的“三箱”和齒輪設計。而數控機床已廣泛采用滾珠絲杠、滾動導軌、換刀機械手和伺服系統,“三箱”和齒輪已降為次要位置。又如,機制專業開設的《金屬切削刀具》、《機械制造工藝學》,目前仍然是講授傳統刀具和傳統加工工藝。而在數控加工上,一次裝夾,即可完成粗精加工。因此,數控加工的刀具和工藝不同于傳統刀具和工藝。又如,機制專業學生的“金工實習”,其主要內容至今仍集中在傳統的車、銑、刨、鉗操作方面,而企業急需的數控機床的操作、編程、維修的培訓,因無實驗條件,只能單靠講授理論,效果很差。
在數控培訓方面,很多學校把實訓重點放在數控機床操作方面。事實上,作為先進的自動化設備,數控機床操作非常簡單。用人企業真正需要的人才是精通數控加工工藝(如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設置等)、模具設計、CAD/CAM與數控自動編程、數控機床機電設計與聯調技術、數控機床的維護、維修等專業“工程素質”。這些專業知識的獲得,不是靠課堂的灌輸,而是要對學生“真刀真槍”地長期實訓。各學校由于受到實訓條件、經費投入和師資力量的限制,這方面的培訓遠遠不夠,導致學校所培養的人才不能滿足用人企業的需求。
在數控教育教材體系中,絕大部分學校選用機械工業出版社出版的高等職業技術教育教材,也有選用其它版的教材。此外,有些學校為了更好地結合自身實際情況,正在或準備編寫自己的教材;特別是實訓教材。目前,適合數控系統原理、數控機床機電控制技術、數控機床故障診斷與維護維修和數控人才實訓等課程的教材還有限。即使有,其內容較成舊,結構上也有一定缺陷,不適合用于培訓市場急需的高水平實用人才。
3、學校數控師資力量嚴重不足
數控技術在近幾年的廣泛應用,引起了數控人才的大量需求,同時造成數控師資、特別是同時具備相當的理論知識和豐富的實踐經驗的數控師資隊伍嚴重不足。基本上每個學校的數控教學師資隊伍都存在著不同程度的人數和知識結構的缺乏。
目前各級職校的師資隊伍的技術素質普遍偏低,學歷水平偏低。據統計、我國高職教師中,具有碩士學歷的高職教師比例只有7%。現在各學校的數控教師主要是從各高校機械或機電專業畢業的本科生或碩士研究生。這些教師具有一定的基本理論知識,講授數控專業的理論課沒什么問題。但由于數控技術專業是一種新專業,能夠承擔數控教學工作的“雙師(教師、工程師)型”很少。即使有相應的教材,大部分教師也很難承擔數控加工工藝和數控機床維修等實踐性環節很重要的一些課程,因為他們缺乏必要的實踐經歷和背景知識,本身缺乏數控“工程素質”,也對用人單位的數控人才知識結構缺乏了解,所培養的學生不能滿足市場需求,已嚴重制約著現代數控技術人才培養水平的提高。
大多數高職高專學校從相對高一個層次的重點大學引進機電一體化專業的畢業生和研究生,充實教師隊伍。一些有條件的學校還將剛從學校畢業分配來的新教師先送到有關的企業生產一線實際工作一段時間,以積累實踐經驗。另外又有計劃地選送一些有一定實踐經驗的青年教師到重點大學讀碩士學位, 以提高教師隊伍的學歷層次。
有的學校從社會上引進了一些具有豐富實踐經驗、又有一定理論水平的工程技術人員充實教師隊伍,確實提高了數控教學水平,對提高學生的實際動手能力大有好處。但是,由于學校固有的體制和有關規定的限制,這些從社會上引進的教師在職稱、工資、福利等方面均得不到公正待遇,而且上級部門的有關統計也將他們排除在外,使學校的師資大量受到影響。這樣,有些被引進的人員的工作積極性得不到發揮,甚至離開學校。因此一些學校只有在企業聘用有理論基礎、有豐富實踐經驗的工程師作為學校的兼職老師,按勞付酬。同時,發達地區的企業數控人才收入遠遠高于學校,高水平的數控人才也不愿意去學校任教。
