以新的教學理念進行數控技術教學改革與課程建設

馮濤 邱昕洋

摘要：培養高素質創新型人才是高等教育主題，本文基于“課程教學模式應由知識為中心向知識、能力和素質全面發展轉變；教學方式應由以教師、課堂、教材為中心向以教師、課堂、教材為主導，學生為主體，學生自主學習和課程資源為中心轉變；行動導向教學”的教學理念，進行了數控技術課程教學改革，探索出行之有效的教學方法，取得了比較好的教學效果。

關鍵詞：數控技術；教學改革；教學理念

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）18-0087-02

一、引言

隨著黨中央、國務院《中國制造2025》的發布，按照“四個全面”戰略布局要求，國家提出了實施制造強國的戰略目標，同時，為提升我國教育發展水平、增強國家核心競爭力、奠定長遠發展基礎，在新的歷史時期，又做出“建設世界一流大學和一流學科”的重大戰略決策。為了適應這一時代發展的需要，必須重視機械類創新型人才的培養，數控技術課程正體現了新一代信息技術與制造技術融合發展，是智能制造的重要技術，但目前面臨著教師因考核壓力在教學上投入的減少，以及課程要求知識更新有力度，內容多與課時少等諸多矛盾。因此，我們必須在教學理念上進行創新，以此來推動數控技術課程的教學改革和課程建設。

二、數控技術課程教學的新理念

創新是一個國家和民族發展進步的不竭動力和靈魂，創新離不開實踐，而實踐支撐創新，創新才能發展，實踐才出真知。創新是大學的辦學理念，也是一所大學的靈魂。為了更好地提高教學質量，提高大學生的創新能力，就必須研究探索如何教學才使大學生更好地掌握知識和能力，這知識和能力由理論知識和實踐過程兩部分融為一體。

為了改變過去在人才培養上以知識為本，而不是以人的全面素質提高為本，重知識輕能力，重理論輕實踐，對創新精神培養不夠等教學現狀，必須進行課程教學理念的轉變。

1.課程教學模式應由過去的知識為中心向知識、能力和素質全面發展轉變。使學生既掌握本課程的基本概念、知識和技能，又要了解本學科及相關學科新知識；注重學生獲取知識的能力、工程實踐能力和創新能力的培養；注重工程素質教育。這就要求從課程體系的改革出發，構建理論教學、實驗教學與工程實訓體系；建立教與學、理論與實踐和課內與課外教學相結合的課程教學體系；建設相配套的開放式的教學實驗環境。

2.教學方式應由過去以教師、課堂、教材為中心向以教師、課堂、教材為主導，學生為主體，學生自主學習和課程資源為中心轉變。新時期大學課程教學應該是在教師指導下學生充分利用課程優質資源進行的自主學習。這就要求適當降低課堂教學學時的比例，而加大自主學習、實驗和實訓學時比例，加強教師在課程教學中的指導作用；加大課程優質資源建設，建設網絡化、開放型的教學與實驗環境；促進學生自主參與、自主探索研究和自主創新實踐方式的學習。

3.大力推進行動導向的教學理念。行動導向教學理念最先是德國職業教育教學的一種行之有效的教學模式，這種教學方法是對傳統的教育理念的根本變革，其目標是培養學生的關鍵能力，讓學生在活動中培養興趣，積極主動地學習，讓學生學會學習。因而行動導向型教學理念要求學生在學習中不只用腦，而且是腦、心、手共同參與學習，體現出理論與實踐融為一體的教學模式，實現“在學中干，在干中學”，從而提高學生的行為能力。在整個教學中學生始終占據主體地位，教學質量的高低最終通過學生的綜合素質得到反映和體現。通過行為的引導使學生在活動中學明白知識點的理論、應用原理、工作過程，明顯提高學習興趣，培養創新思維，形成職業能力，教學效率高，為進一步創新打下了扎實的基礎。

三、數控技術課程教學改革的思路

從數控技術課程整體改革入手，構建本課程教學新體系。數控技術課程體系包括理論課（機床數控技術）、實驗課（數控技術實驗）和實踐課（工程訓練和現代設計與制造綜合訓練）三個模塊，分專業背景因材施教。理論課以數控加工信息流為主線進行教學，主要講授：數控加工工藝、數控加工編程、數控機床機械結構、數控插補和刀具補償原理、計算機數控裝置、數控機床位置檢測裝置、數控機床伺服系統等，內容改革在優化基本內容的基礎上，注重反映本學科新成果，加強內容與現實工程實踐的緊密聯系，加強內容的創新啟迪性和開放性。對機制、車輛工程、農業機械化工程等機械類專業側重于前五項，占用總學時的2/3；對機電工程專業機械內容和電子內容同樣重要，各占用總學時的一半。實驗課在所設6個項目中選做3項，“加工中心綜合加工實驗”和“數控插補設計綜合實驗”分別是綜合性和設計性實驗。實踐課按專業設置，機制、車輛工程、農業機械化工程、機電工程各專業進行4周的工程基礎訓練，其中有數控加工技術的初步認識訓練，包括XY數控平臺的訓練以及數控車的訓練，數控雕刻機、線切割加工和數控加工中心的加工演示，讓學生對數控加工有初步的認識；機制專業學生在三年級進行2周的現代設計與制造綜合訓練，是CAD/CAM/CNC的綜合訓練，主要實踐以減速器的三維設計為載體，進行各類零件的數控加工工藝設計、自動編程、各類機床的操作方法，其他專業的學生利用開放實踐平臺可進行創新項目的實施。

