基于产教融合模式的“数控技术”课程建设改革探索*

孔令蕾 ，张锁荣 ，陈国炎 ，曹 健 ，唐 明

（1.江苏理工学院机械工程学院，江苏 常州 213001；2.江苏特贝尔精密机械科技有限公司，江苏 常州 214414）

0 引言

数控技术是将机械、现代控制、计算机等技术集成于一体的现代化机械制造技术，是社会生产力发展水平的重要标志[1]。为此，众多应用型本科高校机械设计制造及其自动化专业，或机械相关专业都设有“数控技术”课程[2-5]。“数控技术”课程的任务是满足社会对高素质应用型人才的需求，培养出一批具有坚实的理论基础和较高的应用技能的综合型人才。然而，随着科学技术的飞速发展，“数控技术”课程传统教学偏重理论和研究型教学的方式，已不能适应当前社会对高素质应用型工程技能人才的需求。

组织校企开展产学合作协同育人，以产业需求为导向，以学生能力培养为核心，采用项目式、模拟式等教学方式，融合虚拟仿真技术、实施理论实验一体化和混合式教学，注重培养学生自主学习、实践操作、创新思维等综合能力，将传统课程延伸到社会，将产业和教育融为一体，已是应用型本科院校高质量发展的方向[6-10]。

课题组将“数控技术”课程依托于产教融合育人模式，从应用型本科人才培养目标出发，聚焦高端数控装备产业，立足江苏省，面向长三角经济建设与机械行业发展需求，注重学生实践能力，培育高素质应用型工程技能人才，对传统“数控技术”教学模式进行改革。

1 课程教学改革目标

“数控技术”是一门理论与实践相并重的课程，应用型本科院校的传统“数控技术”课程教学偏重于理论基础教学，而实践应用教学比重偏小，已不适应社会发展的需求。随着“中国制造”向“中国智造”转型升级，数控技术的应用必然会越来越广泛，相应的数控技术人才需求也会大增。作为应用型本科院校，应当为社会培养既具有坚实的理论基础又具有过硬的实践能力的数控技术人才。因此，需要遵循理论与实践并重的原则，采取新的教学模式，进行基于产教融合育人模式的教学改革，整合课程教学内容和企业资源，采用“线上线下混合教学”“项目式教学”等教学方法，培养出数控技术基础理论知识掌握扎实，加工编程与实操能力强，具备数控机床重构和伺服系统等设计与分析能力的高素质应用型工程数控技术人才。

2 教学改革设计思路

以江苏理工学院为例，“数控技术”课程是江苏理工学院机械设计制造及其自动化专业的核心课程，课程根据工程教育专业认证理念及目标要求，坚持立德树人，以高端数控装备产业的知识能力素质要求，培养学生在真实环境下解决复杂工程问题的创新能力和实践能力，将教学任务细分化、具体化，课程教学改革设计思路如图1所示。在授课内容上，强调理实并重，提高课程的高阶性；在授课主体上，以学生能力培养为中心，采用任课教师、企业教师和实验教师三维一体式开展不同的教学内容任务，任课教师以教授理论知识为主，企业和实验教师以教授编程、实践能力为主，而三者相辅相成、互相配合；在授课方法上，积极探索新型教学方法，如采用项目式、线上线下混合式等方式教学。教学课程改革始终围绕着学生开展，旨在培养学生的实践创新、团队协作、探索研究等具有实践意义的能力，为社会输送高素质应用型工程数据技术人才。

图1 课程教学改革设计思路

3 课程内容建设

“数控技术”课程内容主要由数控编程、数控原理、伺服系统及数控机床（机械）等部分组成，授课由任课教师、企业教师和实验教师共同完成。课时将按照3∶1∶1∶3分配。数控编程、数控装置与控制原理及机床结构、自动化技术等理论教学课时占比为3，主要由任课教师完成；CAD/CAM虚拟仿真、程序编制等内容教学占比为1，主要由任课教师和实验教师完成；数控原理实验及机床重构模块等实践授课占比为1，主要由实验教师和企业教师完成；数控机床的结构、重构及复杂数控编程与故障诊断等部分采用理实一体教学，课时占比为3，主要由企业教师与任课教师合作完成，总的实践教学占比37.5%。

课程教学过程基于江苏特贝尔精密机械科技有限公司和江苏常发实业集团有限公司产教协同实施，将理论学习、知识转化、能力培养有机贯穿于课程整体教学中。课程紧扣以数控机床及机器人等为代表的高端装备产业技术发展与应用的主流态势和前沿知识，及时将数控技术科学研究新进展和社会需求新变化融入课程教学内容，逐年更新课程内容，保持课程内容的先进性。将江苏特贝尔精密机械科技有限公司及校企团队合作的高速数控磨机床、产品成套生产线等横向项目设计作为载体，采用案例式教学、项目化教学和任务式教学等实践驱动的新型教学方式方法，充分调动学生积极性、主动性和创造性，培养学生批判性思维方法、分析解决复杂问题以及创新创业的能力。

