从“怕损坏”到“鼓励坏”

随着现代职业教育体系建设改革的不断深入，实践教学在高素质技术技能人才培养体系中的重要性日益凸显。但受到多方面因素影响，当前职业院校教学仪器设备的配置与更新速度往往落后于行业发展步伐，已成为制约职业教育实践教学质量提升的一道难题。河北石油职业技术大学（以下简称“河北石油职大”）作为首批职业本科院校之一，通过自主研发教学仪器设备，实现教学设备从“怕损坏”到“不怕坏”再到“鼓励坏”的蜕变，搭建深度学习平台，学生的动手操作能力和复杂问题综合解决能力得到显著提升。

痛点凸显

设备配置短板阻碍深度学习

职业院校的实训教学，设施设备不仅是基础保障，更是培养学生实践能力和技术应用能力的关键。以数控多轴加工实训所需的教学设备为例，一台工业级五轴数控机床的售价通常为七八十万元，一般配备10台以上才能够满足一节课上一个行政班（35人左右）每名学生都有动手操作的机会。一旦设备配备不足，学生实际操作的机会将大幅减少，教学效果将大打折扣。不仅如此，由于工业级机床结构复杂、集成度高的特点，还存在“易损坏、维修难”的问题。绝大多数职校生机床操作经验不足，稍有不慎就会出现操作失误，造成机床损坏、停机。如果设备损坏过多无法及时修理，也会导致学生动手实操的机会减少。

河北石油职大数控实训基地负责人黄志国说：“以前上实训课最怕设备损坏，一旦设备罢工，原本就捉襟见肘的实训设备更是‘雪上加霜’，只能安排多名学生围在一台机床边，仅个别学生有动手操作的机会，多数学生只能站在旁边围观。”为尽量降低设备的损耗率，实训课教师往往将学生的操作内容限定在预设的安全范围内。这就导致课堂上教师“严防死守”防止设备损坏、学生“畏首畏尾”不敢大胆操作，不仅不能达到理想的技能训练效果，更无法满足学生的深度学习需求。

突破困境

自主研制机床助力实践教学

全国青年岗位能手、河北省五一劳动奖章获得者魏艳东，是由企业引进到学校的一名数控技能大师。在他的带领下，河北石油职大师生团队立足数控多轴加工实训的教学痛点，自主研发了经济型五轴数控机床。该机床具备RTCP刀尖跟随、自动换刀、机内对刀等功能，可实现高柔性加工，适用于玉石雕刻、工艺品制作和小型复杂有色金属加工等复杂曲面加工场景，具有精度高、稳定性好、结构简单、维护成本低的特点，已达到行业最新发展水平。更为重要的是，该机床的生产成本仅为工业级机床的1/5，有效调和了需求、功能和成本间的矛盾。

谈及研发机床的过程，魏艳东说：“我之前一直在外资企业从事数控加工工作，最大的体会就是想要熟练掌握机床操作技能、成为行家里手，除了在机床上不断练习和反复操作外，没有任何捷径可言。来到学校后，当看到实践教学的效果因机床配备不足而受到影响时，我就想起来在企业自制小型雕刻机的经历，进而萌发了自主研制机床的想法。我和几位年轻教师一起，利用废旧零部件组装成一台简易机床，实现五轴机床的基本功能。又在学校的支持下，组建师生团队对机床进行结构和功能方面的优化升级，最终成功研制出经济型五轴数控机床。”

自研机床帮助学校实现了仪器设备的足量配置，缓解了设备购置资金短缺难题。通过建设多轴加工实训基地，满足了实践教学“多分组、分小组”的需求，大幅增加了学生动手实操机会，生均动手操作时长占比从之前的不足60%增加到100%，有效扭转了设备不足导致学生“吃不饱”的情况。