課程教學方法與手段改革主要表現在，課堂教學側重講解內容的輪廓、講思路、講方法，加強對學生的引導、啟發和開闊視野，采用多媒體與黑板有機結合的手段，提高教學內容的信息量和教學效果；課外教學在加強討論、答疑、現場教學和作業練習的同時，建設開放式學習環境，促進學生利用開放環境與教學資源自主學習參與、自主研究和自主創新實踐等方式學習，提高學生學習效果和效率；在考核方法上，建立合理的綜合成績評價體系，以調動學生學習的積極性，促進學生能力培養和個性發展。

四、數控技術課程建設的探索與實踐

課程建設的根本任務是建設高水平的課程優質教學資源，包含教師人力資源、教材與教學軟件資源和教學條件與環境資源。為此，我們在新的教學理念的指導下，進行了課程優質資源建設的探索和實踐。

在教師隊伍建設上，努力提升教師的學術與教學水平，注重青年教師培養，建設教學與科研并重，與工程實踐相結合，并具有強烈的敬業精神與合作精神的高素質的課程教學團隊。

在教材與教學資源建設上，重視“教材”建設的同時，更重視“教學資源”建設，加大課程優質教學資源建設的力度。為此，我們編寫了《工程訓練基礎》、《數控技術實驗指導書》和《數控技術網絡課程》等輔助教材和課件。在此基礎上，進一步建設數控技術課程網站，豐富網絡教學資源及完善課程教學服務系統，利用校園網“網絡與遠程教育平臺”為本門課程教學提供較為完善的課程優質教學資源，網上學習答疑，通過網絡平臺加大教學信息量。

在教學實驗與教學環境建設上，首先是加大開發實驗項目，如計算機集成制造CAD/CAM實驗、數控插補設計綜合實驗等，為本門課程實驗教學提供教學資源；其次，依托學校優質課程建設項目和教學改革研究項目，通過整合教學資源，創建了CAD/CAM開放式學習室、網絡教學環境以及計算機房與數控機床連接的局域網；構建了必修、選修和開放性實驗、實訓教學體系；建設了創新設計與數控加工制作等開放性實踐教學環境。從而構建有理論教學、實驗教學、工程認識、專業實訓及創新設計數控加工實踐等教學平臺，以促進學生進行自主性、研究性和探索性學習，促進學生工程素質、工程實踐能力和創新動手能力的培養。

由于本科學校與職業學校相比實驗、實訓設備臺套數少，因此我們按照行動導向教學理念進行了如下教學探索與實踐：

1.通過工程訓練對數控加工技術和《數控技術》涉及的機電設備組成有感性認識，為按照以行動導向理念組織《數控技術》教學打下基礎。

2.基于行為導向學習理念，在學習第一章時就布置涉及理論計算、方案分析制定、畫圖、做實驗證實的綜合性大作業，從理論到實驗梳理大作業知識點及其來龍去脈，讓學生得到綜合性提高鍛煉。

3.把傳統的一份試卷定成績的考試模式，改為由出勤、書面作業、實驗作業、大作業、網上答疑、考試各占一定比例的評分方式，對能夠開發創新型實驗設備的同學另有獎勵分，有利于調動學生的學習積極性，提高教學效果。

4.采用項目教學法。在現代設計與制造綜合訓練中，我們以小組為單位完成減速器的設計和有關零件的加工訓練，共同制定計劃、共同或分工完成整個項目，訓練學生今后在實際工作中與不同的部門的同事合作的能力。

5.采用模擬教學法。我們采用數控仿真模擬教學軟件訓練學生的數控編程和操作能力，其特點是不怕學生因操作失誤而產生不良的后果，一旦失誤可重新來，而且還可以進行單項技能訓練，學生在模擬訓練中能通過自身反饋感悟正確的要領并及時改正。

本科教育用行為導向教學理念培養學生理論與實踐相結合的工程實踐能力，為工作后盡快進入工程設計、工程創新角色打下良好的基礎，而不特別要求對某項實踐工作做的如何高度熟練。

五、結束語

本文結合我校的教學實際和國家發展需求，基于新的教學理念，對數控技術課程從教學體系、教學內容、教學方法與手段、實踐環節等方面進行了改革和實踐，構建了科學的課程體系，強化了實踐教學，注重動手能力培養，使學生的創新意識、創新思維、創新方法、創新能力得到了明顯提高。

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