1）教学内容。该课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的教育方针，以立德树人为根本，以社会主义核心价值观为引领，不忘初心、牢记使命，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，深入挖掘课程的思政教育资源，坚持知识传授与价值引领相结合，充分发挥课程的德育功能，在课程中融入创新创业教育思想和劳动教育目标。课程各知识单元内容和融入的课程思政元素如表1所示。

表1 教学内容与课程思政

2）教学方法。探索诸如线上线下混合式、项目式、翻转课堂等新型教学方法，应用在课程教学中。相对于传统教学方式而言，新型教学方法不仅保留了传统教学模式中的优点，又兼顾互联网教学的优点；以学生为中心，由以前的单一的理论知识传授向全方位培养学生能力进行转变，重点培养学生的自主创新和学习能力以及分析解决问题的能力和团队协作能力。①针对不同的教学内容，不同的教师采用不同的教学方式才能事半功倍，达到课程教学改革的目的。课程内容多而课时少，几乎是所有专业课程教学面临的问题，相对传统教学方式线上线下混合式教学的优势就彰显出来，其基于互联网技术容纳了各种学习资源、忽略了学习环境、丰富了学生的学习方式。线上线下混合教学不仅任课教师可以采用，企业教师和实验教师也可以采用。关于数控编程、数控装置及控制原理等理论内容，任课教师依托实践合作企业实际零部件加工生产过程进行视频展示，并可对相关知识难点和重点进行演示讲解。企业教师和实验教师也可以对相关编程信息和机床操作进行视频构建，供学生自主学习，有助于实操技能的提高。该授课方式教师既可对学生进行引导启发、实时指导，又能激励学生在学习过程中主动思考、积极参与，激发学生的创造性。②项目化教学方式是“行为导向”教学法的一种，引导学生学以致用，将学习到的理论基础知识融合到实际的项目中去，并掌握项目中需要的技能知识。因此，本课程基于产教融合式的教学改革，项目教学是以企业教师为实施主体，以企业实际加工零部件为载体，如江苏常发实业集团有限公司生产的启动轴、江苏国茂减速机集团有限公司生产的减速机齿轮轴等，将数控机床伺服系统与机构、加工程序编制等理论内容融入实际项目中去。遵循以理论教学为主体，以技能掌握为中心，创设真实的学习情境的教学思路，提升学生对数控技术理论知识的理解及实践环节能力。项目的完成需要分组多人合作完成，以任务驱动的形式，学生在学中做、在做中学，在此过程中企业和任课教师都参与指导，以前者为主、后者为辅合作完成，及时解决学生遇到的困难问题，培养学生分析解决问题的能力及团结合作的能力。

3）课程考核评价体系。为了全方位、科学地对学生的整个学习过程及学习效果进行考查和评价，培养学生自主学习能动性。本课程分别以任课教师、实验室教师、企业教师及学生自己为课程评价主体，分别以不同的考核评价形式进行评价。各评价主体既相互独立，又相互关联，公平公正且相互之间不能有干扰，但是为了全过程地督促学生学习，相互之间又通过不同的评价方式串联起来，任课教师要全程参与或辅助指导。总成绩分配比例为任课教师评价成绩60%、实验教师评价成绩15%、企业教师评价成绩15%、分组学生评价成绩10%。

任课教师可以通过平时作业、综合大作业、随堂练习及期末考试等形式对学生进行综合评价，根据学生的课程学习情况不断优化各方面权重，以科学的手段制定加权平均分数来反映学生对本课程的学习掌握情况；实验教师通过随堂作业（实验表现）、实践环节过程及实验报告进行评价考核，在此过程中任课教师也要参与辅助指导学生实验，考查学生的随堂学习情况，以便全过程了解学生的学习动态；企业教师可以通过随堂问答（实践表现）、操作过程、作品与实践报告的形式进行评价；鉴于学生人数多、设备少的情况，采取小组形式做出作品，分组学生通过大作业、实践作品、实践报告来互相评价，最终结果由小组组长评定，在企业实践过程中任课教师也要参与辅助指导学生。课程评价考核体系如图2所示。

图2 课程评价考核体系

4 结语

“数控技术”课程不仅是一门有理论深度的课程，同时也是一门实践性很强的专业核心课程，诸如数控机床加工工艺与加工编程及其机床结构、伺服控制系统等内容，在工厂现场教学比在教室教课效果好。基于产教融合模式的“数控技术”课程改革，旨在传统教学模式的基础上坚持将知识、能力和素质有机结合，培养学生自主学习、分析问题和解决问题、与团队协作的能力等。课程教学的改革能否成功在于改革措施是否能正确执行，在执行的过程中要正确处理学校与企业之间的合作关系，将传统教学与项目教学有机结合，才能实现学校、学生和企业三赢，达到教学改革的目的。