新工科背景下的金属切削机床课程教学改革与探索

徐 铭，李志军，孟五洲

（安阳工学院机械工程学院，河南安阳455000）

0 前言

金属切削机床是加工机器零件的主要设备，其工作量占制造总工作量的40-60%。在一般的机械制造企业，金属切削机床的台数要占设备总台套数的60-80%。金属切削机床的先进程度直接影响产品质量和劳动生产率。机床拥有量、产量、品种和质量已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一[1]。作为安阳工学院（以下简称“我校”）的品牌专业，在机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案中，金属切削机床概论、金属切削机床设计等机床类课程是该专业重要的专业课。

近年来，我国逐步实施“中国制造2025”“互联网+”，加快新经济的发展，对高等学校培养高素质工程技术人才提出了更高的要求。在这种背景下，2017年，“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”提出了新工科发展的建设构想，为我国工程教育体系的高质量发展指明了方向[2]。新工科建设将树立创新型工程教育理念，提升学生工程科技创新、创造能力；树立综合化工程教育理念，推进学科交叉培养；树立全周期工程教育理念，优化人才培养全过程、各环节，培养学生终身学习发展、适应时代要求的关键能力[3]。我校作为地方高校，对区域经济发展和产业转型升级发挥着重要的支撑作用。在上述大环境下，在我校机械设计制造及其自动化专业进行基于新工科背景下的金属切削机床课程教学改革与探索势在必行。

1 现状分析

金属切削机床类课程是机械设计制造及其自动化专业的主干课。通过学习这些课程，学生将在学习金属切削机床的工作原理、主要结构的基础上，掌握分析机床的常用方法。在金属切削机床课程的实际教学过程中，存在以下问题。

①理论教学的方式单一，教学效果不理想。目前，金属切削机床类的课程，仍主要以课堂讲授为主。老师关注的是“教”的效果，而忽略了学生“学”的实际收获。再加上学生缺乏课前预习、课堂参与、课后复习等环节，教学效果并不尽如人意。

②金属切削机床相关课程是理论与实践并重的课程，虽然在讲授理论知识过程中，穿插有实验，但由于实验条件限制和实训师资力量不足等原因，学生动手参与的机会少，理论与实践存在脱节现象。

③学习效果考核不全面。目前评定综合成绩由三部分组成：平时成绩占10%，实验成绩占20%，期末考试卷面成绩占70%。虽然优于以考试定成绩的考核方式，但现行的考核办法效果也不明显。究其原因主要有下列两点：一是部分同学虽然到课率很高，基本无缺课现象，但在课堂上不专心听课，有玩手机、看其他书刊等情况，课下抄作业，并没有真正学习和掌握课堂知识，出现平时成绩很高，卷面成绩很低的现象；二是抄袭实验报告的问题仍然存在，实验报告不能真实地反映学生的实验效果，实验成绩没有明显的区分度。

目前无法满足新工科背景下的金属切削机床课程的教学需求，必须进行深入的改革和探索，以适应机械类课程的发展趋势。

2 项目具体改革内容

2.1 对课堂授课方式进行必要的改革

传统的“满堂灌”已不能适应新工科的发展要求。在每次授课结束前，针对下一节所讲内容，给学生提出2～3个问题，让学生带着问题进行预习，并在下次上课时用5-10分钟时间对问题进行提问，针对学生回答问题的情况，确定本节课的讲授重点。确保每节课都能让学生掌握2～3个关键知识点。

2.2 优化实践环节

实验是对课堂教学的有力补充。金属切削机床课程的实验涉及机床的传动系统和机床的典型内部构造等内容。通过专业认知实习让学生亲身感受金属切削机床在实际生产中的应用。

充分发挥校企合作的优势，建立多主体协同育人机制。机械工程学院与安阳鑫盛机床有限公司、锻压设备厂都有着长期的合作。

树立全周期工程教育理念。结合金属切削机床相关课程的讲授内容，联系工厂生产实际，以AD25XS数控卧式车床和CK61100F数控卧式车床的相关设计内容作为2020届机制专业学生的毕业设计题目，让学生将金属切削机床课程上所学的知识真正应用于工程实践。

2.3 丰富考核方式

传统的考核方式包括平时成绩、实验成绩、期末卷面成绩三项。由于存在抄袭作业、实验报告等现象，出现了平时成绩、实验成绩较好，卷面成绩很低的情况，不能真实地反映学生对该门课程的掌握情况。根据新工科建设的目标要求，在课堂上增设测验环节，及时对学生现阶段的学习效果做出评价，对学生是一种鞭策，也是老师下一步教学内容、教学重点调整的依据。在实验过程中，注重学生动手能力的考察，对每一个学生的实际操作进行现场打分，结合实验报告给出实验的综合评价。

2.4 积极建立双师型的师资队伍[4]

作为理论和实践并重的一类课程，要求教师具有较深厚的工程背景。按照新工科的建设要求，建立完善中国特色、国际实质等效的工程教育专业认证制度，把专业认证作为建设一流本科的重要抓手和基础性工程，用国际实质等效的标准引导专业教学。为此，金属切削机床类课程在加强理论知识体系的同时，与企业加强联系，创造条件，给任课教师提供机会进一步学习、掌握实践技能。

3 项目改革目标

①创新课程讲授模式，按照新工科的目标要求，以学生为中心，以成果为导向，关注学生的学习效果。

2）以金属切削机床理论知识的讲授为主线，以实验及其他形式的实践环节为延伸，建立完善的课程评价体系。

积极探索课程建设、实验设计和实践教学改革。注重因材施教，在夯实基础的前提下，注重学生实际操作能力的培养，以达到专业培养目标。

4 需要解决的关键问题

①完善课程体系，探索授课新模式。金属切削机床课程包括概论和设计方面的许多内容。金属切削机床概论部分涉及的知识面广，根据金属切削机床的类型自成体系。金属切削机床设计部分要求学生在掌握机床基本结构的基础上，熟练应用机床的设计方法。在课程内容设置和布局中，首先明确学生的学习重点，学生应达到的学习目标和应具备的能力要求。以成果为导向，采取多种形式和教学手段，激发学生的学习兴趣和学习主动性，充分发挥教师的引领作用，鼓励学生参与课堂教学，根据学生学习掌握的情况，及时调整内容，使学生每节课都能有所收获。

②积极探索实验和实践环节的新方案。实验和实践是培养学生实际操作能力的重要环节。首先从思想上让学生重视实验，明确实验在金属切削机床课程整个学习过程中的重要作用，丰富实验内容，设置提问、讨论、打分等环节。

③创造条件，提升任课教师的工程实践能力，打造双师型队伍。

④积极联合企业，为学生提供充分的实践机会。

5 结论

在新工科建设大背景下，以提高学生学习效果为目的，在金属切削机床课程的教学过程中，将教师讲授、课上提问、随堂测验等多种方式相结合，激发学生的学习积极性，创新教学模式。以实验、实践环节为依托，将理论知识与金属切削机床生产实践融为一体，在实验过程中，采取多种形式，提高学生对实验及实践环节的参与力度，关注每位学生的学习状态和学习效果。