在自主研发经济型五轴数控机床的过程中，教师们除了带领学生直接参与研发外，还把整个研发过程引入专业教学，机制、数控专业的500多名学生间接参与其中，学生的数控加工设备操作技能得到大幅提升。在首批直接参与研发的学生中，有2人获第十六届“振兴杯”全国青年职业技能大赛铜奖，并被授予“全国青年岗位能手”称号，间接参与研发的学生也成为各大企业争相选聘的目标。

回归课堂

优化教学组织实现深度学习

河北石油职大工业技术中心的教师们一直在思考，职业本科院校的实践课程如果仅仅停留在满足学生基本操作技能的培养阶段，学生走向企业后能不能解决复杂的技术问题、敢不敢接手高标准的生产任务？机床的损坏停机虽然会影响教学，但机床维修和调整过程却是非常难得的教学内容。而工业级机床的维修需要专业人员介入，学生难以参与其中，对数控机床的认知仅能停留在基本操作层面，错失了深入了解机床内部结构与工作原理的机会。如何将机床的维修、装调等环节与机床工作原理和机床加工操作紧密结合起来，将生产一线真实的技术场景搬到课堂上，曾经是困扰教师们的另一道难题。但是自研机床的大规模配备给了大家充足的信心，教师们决心改变以往“严防死守”的教学组织形式，将自研机床的效能发挥到极致，为自研设备增值赋能。

在数控多轴加工实训课的课堂上，教师不再担心设备损坏、不再预设“安全范围”，鼓励学生在遵守安全操作规程的前提下大胆操作。即便出现机床损坏的情况，教师也可以结合具体情况实时切换教学内容，指导学生现场分析故障原因并组织维修，学生角色迅速从“操作员”切换为“维修员”，“零件加工场景”无缝转换为“设备维修场景”，更加贴近企业一线的“真情实景”。学生在模拟企业一线的场景里真刀实枪地干和练，操作时不再“畏首畏尾”，遇到紧急情况时也能沉着应对，应对现场复杂问题的能力得到有效提升。

经过多年的努力，河北石油职大的数控实训设备实现了从“怕损坏”到“不怕坏”再到“鼓励坏”的蜕变，实践教学载体从“模拟故障”“预设故障”变为“真实故障”“随机故障”。通过学习任务实时切换、师生角色适时转换、教学场景随时变换，有效地优化了课程组织形式，极大地提升了教学效果。

辐射带动

激发师生创新创效热情

除了在校内成功应用外，河北石油职大自主研发的经济型五轴数控机床还成功推广至电子科技大学、中国农业大学等高校以及山西桐封技师学院等职业院校，为其累计节约设备购置成本500余万元。

此外，自研机床操作简便、安全性好且支持定制，除满足日常教学需求外，还应用于开展开放实训和科创研修。师生团队针对石油钻采一线中的关键问题，利用自研机床成功开发了超高压硬密封油井封隔器泄压端盖。在2024年世界职业院校技能大赛数控多轴加工技术赛项上，学校代表队使用自研机床与知名品牌工业级机床同场竞技荣获铜奖，自研机床的综合性能和师生的综合素质均经受住了严格考验。

在机床研发项目的带动下，教师参与创新创效的热情得到充分激发。国家级、省级技能大师带领骨干教师，将教学设备研发和具备真实生产背景的项目化课程开发作为核心任务，积极推进产学研用协同发展。教师团队先后成功开发数控技术综合仿真实训平台、机械设备装调综合实训平台、焊接技能综合实训装置、普通车床溜板箱模拟练习装置等一系列教学仪器设备，并大力推进实践教学情境真实化、实习实训项目生产化。学生通过参与具体工作项目，在真实场景中进行深度学习，不仅熟练掌握了岗位核心技术，解决现场复杂技术问题的能力也得到大幅提升。

河北石油职大立足学生岗位核心能力培养，通过自主研发教学仪器设备，建设“场景真实、开放融合”的综合性实训基地；通过开发项目化课程并成功应用于实践教学中，促进科技研发成果落实、落地，成功打造了创新性、高阶性、综合性相结合的深度学习平台，实现“从教学中来，到教学中去”的实践育人闭环。

（通讯员 刘翔宇 李硕）