4、數控實訓設備條件嚴重不足
前幾年,各學校對數控技術所歸屬的機械、機電專業的投入力度非常有限;各學校的數控實驗室的數控培訓設備非常有限。近年來,由于數控人才的需求拖動,各校均建有不同規模的數控實訓基地,有的是規模大、設備種類多的實訓中心,也有設備種類和數量相對較少的實驗室。有的學校實訓基地以純工業加工設備配進口數控系統為主,有的學校以教學型數控設備為主。盡管實訓基地的模式多種多樣,但基太上包括或認為應包括以下數控設備:數控車床、數控銑床、加工中心、電火花成型機床、電火花線切割機床等加工設備,以及數控機床典型部件裝拆、數控系統調試和維護維修綜合實驗臺。
目前,各學校在實訓硬件選型逐步趨向全部采用工業用數控機床、加工中心,目的是能與社會上的企業盡可能保持一致,以達到實訓效果。但由于每臺數控設備非常昂貴,這對學校的經費投入壓力很大。由于所能購買的工業數控機床的價格昂貴,數量有限,每個學生的獨立動手機會少,反而制約了實訓效果.無論從數量上,還是成本、安全性上考慮,都不適合用于學生的普及教學實驗,只能給學生作“認識實驗”,不足以給學生進行實訓.數控技術是實踐性很強的綜合技術,沒有通過實踐體驗很難買得良好的教學效果。另外,學校期望這些工業數控機床能為培訓中心承接對外加工,達到創收和良性循環的目的。但目前還沒有哪所學校能較好地解決承接對外加工的市場開拓、數控刀具、工具的投入、培訓和生產的矛盾等問題。
數控系統的選擇上普遍存在盲目性,有的學校認為社會上用的“西門子”、“發那科”的系統多,學校的教學機床就只配這兩種系統:有的學校認為社會上企業用的數控機床五花八門,希望學生對各類系統都所了解,所以教學機床配的系統品種眾多;還有的學校因本身對數控認識不太深入,對系統無要求,買到什么機床就是什么機床,系統混雜。
5、數控教育人才技能考核體系的問題
一般學校都實行二種考核方式:一是作為課程教學和專業技能培訓的教學計劃內考核,成績合格者給予相應的學分:二是鼓勵學生參加當地勞動部門主持的數控機床中級操作工的勞動技能考核,合格者發全國統一的數控機床操作勞動技能等級證書。上海正在試行國家職業資格考核,分為九個考核模塊,全面涵蓋了對數控職業技能的基本要求,被考核者按不同層次的要求通過不同的5個模塊,即可獲得國家職業資格證書。
勞動保障部推行的職業技能鑒定對數控教育體系發展、數控人才的評定和選用,起到了很好的促進作用。但也帶來了一些問題:
1)職業技能鑒定的標準還有待完善。目前只有加工中心的鑒定標準,對于數控車床、數控銑床的操作、數控機床維護維修、數控編程人員缺乏相應的技能鑒定標準。標準中對數控知識的要求重點不突出,不夠聚焦主要針對操作人員,且要求較低,通過很容易。因此,雖然有很多學生通過了職業技能等級鑒定,但其知識結構仍然不能滿足企業的用人要求。
2)具備職業技能鑒定的單位很多,各省市都可以考核辦證,一些單位技能鑒定把關不嚴,影響其證書的聲譽和可信度。
四、數控人才的知識結構
現在處于生產一線的各種數控人才主要有二個來源:一是大學、高職和中職的機電一體化或數控技術應用等專業的畢業生,他們都很年輕,具有不同程度的英語、計算機應用、機械和電氣基礎理論知識和一定的動手能力,容易接受新工作崗位的挑戰。他們最大的缺陷就是學校難以提供的工藝經驗,同時,由于學校教育的專業課程分工過窄,仍然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。
