明志新，戴华，庞璐
(湖北水利水电职业技术学院 机电工程系，湖北 武汉 430070)
[摘 要] 结合教学加工两用型微型数控铣床实训室的建设，针对当今高职院校数控技术人员培养模式中存在的不足，从人才培养、课程体系、实践活动、协同育人长效机制和“双师”素质教师团队等方面的建设，培养综合型创新人才，激发高校创新活力，并取得了初步成效。
[关键词] 教学加工两用型微型数控铣床；实训室建设；创新人才培养；教学实践
Exploration on the construction of the training room for the Teaching and Processing Dual-Purpose Micro-CNC Milling Machine
Ming Zhi Xin,DAI Hua, Pang Lu
(Mechatronics Engineering Department，Hubei Water Resources Techincal College，Wuhan 430070，China)
Abstract：Combined with the construction of teaching and processing dual-purpose micro CNC milling machine training room, in view of the shortcomings in the current training mode of numerical control technicians in higher vocational colleges, the construction of personnel training, curriculum system, practical activities, long-term mechanism of collaborative education and "double quality" teacher team, etc., has been used to cultivate comprehensive innovative talents, stimulate the innovation vitality of colleges and universities, and has achieved preliminary results.
Key words：teaching and processing dual-purpose micro-CNC milling machine, construction of training room, cultivation of innovative talents, teaching practice
[中图分类号] G712 [文献标识码] A [文章编号]
一、引言
近年来，在“中国制造 2025”先进制造业快速发展的新形势下，数控机床行业争夺高级技术技能人才的时代已经到来，具备高技术含量的装配、调试和维修专业人才在数控技术领域中的比例正逐步提高[1]。随着我国高等职业技术教育的快速发展，高等职业技术教育已经成为培养社会上急需的发展型、复合型及创新型的高级技术技能人才的主力军，服务于产业转型升级和企业技术创新[2]。
而传统的数控铣床受到了数控设备及控制系统的功能等因素的影响，数控铣床系统在实践过程中存在开放性较差、购买设备成本偏高和操作界面不友好等因素的困扰，使学生难以把理论知识应用于实践应用当中，发生进行理论教学与实践教学时，存在不一致甚至脱节的现象，非常不利于学生系统的学习理论知识与实践技能[3~4]。为此，我们建设了基于工业现实的智能制造自动化教学系统，具有一定技术领先的，同时能满足进行科学研究工作、展示功能、教学工作和具备实训能力的教学加工两用微型数控铣床平台的实训室。
二、教学加工两用型微型数控铣床平台特点
教学加工两用型微型数控铣床平台，既能服务于高校，满足高校中的日常实践教学的需求，同时也可以加工微小零件，具有很强的实用功能。而且，通过此平台的研发，加强锻炼了专业教师的实践动手能力，培养了专业教师的创新精神。
此平台具有以下特点：
1、教学加工两用型微型数控铣床平台机械结构布局采用立式数控铣床形式，数控系统采用数控嵌入计算机结构型开放式数控系统，电路设计包括电源的电路设计、工作台步进电机控制线路设计、铣轴伺服电机控制线路设计和其他辅助电路的设计。
2、教学加工两用型微型数控铣床平台关键技术的核心是DSP运动控制卡作为控制系统的核心。采用Visual C++编程工具为工作平台，以模块化的设计思路，设计出控制系统软件。该控制系统软件可以在工控机上进行数控代码的检查和编译，并通过运动控制器完成自动加工、对刀和加工轨迹的仿真；人机界面友好，人机对话功能完善，便于操作。软件的源代码是开放的，并且采用的是模块化的设计，用户可以根据自身的使用需求添加相应的模块。
3、教学加工两用型微型数控铣床为教学加工两用型，立式布局，三轴联动，采用直线导轨、滚珠丝杠传动，其机械结构设计方案合理，动作可靠。该机床具有一定的刚度，可完成微小零件的沟槽类、孔类及平面的加工，精度可达七级以上。
