智能制造方向数控技术专业课程研究 本文关键词：专业课程，方向，数控技术，智能，制造
智能制造方向数控技术专业课程研究 本文简介：摘要：文章从“中国制造2025”中对智能制造要求以及传统数控专业的现状展开分析，提出了对数控专业课程体系改革，在保持基本数控课程之外，加入大量智能控制领域课程,以此来满足智能制造对高档数控机床学生的要求，从而培养出更多高质量人才。关键词：中国制造2025；高档数控机床；课程改革1数控专业建设背景“中
智能制造方向数控技术专业课程研究 本文内容：
摘要：文章从“中国制造2025”中对智能制造要求以及传统数控专业的现状展开分析，提出了对数控专业课程体系改革，在保持基本数控课程之外，加入大量智能控制领域课程,以此来满足智能制造对高档数控机床学生的要求，从而培养出更多高质量人才。
关键词：中国制造2025；高档数控机床；课程改革
1数控专业建设背景
“中国制造2025”是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领[1]。它对数控技术人才提出了新要求。“中国制造2025”国家战略呼应全球“工业4.0”迎接全新的工业革命，同时将对现今的生产企业带来全新的机遇和挑战。全新的技术变革对于职业院校同样提出了新要求，如果能迎着这次改革的巨浪，将会对数控专业迎来新的重生。从企业对人才的要求来看，“中国制造2025”对数控专业的学生有了新的要求[2]。1）专业之间联系更加紧密，迫切需要的是复合型人才。“中国制造2025”时代，不再是简单需要加工性人才，而是要求能够进行数字化设计、智能制造及信息化生产管理等综合型人才。因此在“中国制造2025”下现代化制造业，设计、制造甚至是销售等学科及专业界限将慢慢消失，在某些学科之间将会出现交叉甚至是深度融合。因此职业院校数控技术人才的培养不应该还是单方面的加工,而应该是知识面扩宽的复合型人才。2）传统仅会加工的操作工难以满足“中国制造2025”的需求。随着自动化水平的提高，制造业也开始向无人化迈进，这会将数控操作人员从简单大重复的体力劳动岗位中释放出来，生产过程中控制策略将会依靠控制器采集的数据去分析、决策。由劳动密集型向技术密集型转变，这对数控技术人员的素质提出了更高的要求[3]。3）需要具有与时俱进能力，能够依靠自学跟的上科技发展的潜在型发展人才。随着“中国制造2025”的推进，传统加工业向智能加工业转变，高新技术的变化将会越来越快。假如技术人员没有拥有自我学习的能力，很难跟上日新月异的技术变革，终将被历史淘汰。因此，“中国制造2025”，当前职业院校培养的数控技术人才的规划需要大的改革。原因如下：专业课程设置过于细化，不利于复合型人才的培养；综合素质不高，基础学科知识薄弱，自学习、自适应能力差，缺乏创新，发展后劲不足；评价导向机制片面化、单一化以及重当前、轻发展；计算机信息技术知识相对薄弱，难以适应“中国制造2025”的要求。
2智能制造方向数控技术分析
2016年，《中国制造2025》由文件编制进入全面实施新阶段。5大工程实施指南以及服务型制造、装备制造业质量品牌提升、医药产业发展等3个行动或规划指南发布实施，信息产业、新材料、制造业人才等3个规划指南即将发布，“1+X”规划体系编制完成[4]。涉及五大工程，其中包括智能制造工程。另外适用十大领域包括高档数控机床和机器人。高档数控机床指的是开发一批准确、高速、效率高的柔性数控机床以及相应的数控系统。为了完成高档数控机床、增材制造等最新技术和设备的研制，主要提升可靠性、精度、速度为核心。关键技术在于高精度伺服电机、轴承、光栅传感器等关键功能部件及独立的数控操作系统等关键系统软件，加快实现产业化。加强用户工艺验证能力建设。高档数控机床涉及许多专业及学科之间的交叉，图1为罗列若干交叉学科的内容。图1数控专业涉及内容数控技术毕竟是一门涉及具体设备的学科，因此基本的操作是必须保留的。主要指的是通过数控机床操作面板来实现数控加工。数控操作面板是数控机床的重要组成部分，操作人员通过它和数控机床(系统)通讯。操作人员使用它对数控机床(系统)进行操作、编程、调试，可以对机床参数进行设定和修改，可以读取和查询数控机床(系统)的运行状态，是数控机床特有的一个既是输入同时也是输出组件。主要由显示装置、NC键盘(功能与计算机键盘类似)、机床控制面板(MachineControlPanel，简称MCP)、状态灯、手持单元等部分组成。数控机床编程是灵活使用数控机床的基础。数控零件加工主要是刀具选择等工艺问题。这些是传统数控专业重点涉及部分，这里不再详述。接下来主要详细介绍几个交叉学科。高档数控机床与电气自动化极其相关。从数控机床的电气进线端开始输入三相交流电，这块就属于电气自动化学科范畴。整个主电路、二次电路或者伺服电机的控制均属于和电气自动化交叉部分。电子学主要涉及模拟电子技术以及数字电子技术。模拟量和数字量是学习PMC编程等课程的前提知识。而计算机主要懂得一些如，位、字节、字、双字以及寄存器结构等知识点，而且在智能制造的要求下，懂得数字计算机显得越来越重要。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用[5]。人工智能代表着最前沿的科技，涉及不仅是计算机科学还包括心理学、哲学以及语言学等学科。其涉猎的学科基本涵括所有社会科学和自然科学，这已经远远跨越了计算机科学的领域。思维科学理论是理论基础，人工智能是实践。自动化是为了实现自动化生产的一门科学，将数控机床和机器人等结合起来实现一条智能制造生产线。这要求工程师对自动化有较强的认识。通信及电子信息的重要性，不仅是因为数控机床内部有通信，包括：CNC到PMC，PMC和机床。当组建智能制造系统时，数控机床也只是其中一个部分，需要和上位机以及机器人等其他部件进行通讯。只有各个部分能正常交流信息，整个系统才能协调工作。
