“数控技术”课程教学探索

2022-02-17张龙，孟稳

镇江高专学报 2022年4期

张龙，孟稳

(镇江高等专科学校现代装备制造学院，江苏镇江 212028)

《国务院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》(国发〔2019〕4号)提出：“2019年开始，在职业院校、应用型本科高校启动‘学历证书+若干职业技能等级证书’制度试点(以下称1+X证书制度试点)工作。”[1]

《教育部关于印发〈高等学校课程思政建设指导纲要〉的通知》(教高〔2020〕3号)提出：“把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量。”“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题，立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。”[2]

高职院校“数控技术”课程包括“数控编程技术”(专业核心必修理论课程)、“数控技能操作”(专业核心必修实践课)。

“数控编程技术”采用讲授法，让学生掌握数控技术原理、数控程序编制、加工工艺等相关知识，成为数控技术专业人员。

“数控技能操作”以“数控编程技术”为基础，以工作任务为导向，采用四阶段(准备、操作示范、学生模仿练习、教师评价)教学法，让学生掌握一般数控机床的操作方法，具有依照机械制造手册、制造工艺规范、国家标准等绘制中等难度的图形、编程、加工零件能力，强化求实创新、团队合作意识。

1 教学现状

高职院校任课教师理论知识储备量大，研究能力强，教学水平高，但大多没有企业工作经验，实践能力较弱，教学中往往以理论讲授为主，淡化实训操作环节。

1) 理论与实践脱节。“数控技术”课程实践性较强，强调理论、实践相结合。传统教学中，理论知识在普通教室采用任务驱动法讲授，能降低教学难度，效果较好，实训操作在实验室完成，常采用四阶段(准备、操作示范、学生模仿练习、教师评价)教学法，技能操作具体步骤的示范性较强。但理论与实践环节相对独立，有时教学任务由不同的教师承担，教学效果不理想。

2) 教学内容陈旧。20世纪90年代，国内多所院校联合数控装备生产厂家编写了教材[3]，随后进行了多次修订，调整优化了内容并设计了教学案例。而科技发展速度加快，教材更新相对较慢，未及时同步制造技术中的新工艺、新方法、新标准，教学案例略显陈旧。

3) 教学方法单一。“数控技术”课程采用传统考核评价体系[4]，形式单一，学生大多只注重与考核相关的内容。受限于课时，任课教师制订教学计划时只编排与数控加工相关的内容，未能融入其他如金属切削刀具、数控原理等已取消开课但与数控技术密切关联的知识，课程之间的衔接度不够，学生的知识面较窄。

2 加强课程建设

明确教学目标、开发教学资源、重构课程体系，组建教学团队、优化教学案例、丰富教学方法、调整考评方式，实施教学做一体化，以“做”为核心，在做中教，在做中学。

2.1 重订课程目标

课程目标是实施教学、开发资源、评价质量的重要依据。按照《教育部关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》(教职成〔2019〕13号)的要求，深入企业，调研制造业对技术人员的能力要求，修订“数控技术”课程目标。面向企业一线生产，以具有技术指导、岗位管理能力为目标，培养学生独立完成中等难度零件工艺制订、编程、加工，解决一般故障、问题的能力。学生能根据任务要求收集与整理资料，按照规范要求完成零件的编程、加工与质量检测，根据产品技术要求调整、优化加工方案，诊断和处理常规故障，能与上下级沟通管理与技术问题，具有良好的思想修养和职业素质。学生还可以通过考试取得数控加工方向职业技能等级证书，成为应用型技术人才。

2.2 开发教学资源

开发具有针对性、适用性的教学资源，辅助教学。现有教学资料是按照传统学科理论教学模式收集和选择的，理论和实践存在脱节现象。

首先，应根据数控技术的岗位特征、工作内容、发展方向、素养要求开发教学资源，并编写适合教学做一体化授课方式的新教材。

其次，编写练习试题库，收集、整合数控技术标准等资料，辅助教学，扩大学生的知识面。

最后，制作在线教学视频，借助超星、MOOC等平台帮助学生利用课前、课后的零碎时间学习。

2.3 组建教学团队

教学团队是人才培养的重要保障。重构课程体系后，改变“单枪匹马”式授课方式，组建结构合理、综合性强的优秀教学团队，可以提高教师教学设计、课堂教学、实践操作能力，满足教学需要。聘请学院教学主管、行业知名人士担任教学顾问，指导课程教学，并提出建设性意见，进一步提高教师的综合能力。聘请企业中具有高级职称，从事数控加工岗位工作、具有良好语言表达能力、综合素质的工程师加入教学团队。

