以新的教学理念进行数控技术教学改革与课程建设

冯涛 邱昕洋

摘要：培养高素质创新型人才是高等教育主题，本文基于“课程教学模式应由知识为中心向知识、能力和素质全面发展转变；教学方式应由以教师、课堂、教材为中心向以教师、课堂、教材为主导，学生为主体，学生自主学习和课程资源为中心转变；行动导向教学”的教学理念，进行了数控技术课程教学改革，探索出行之有效的教学方法，取得了比较好的教学效果。

关键词：数控技术；教学改革；教学理念

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0087-02

一、引言

随着党中央、国务院《中国制造2025》的发布，按照“四个全面”战略布局要求，国家提出了实施制造强国的战略目标，同时，为提升我国教育发展水平、增强国家核心竞争力、奠定长远发展基础，在新的历史时期，又做出“建设世界一流大学和一流学科”的重大战略决策。为了适应这一时代发展的需要，必须重视机械类创新型人才的培养，数控技术课程正体现了新一代信息技术与制造技术融合发展，是智能制造的重要技术，但目前面临着教师因考核压力在教学上投入的减少，以及课程要求知识更新有力度，内容多与课时少等诸多矛盾。因此，我们必须在教学理念上进行创新，以此来推动数控技术课程的教学改革和课程建设。

二、数控技术课程教学的新理念

创新是一个国家和民族发展进步的不竭动力和灵魂，创新离不开实践，而实践支撑创新，创新才能发展，实践才出真知。创新是大学的办学理念，也是一所大学的灵魂。为了更好地提高教学质量，提高大学生的创新能力，就必须研究探索如何教学才使大学生更好地掌握知识和能力，这知识和能力由理论知识和实践过程两部分融为一体。

为了改变过去在人才培养上以知识为本，而不是以人的全面素质提高为本，重知识轻能力，重理论轻实践，对创新精神培养不够等教学现状，必须进行课程教学理念的转变。

1.课程教学模式应由过去的知识为中心向知识、能力和素质全面发展转变。使学生既掌握本课程的基本概念、知识和技能，又要了解本学科及相关学科新知识；注重学生获取知识的能力、工程实践能力和创新能力的培养；注重工程素质教育。这就要求从课程体系的改革出发，构建理论教学、实验教学与工程实训体系；建立教与学、理论与实践和课内与课外教学相结合的课程教学体系；建设相配套的开放式的教学实验环境。

2.教学方式应由过去以教师、课堂、教材为中心向以教师、课堂、教材为主导，學生为主体，学生自主学习和课程资源为中心转变。新时期大学课程教学应该是在教师指导下学生充分利用课程优质资源进行的自主学习。这就要求适当降低课堂教学学时的比例，而加大自主学习、实验和实训学时比例，加强教师在课程教学中的指导作用；加大课程优质资源建设，建设网络化、开放型的教学与实验环境；促进学生自主参与、自主探索研究和自主创新实践方式的学习。

3.大力推进行动导向的教学理念。行动导向教学理念最先是德国职业教育教学的一种行之有效的教学模式，这种教学方法是对传统的教育理念的根本变革，其目标是培养学生的关键能力，让学生在活动中培养兴趣，积极主动地学习，让学生学会学习。因而行动导向型教学理念要求学生在学习中不只用脑，而且是脑、心、手共同参与学习，体现出理论与实践融为一体的教学模式，实现“在学中干，在干中学”，从而提高学生的行为能力。在整个教学中学生始终占据主体地位，教学质量的高低最终通过学生的综合素质得到反映和体现。通过行为的引导使学生在活动中学明白知识点的理论、应用原理、工作过程，明显提高学习兴趣，培养创新思维，形成职业能力，教学效率高，为进一步创新打下了扎实的基础。

三、数控技术课程教学改革的思路

从数控技术课程整体改革入手，构建本课程教学新体系。数控技术课程体系包括理论课（机床数控技术）、实验课（数控技术实验）和实践课（工程训练和现代设计与制造综合训练）三个模块，分专业背景因材施教。理论课以数控加工信息流为主线进行教学，主要讲授：数控加工工艺、数控加工编程、数控机床机械结构、数控插补和刀具补偿原理、计算机数控装置、数控机床位置检测装置、数控机床伺服系统等，内容改革在优化基本内容的基础上，注重反映本学科新成果，加强内容与现实工程实践的紧密联系，加强内容的创新启迪性和开放性。对机制、车辆工程、农业机械化工程等机械类专业侧重于前五项，占用总学时的2/3；对机电工程专业机械内容和电子内容同样重要，各占用总学时的一半。实验课在所设6个项目中选做3项，“加工中心综合加工实验”和“数控插补设计综合实验”分别是综合性和设计性实验。实践课按专业设置，机制、车辆工程、农业机械化工程、机电工程各专业进行4周的工程基础训练，其中有数控加工技术的初步认识训练，包括XY数控平台的训练以及数控车的训练，数控雕刻机、线切割加工和数控加工中心的加工演示，让学生对数控加工有初步的认识；机制专业学生在三年级进行2周的现代设计与制造综合训练，是CAD/CAM/CNC的综合训练，主要实践以减速器的三维设计为载体，进行各类零件的数控加工工艺设计、自动编程、各类机床的操作方法，其他专业的学生利用开放实践平台可进行创新项目的实施。