三、教学加工两用型微型数控铣床实训室建设方案
1、构建面向应用创新型的工学结合人才培养模式
初步构建了“校企双主体、工学六合一”的工学结合人才培养模式。以校企双主体，以“学校与工厂合一”、“教师与师傅合一”、“学生与学徒合一”、“作品与产品合一”、“教室与车间合一”和“上课与上班合一”的工学六合一，工学结合人才培养模式，成为创新人才培养的助推力。
2、构建面向岗位的课程开发体系
分析了教学加工两用型微型数控铣床实训平台岗位群的典型工作任务（如表1所示），并就其数控铣床可用来做数控操作与编程、数字电机的控制、三相交流电机的控制、传感器检测原理、变频器的使用、电气线路的组装、数控铣床的故障诊断和数控原理实验等教学。控制电路完全透明，直观，学生可参与接线、调试，动手能力强，可操作性强，还可在该机床上开展创新性的训练。提高了教学效果，同时也符合职业教育规律，遵循了学习领域的教学内容和授课模式的认知规律。
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3、构建多层次多样化实践活动
教学加工两用型微型数控铣床实训平台，具有高度开放性系统，结合实际工程发展要求，提出的解决实际问题的新概念。比如，结合自身实训室的条件，可以把需要三相交流电源改为只需要220V的交流电源；也可以把三个电机更换不同型号的，把限位传感器更换不同原理的传感器；如果装上PLC，可以进行PLC控制类的相关实验。这些多层次的实践活动，不仅丰富了实验教学内容，而且培养学生自行设计、规划、创新的能力。
同时教学加工两用型微型数控铣床实训平台在教学过程中引入职业资格证培训与技能竞赛。在实训课程设计时，把“数控机床装调”职业资格能力标准与职业院校技能大赛考核内容中的应知、应会部分纳入教学范围，当学生完成专业课程学习后，可参加职业资格考试，同时挑选优秀学生参加技能比赛。如在2017年的湖北省“数控机床装调”竞赛中，我系学生获得了二等奖。
4、构建“多平台互动”协同育人长效机制
我系改进学生创新能力的培养模式，推出产、学、研和与其他兄弟院校相互联谊的“多平台互动”协同育人的创新能力培养模式，重点研究学生创新实践中管理体系、激励机制、基地建设、经费来源等问题，确保学生创新培养的长期性和可持续性[5]。如兄弟院校中的国家级示范院校黄河水利职业技术学院和省级示范院校辽宁水利职业技术学院分别引入了该教学加工两用型微型数控铣床实训平台，建立了相应的实训室。
5、构建“双师”素质教师团队
本实训室与企业建立“互聘、互兼”双向交流的框架合作机制，聘请企业的能工巧匠到校兼课，帮助教学团队提高实践教学动力能力，提升教学加工两用型微型数控铣床实训平台科研技术创新能力和增强对企业相关技术的服务能力[6]。好团队培训规划，安排团队教师有计划地下企业挂职锻炼，及时学习和了解现场新技术，提升团队教师的专业实践技能[7]。
同时通过对教学加工两用型微型数控铣床实训平台的开发，带动一批中青年教师的成长，形成了一支具有活力的自主创新的科技研发团队。
四、结束语
高职院校内涵发展的重要基础工作是实训基地的建设[8]。通过对教学加工两用型微型数控铣床实训室建设情况开展的相关环节的工作，促进实验实训教学水平和人才培养质量的不断提升，以期培养有想法、有思路、勤钻研、能吃苦、有成果的综合型创新人才，激发高校创新活力，推动社会创新发展。
参考文献
[1]董晓岚. 苏州地区数控机床调试与维修人才需求调研分析[J]. 职业技术教育, 2011(32):57-60.
[2]何冰强, 廖春玲. 基于创新人才培养的《数控设备故障诊断与维修》[J]. 广东水利电力职业技术学院学报, 2015(2):45-48.
[3]童福元. 教学型微型数控铣床的研发[D]. 湖北工业大学,2013.?
[4]庞璐,戴华,黎楠.教学加工两用型微型数控铣床的数控系统研究与开发[J]．装备制造技术，2018(6) :55-59+83.
[5]韦杰, 黄英姿. 基于协同育人视角下的应用型本科人才培养模式创新探讨[J]. 教育教学论坛, 2018, 000(026):203-205.
[6]孙丽, 张利锋, 岳峻. 项目驱动的Java课程研究性教学实践[J]. 计算机教育, 2014(08):105-108.
[7]夏学文, 赵丽萍. 高职"双师"执教过程中的问题及对策[J]. 河北职业教育, 2012, 08(9):3-4.
[8]张爱荣, 张晓菊. 综合性公共实训中心(基地)内涵标准化研究与管理运行实践[J]. 科技经济导刊, 2017(30):175-176.
基金项目：湖北省高等学校省级教学研究项目“基于教学加工两用型微型数控铣床实训教学模式研究” (编号：2018569)；湖北省职业技术教育学会省级“高职院校传感器学科实验教学改革与实践”(编号：ZJGB201820)
作者简介：明志新 (1974-)，男，湖北十堰人，硕士，湖北水利水电职业技术学院机电工程系主任、副教授；研究方向：自动控制理论与智能制造。