3数控技术专业课程建议
依据上节分析，我们制定了数控技术的专业课表。如表1所示。1）专业基础课包括有机械工程的基础，同时电工基础是电类课的基础课。计算机基础是计算机专业基础课，让学生对电脑的一些常识及工作原理有所了解，而C语言是编程的一种通用性较高的高级语言，是编程的基础。传感器是自动化设备的感官，和人眼的重要性一致，因此也放在基础课中。2）专业核心课加入了数控专业的数控机床原理与应用和UG三维建模以及前沿的五轴加工。同时引入电气自动化专业课讲述电气控制和PLC。自动控制原理是自动化专业核心课，是控制领域基础。单片机是实现自动控制的一种工具，而且可以为后面STM32做铺垫。3）专业提高课主要涉及几门综合应用课。《自动化生产线安装与调试》是机电专业的一门专业核心课。它涉及机电一体化多个专业的核心课程。包括有传感器与检测技术、液压与气动、电气控制技术、可编程控制器等，是这些课程的综合应用。STM32原理及应用是在51单片机之上的一门课，传统51开发已经处于停止状态，而STM32是应用极高的一款arm核的32位单片机，应用范围极广。工业通信应用主要工业以太网、现场总线、工业无线，是目前工业通信领域的三大主流技术。将现场总线、以太网、嵌入式技术和无线通信技术融合到控制网络中，在保证系统稳定性的同时，又增强了系统的开放性和互操作性，从而有助于企业加快新品开发、降低生产成本、完善信息服务。操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。
4课程体系建设中存在的问题及对策
1）问题。数控技术专业教师力量薄弱在数控技术专业课程体系建设中，教师水平是一个致命问题，水平不足分为两方面：一是专业教师不足应对这么多交叉学科课程，二是实验教师实践能力不足。智能制造方向下数控技术专业对教师专业素养有着极高要求，需要教师能掌握“数控＋电气+IT＋机械”等多种学科专业理论知识和实践能力，而精通这么多学科的复合型人才极其匮乏。同时，学校原有教师对于这些新课略显经验不足。相比于智能制造、机器人、工控等高新技术企业，数控行业缺乏吸引力，很难招到经验丰富的教师。而且，高职院校未能重视数控技术类专业教师培养，而且没有合理利用现有资源。开设这些新的课程之后，肯定会用到一些新的设备，如PLC系列较新的已经是s7—1200PLC，而实训楼普遍还是s7—200PLC以及s7—300PLC。因此很多实训课没有相应的环境，此外，如果引进新设备，老师的学习也需要一个过程。2）建议。智能制造学院在招聘新进教师时，可考虑选择有工作经验的工程师，提高准入门槛，引入电子信息、控制科学与工程、计算机应用技术等高新技术应用人才，并加强专业技能而不是只考虑讲课能力，实现综合考量，对于技术极强的可以考虑引进为实训教师。针对数控技术专业，学校可协调处理，将电子学院、计算机学员等专业的专业教师加入数控技术教研室，并鼓励青年教师在暑期实践去交叉学科学习，培养青年教师的综合能力和动手能力。深入开展校企所合作，鼓励数控技术专业教师进入相关企业、同类高校、科研院所进行学习深造。同时要制定制定阶梯式教师培养方案，对新进教师、骨干教师、专业负责人，要有不同层次的培养机制。采购一批具有先进性的设备，如华中数控的智能制造生产线等。这样就可以让老师和学生以此为平台锻炼自己的动手能力。
5结语
数控技术专业课程建设是一个动态、持续完善的过程。随着时代的变化，企业会对数控技术人才需求不断的变化，因此，以智能制造为方向的数控技术专业课改革也要不断的去修正，这样才能为“中国制造2025”培养需要的人才。
参考文献：
[1]潘冬.面向智能制造方向数控技术专业人才需求及对策研究[J].科技视界，2018(24)：82-83.
[2]李伟.智能制造背景下高职人才培养模式改革研究[D].上海：华东师范大学，2018.
[3]陈忠平.数控专业“中高职衔接”人才培养模式的研究与实践[J].黑龙江科学，2016，7(21)：66-67.
[4]曾志斌.数控专业“现代学徒制”人才培养模式的探索与实践[J].中国职业技术教育，2016(33)：98-101.
[5]李伟，石伟平.智能制造背景下高职人才培养目标新探：基于技术哲学的视角[J].教育与职业，2017(21)：5-9.
作者：方达 单位：武汉交通职业学院
智能制造方向数控技术专业课程研究 来源：网络整理
免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
相关文章