2.4 设计教学案例

调研制造业对数控技术人才的要求，结合知识传授、能力培养、价值塑造设计教学案例。选取企业中加工难易程度不同的产品，按照类别融入相应的章节，并适当增加其他已停课程中与数控技术有关的知识，设计教学典型案例。如回顾我国机械装备制造背景，厚植爱国情怀，强化使命感；依据图纸和编程格式规范化、标准化要求，培养学生科学、严谨的思维习惯；采用小组合作模式，锻炼学生组织、交流、合作能力；借助高铁轴承等类型案例教学，强化学生的敬业精神，提高学生加工方案制订、工艺改进能力；在实践环节推行6S(Seiri,Seiton,Seiso,Seiketsu,Shitsuke,Security)管理，强化学生安全文明生产意识。在薄壁类零件数控加工教学中，介绍大国工匠鲁宏勋加工飞行复杂部件——小直径薄壁，展示教学主题，让学生快速认识薄壁类零件，实现知识技能传授与价值引领有机结合。

2.5 调整教学方法

教学方法是为实现教学目的、完成教学任务所使用的方法和手段的总称。合理的教学方法可以促进教学质量的提升。

2.5.1 项目教学法

项目教学法是利用完整的工作项目完成实践型教学任务，由项目任务确定、融入课程、学习小组分工、项目工作计划制订、项目实施、评估、成果迁移等环节组成。如组合件加工教学中，要求完成多个配合精度高的零件加工，在连接部位安装轴承可以保证组合件的运动性能和整体刚度，进而保证质量。介绍我国动车及其轴承、哈尔滨轴承发展史，引出轴承概念，让学生认识保证零件同轴度的重要性，制订工作计划时，以零件同轴度控制为重点任务，指导各小组执行不同的工作任务。在加工工艺制订、夹具设计、程序编辑过程中，各小组会发现非预设问题，此时，教师要及时给予指导。各小组完成任务后派代表汇报成果，教师评分和点评。通过项目学习，学生能解决该类型产品在实际生产加工中出现的各种问题。采用项目教学法，教学项目与企业真实产品密切关联，可以提高学生的探索和创新能力，培养学生团队合作和语言沟通能力。

2.5.2 案例教学法

案例教学法和项目教学法都属于归纳式教学法，教师是引导者，引导学生根据事先设定的内容和问题进行学习。

“数控技术”入门章节涉及的技能点较为单一，可选用企业中具有简单外圆、孔、螺纹等单一特征要素的零件为教学案例。教学中，以案例引出教学内容并提出问题，各小组思考、讨论后确定正确答案或最佳方案，并派代表演示工艺编排、程序编辑、零件加工操作，随后，学生在各自工位进行对应任务的练习，采用组内自评、组间互评、教师总评的方式完成评分和点评。

2.5.3 模拟教学法

模拟教学法是以教学手段和教学环境为目标导向的行为引导型教学方法，包括模拟设备教学、模拟情境教学[5]259-260，主要由计划制订、模拟演练组织、模拟结果初评和相关知识梳理、再次模拟和成果总评4个阶段组成。

“数控技术”教学中，可以通过虚拟仿真系统微缩同步实验室真实场景。在首次实际操作或多轴加工教学中，可以让学生通过虚拟系统的模拟操作熟悉数控机床的操作步骤，避免因不熟悉设备、操作不熟练、操作失误导致设备损坏。可以布置真实场景中常见的工作任务，让学生获得与真实场景下相同的学习效果。

“数控技术”应根据不同的章节、不同的工作任务要求、不同层次的学习对象选用合适的教学方法，教学方法与教学内容相互融通，以提高课堂教学质量[6]。

2.6 重构考核评价方式

考核评价是根据教学要求按一定的规则描述或评定教学质量的活动。不仅要重视传统的“平时成绩+试卷考试成绩”计分方法，更要重视过程性考核，考核应涵盖知识、能力、素质等。考核评价可采用过程与结果、定量与定性相结合的方式，知识与能力目标的考核宜采用结果和定量评价的方式，素质目标的考核宜采用过程和定性评价的方式。教师应及时反馈评价结果，凸显评价结果的时效性。