另一個來源就是從企業現有員工中挑選人員參加不同層次的數控技術中、短期培訓,以適應企業對數控人才的急需。這些人員一般具有企業所需的工藝背景、比較豐富的實踐經驗,但是他們大部分是傳統的機類或電類專業的各級畢業生,知識面較窄,特別是對計算機應用技術和計算機數控系統不太了解。
對于數控人才,有以下三個需求層次,所需掌握的知識結構也各不同:
1、藍領層:
數控操作技工:精通機械加工和數控加工工藝知識,熟練掌握數控機床的操作和手工編程,了解自動編程和數控機床的簡單維護維修。適合中職學校組織培養。此類人員市場需求量大,適合作為車間的數控機床操作技工。但由于其知識較單一,其工資待遇不會大高。
2、灰領層
1)數控編程員:掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作,掌握復雜模具的設計和制造專業知識,熟練掌握三維CAD/CAM軟件,如uc、ProE等;熟練掌握數控手工和自動編程技術;適合高職、本科學校組織培養。適合作為工廠設計處和工藝處的數控編程員。此類人員需求量大,尤其在模具行業非常受歡迎;待遇也較高。
2)數控機床維護、維修人員:掌握數控機床的機械結構和機電聯調,掌握數控機床的操作與編程,熟悉各種數控系統的特點、軟硬件結構、PLC和參數設置。精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。適合高職學校組織培養。適合作為工廠設備處工程技術人員。此類人員需求量相對少一些,但培養此類人員非常不易,知識結構要求很廣,適應與數控相關的工作能力強,需要大量實際經驗的積累,目前非常缺乏,其待遇也較高。
3、金領層
1)數控通才:具備并精通數控操作技工、數控編程員和數控維護、維修人員所需掌握的綜合知識,并在實際工作中積累了大量實際經驗,知識面很廣。精通數控機床的機械結構設計和數控系統的電氣設計,掌握數控機床的機電聯調。能自行完成數控系統的選型、數控機床電氣系統的設計、安裝、調試和維修。能獨立完成機床的數控化改造.是企業(特別是民營企業)的搶手人才,其待遇很高。適合本科、高職學校組織培養。但必須在提供特殊的實訓措施和名師指導等手段,促其成才。適合于擔任企業的技術負責人或機床廠數控機床產品開發的機電設計主管。
對于以上各類數控人才,土要的基礎知識基本相同。專業課的內容和重點不同(詳見下表)。在課程設置方面應特別加強實訓內容和與企業實習的內容。
五、建議
(一)師資隊伍的建立
1、學校從機電一體化專業、自動控制專業, 以及與數控技術相關的專業,畢業的本科生或碩士生中錄用.從正規學校畢業的學生基礎理論知識二般都比較扎實,他們缺乏的是實際應用經驗,為此學校可將剛上崗的青年教師有計劃送到企業去鍛煉,根據對數控技術的教學需求進行實戰培訓,重點放在工藝知識、故障診斷和故障排除等方面。
為了盡快提高高職、高專數控教育教師的工程素質,懇請由教育部組織,委托我中心承辦“機械工程領域(現代數控技術方向)骨干師資工程碩士班”,每年從各高職、高專學校的教師中招收工程碩士150人。招生對象為本科畢業并獲學士學位后已具有三年或三年以上在高職、高專學校從事機械專業教學和工程實踐經驗的在職教師和實驗室技術人員。采取與學員所在學校簽訂協議書,由學校推薦報名的形式。入學考試科目為數學、外語、專業基礎課和專業綜合考試,其中我中心組織命題和考試。培養方式為不脫產學習方式。一般課程學習時間為2年,學位論文時問為1年,總培養時間不超過5年。授課時間盡量安排在每年寒、暑假期間進行。任課教師由我中心指派,論文工作由我中心的數控技術專家擔任導師指導。培養計劃按“雙師型”師資人才的培養安排。特別是對一些實踐性較強的課程,增加了相應的是實訓環節,以保證他們工程能力的培養。工程碩士論文的科研課題將圍繞數控技術工程應用研究和數控技術教育體系研究緊密結合;使研究成果能在數控教育改革發揮作用。學員修滿規定學分,并通過碩士論文答辯后,可申請工程碩士學位。此外,教育部還將頒發“骨干教師培訓證書”。