课程教学方法与手段改革主要表现在，课堂教学侧重讲解内容的轮廓、讲思路、讲方法，加强对学生的引导、启发和开阔视野，采用多媒体与黑板有机结合的手段，提高教学内容的信息量和教学效果；课外教学在加强讨论、答疑、现场教学和作业练习的同时，建设开放式学习环境，促进学生利用开放环境与教学资源自主学习参与、自主研究和自主创新实践等方式学习，提高学生学习效果和效率；在考核方法上，建立合理的综合成绩评价体系，以调动学生学习的积极性，促进学生能力培养和个性发展。

四、数控技术课程建设的探索与实践

课程建设的根本任务是建设高水平的课程优质教学资源，包含教师人力资源、教材与教学软件资源和教学条件与环境资源。为此，我们在新的教学理念的指导下，进行了课程优质资源建设的探索和实践。

在教师队伍建设上，努力提升教师的学术与教学水平，注重青年教师培养，建设教学与科研并重，与工程实践相结合，并具有强烈的敬业精神与合作精神的高素质的课程教学团队。

在教材与教学资源建设上，重视“教材”建设的同时，更重视“教学资源”建设，加大课程优质教学资源建设的力度。为此，我们编写了《工程训练基础》、《数控技术实验指导书》和《数控技术网络课程》等辅助教材和课件。在此基础上，进一步建设数控技术课程网站，丰富网络教学资源及完善课程教学服务系统，利用校园网“网络与远程教育平台”为本门课程教学提供较为完善的课程优质教学资源，网上学习答疑，通过网络平台加大教学信息量。

在教学实验与教学环境建设上，首先是加大开发实验项目，如计算机集成制造CAD/CAM实验、数控插补设计综合实验等，为本门课程实验教学提供教学资源；其次，依托学校优质课程建设项目和教学改革研究項目，通过整合教学资源，创建了CAD/CAM开放式学习室、网络教学环境以及计算机房与数控机床连接的局域网；构建了必修、选修和开放性实验、实训教学体系；建设了创新设计与数控加工制作等开放性实践教学环境。从而构建有理论教学、实验教学、工程认识、专业实训及创新设计数控加工实践等教学平台，以促进学生进行自主性、研究性和探索性学习，促进学生工程素质、工程实践能力和创新动手能力的培养。

由于本科学校与职业学校相比实验、实训设备台套数少，因此我们按照行动导向教学理念进行了如下教学探索与实践：

1.通过工程训练对数控加工技术和《数控技术》涉及的机电设备组成有感性认识，为按照以行动导向理念组织《数控技术》教学打下基础。

2.基于行为导向学习理念，在学习第一章时就布置涉及理论计算、方案分析制定、画图、做实验证实的综合性大作业，从理论到实验梳理大作业知识点及其来龙去脉，让学生得到综合性提高锻炼。

3.把传统的一份试卷定成绩的考试模式，改为由出勤、书面作业、实验作业、大作业、网上答疑、考试各占一定比例的评分方式，对能够开发创新型实验设备的同学另有奖励分，有利于调动学生的学习积极性，提高教学效果。

4.采用项目教学法。在现代设计与制造综合训练中，我们以小组为单位完成减速器的设计和有关零件的加工训练，共同制定计划、共同或分工完成整个项目，训练学生今后在实际工作中与不同的部门的同事合作的能力。

5.采用模拟教学法。我们采用数控仿真模拟教学软件训练学生的数控编程和操作能力，其特点是不怕学生因操作失误而产生不良的后果，一旦失误可重新来，而且还可以进行单项技能训练，学生在模拟训练中能通过自身反馈感悟正确的要领并及时改正。

本科教育用行为导向教学理念培养学生理论与实践相结合的工程实践能力，为工作后尽快进入工程设计、工程创新角色打下良好的基础，而不特别要求对某项实践工作做的如何高度熟练。

五、结束语

本文结合我校的教学实际和国家发展需求，基于新的教学理念，对数控技术课程从教学体系、教学内容、教学方法与手段、实践环节等方面进行了改革和实践，构建了科学的课程体系，强化了实践教学，注重动手能力培养，使学生的创新意识、创新思维、创新方法、创新能力得到了明显提高。

参考文献：

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