2、學校從數控設備多的企業招聘有豐富的現場經驗、組織能力強的工程技術人員;這樣的人才在數控技術實訓中能很快把握實訓要點,這些人進入學校,國家有關部門應在職稱評政策上作適當的考慮。在其它待遇上應與在校教師的待遇一樣,不然這類人才很難留住。
3、直接在企業聘用數控人才,作為編外人員由學校列出教學大綱和教學計劃,按計劃要求來學校授課,這樣才能保證數控教學的需要。
(二)數控技術實訓基地建設方案建議
數控技術實訓基地應從基礎理論教育到實驗、實踐環節建立一套完整的實驗、實習體制。為滿足教學需要一般高等職業技術學院應建立以下幾種實驗室及相應的實習基地。
1、數控原理實驗室
包括數控原理、數控機床電氣控制、主軸系統、伺服系統、步進電機、機床檢測與調試技術、數控機床故障診斷等基礎實驗,其主要功能是幫助學生進一步理解數控技術原理、掌握數控機床的結構和維修的技能。
2、數控加工及以CAD/CAN實訓中心
數控加工實訓主要配置:數控車床、數控銑床,加工中心等設備,以及相應的數控編程 CAD/CAM軟件。其主要功能是培養學生的數控加工工藝和編程能力,掌握數控機床操作、加工、調試及維護的技能。
CAD/CAM是數控技術發展的方向,CAD/CAH雖然最終也是實觀零件的數控加工,但它有著與一般編程加工不同的思維方式和工作方法。一般的數控編程加工,首先應有零件的二維平面投影視圖,再據此編制加工程序。而CAD/cAM是利用計算機從三維物體的設計開始,然后由計算機自動生成刀具軌跡,再傳送到機床上,控制機床對物體進行加工。所以對學生進行CAD/CAM的教學及技能培訓是數控技術教學法中下可缺少的環節。本實驗室的建設應包括兩個方面,一方面是實現CAD的手段,即計算機和相關軟件,另一方面是硬件設備,即具有CAD/CAM功能接口的數控機床。目前可用于CAD/CAH設計的軟件 Master CAM、I-DEAS、Pro-Enginner、UC等。根據各學校的經濟實力,選擇教學型的小型數控銑床和車床,經濟情況允許的可選擇實驗、生產兩用型的數控銑床與數控車床。
3、建立與教學相適應的金屬切削實習基地
傳統的金屬切削理論與實踐技能,仍是學習先進制造技術的基礎。有此人認為,現在有了自動化的數控機床,就可以不要傳統的車、銑,刨、磨,鉗的金工實習了。這種認識是不全面的。現代制造技術是在傳統基礎理論上發展的,而且仍然是現代制造技術的基礎,可以設想一下,一個數控加工人員,如果子懂得刀具角度,不懂得切削用量的選擇,不懂得制造工藝,不懂得安裝與定位的知識;是不可能成為一個合格.的數控人員。所以在建立現代制造技術基地時,也應重視傳統金屬切削基礎的建設。
4、堅持教學與培訓的大方向,量力而行選擇培訓設備
在數控實驗室建設中,選擇什么樣的數控設備,一直是個令人難以決斷的事情。適合于教學的小型數控機床價格較低,”但剛性和精度相對較低,不能適應重負荷和高精度加工。適合于工業生產的大型數控機床功能齊全,但價格高昂。
我們認為數控培訓中心的第一任務是教學培訓,其次才是生產。因此,在實驗經費不是充足的情況下,應優先考慮滿足教學培訓為前提,把有限的資金盡量多購一些數控機床。這樣能使更多的學生得到數控加工技能的基本訓練。舉一個例子,如果有十臺數控車,40個學生停課一個月進行操作培訓,以每人一臺機床計算,在一個月內一個學生的實際操作時間只有一周。可見這樣的安排,學生的實習時間只占其理論培訓時間的四分之一,由此可見,以1比4的比例來配置機床,學生的實際操作時間還是不充分的。如果以購十臺教學型車床的經費來購生產型車床,又會是什么樣的結果呢?十臺教學型的數控車約50萬元,如果用50萬元來選購生產型數控車,即使是低檔一點的數控車床,也只能購3-4臺。可見用這種設備根本不可能使學生得到充分的訓練。因此,我們認為:用更多的小型數控機床為每個學生提供更多的獨立動手實訓課時,能達到更好的實訓效果。建議學校大部分機床采用教學的小型數控機床;少部分機床采用工業高檔機床。
對于培訓機床的選型,學校不能只圖便宜,所選擇的數控機床簡易到只是一個機床模型,不能切削金屬零件的程度,這對實訓不利。各學校在數控培訓時,為了節約成本,大部分沒有采用加工金屬零件,這對學生掌握數控加工工藝知識不利,達不到實訓效果。建議學校選擇一些有一定難度(如有紀念意義的工藝品,最好是工業產品)的金屬零件,作為學生的加工實訓題目。
對教學培訓來講,不論選擇小型數控機床和工業生產數控機床,數控系統的選擇非常重要,因為主要的教學工作是圍繞數控系統的功能和操作展開的。因此,對數控系統應要求功能齊全,C、M、T代碼和PLC指令豐富、固定循環和宏指令功能強大;可設置的系統參數、軸參數、補償參數豐富,能支持開環、半閉環和全閉環控制方式,能連接步進電機、伺服電機和主軸系統(變頻和伺服主軸),能覆蓋國外主要系統的絕大部分功能。最好應有加工軌跡三維圖形仿真校驗和動態顯示,局域網擴展接口,以便學生更好、更方便、更安全的掌握數控編程和操作。軟件應能方便升級,以保持數控系統的先進性。對于基于早片機的經濟型數控系統,已開始在國內市場逐步淘汰,其指令、功能非常有限,不符合國外流行數控系統的規范,雖然價格便宜,建議學校慎重選用。
5、按區域集中建立數控實訓基地
目前各學校機電專業都在組織相應的實訓基地,由于各校投入的人力、經費不同所建的實訓基地水平都不一致,再加上各學校的實力和老師的水平都不一樣,所以培養出的學生水平也各不相同。因為都是分散投入實訓裝備,周期長,從整體上看,實訓水平難以上臺階。如果可能,政府給予相應的投入,各校再籌集一些資金,在當地重點投入建立一個與企業能接軌的綜合實訓基地,單獨管理,單獨運作,自負盈虧。以滿足當地各學校的數控技術培訓。由各校排出教學計劃,由基地統一安排。當然,這是一個龐大的系統工程,需要仔細籌劃。
(三)建立數控教育體系的建立
建議由教育部,勞動保障部組織有關的高校、高職、中職骨干學校和相關的專業教學指。導委員會,開展“中國數控人才市場需求分析和培訓體系研究”軟課題的項目研究。主要針對數控人才的市場需求,提出我國的數控人才培養戰略、知識結構需求、教學大綱、培訓設施、技能鑒定標準、考核體系等指導性文件。組織出版各層次數控人才的培訓教材、試驗指導書等,組織研制數控培訓的電子教案等。
目前,應緊急開展的工作有:
1、組織更全面的數控人才需求和培養現狀調研,特別是到更多企業進行的用人需求調研;
2、組織制訂適合高職、高專的不同類型人才培養需要的教學大綱等指導性文件;
3、建立職業資格考核體系,分成幾個等級。被考核者通過考后,即可獲得國家職業資格證書;
4、撰寫適合高職、高專的實用型數控人才培訓的教材.如數控加工工藝與刀具、數控機床電氣控制系統、數控系統原理、數控機床故障診斷與維修、數控.機床實驗(實訓)材等。
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