應用型本科數控技術專業課程體系及教學內容改革探索

牛吉梅

（華南理工大學廣州學院，廣東 廣州510800）

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應用型本科數控技術專業課程體系及教學內容改革探索

牛吉梅

（華南理工大學廣州學院，廣東 廣州510800）

摘要：以數控技術應用型人才的培養為研究案例，對教學內容進行合理設置：精選理論教學內容，強化實踐教學環節，合理設置選修課，對教學方法進行改革，優化教學環節，全面提高了學生的實踐創新能力、就業能力和就業后對工作崗位的適應能力，為應用型人才的創新能力培養及發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：應用型本科；數控技術；人才培養

1　我國數控專業行業需求及人才現狀

隨著國民經濟和國防工業的發展，我國機床市場消費額和機床數控化率不斷上漲，數控機床逐步由一些制造技術比較先進的航空、軍工企業、大型國有企業向模具制造和汽車零部件制造的民營企業發展，對數控人才的需求由精通數控機床操作技工的“藍領層”轉變為數控通才“金領層”，要求從業者精通數控程序編制、懂數控操機床操作，具有數控維護、維修人員所需掌握的綜合知識，能自行完成數控系統的選型、數控機床機械結構設計和電氣系統的設計、安裝、調試和維修，獨立完成機床的數控化改造。

數控人才的來源也從企業挑選人員去參加不同層次的數控技術的中、短期培訓，轉變為從高校招聘[1]，人員的學歷結構也由以前的中高職大專轉向本科甚至研究生，崗位由以前機床操作為主轉向數控編程、數控機床維護、技術管理等綜合崗位。通過對本校幾屆數控專業畢業生的問卷調查和珠三角部分制造業的人事部門反饋，目前最缺的就是既有理論知識、又有實際操作經驗的高技能人才，技校生理論稍缺，大學生又缺技能，兩者結合的應用型本科生是最受歡迎的。

2　“應用型本科”數控技術專業的教學定位

合理增加實踐性教學在教學計劃中的比重，這樣所培養的人才才能基礎扎實、知識面廣、實踐能力強、富有創新精神，并具有較強的科學技術運用、推廣和轉化能力。

我校是一所應用型本科學院，滿足廣東省經濟社會發展需求，緊扣廣東支柱產業、高新技術產業和重點發展產業，緊緊圍繞珠三角地區優先發展的先進制造業、現代服務業、信息產業對人才的需求注重應用能力和創新能力培養，立足地方、服務地方作為人才培養目標的落腳點，作為支撐《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要》培養應用型人才的一個亮點來建設。學校以培養具有創新精神和實踐能力的高級應用型人才為主要目標，十分重視能力與專長培養，實施了旨在提升學生就業核心競爭力的“大三戰略”。著力構建應用型人才新的知識、能力、素質結構體系；構建技能和職業資格培訓體系；構建“個人拓展”和創新實踐保障體系；構建就業服務體系，實現了畢業生高就業的目標。

數控技術作為我校重點學科機械工程及自動化下的一個專業方向，培養目標為：培養學生掌握數控原理、數控編程和數控加工等方面的專業知識及操作技能，掌握數控程序編制、數控設備的操作、維修，機電聯調，提出整體解決方案，具有良好業務素質的高級數控技術應用型人材。不僅要學生掌握數控加工工藝專業知識、具備數控機床的操作、日常維護和手工、自動編程的能力，還應培養創新應用型數控人才，掌握了數控機床的基本操作和維護，加工工藝編程，CAD/CAM等專業技能，要有比較廣和深理論知識和自主研究能力，比如數控工藝設計，數控系統升級，數控設備的設計制造，數控機床夾具和刀具的設計和制造等[2-3]。

3　課程體系及教學內容設置

構建應用型本科人才培養模式，關鍵就是要為學生構建合理的知識、能力和素質結構，而這種結構的實現與合理的課程體系、課程結構的設置緊密相關[4]。我校的機械工程及自動化專業為寬口徑專業，以機電產品與設備的創新設計為核心，以數控加工為龍頭，以計算機輔助設計、制造為主線，強調機械與電子、自動化、計算機知識的交叉復合，注重基礎，強化實踐，提高能力，對學生進行現代機電工程師的基本訓練。其目標為培養能在工業生產第一線從事機械工程及自動化領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級機械工程及自動化技術和管理人才。

在課程設置上，既堅持本科層次的理論教學又要強化理論指導下的實踐應用能力訓練；構建以應用為特征的理論教學體系；以大專業如自動化等領域實際工作崗位群所需要的知識能力和基本素質為主線[5]，做到厚基礎、寬口徑，采取“前期趨同，后期分化”的方式，即前一到二年按照學科大類培養，學生主要學習機械設計、制造的基礎理論，受到現代機械工程師的基本訓練，具有從事機械設計、制造及生產管理、機電設備及生產系統的自動控制與檢測、計算機應用技術等方面的基本技能。后兩年根據學生個人的特長、興趣、未來就業取向，技能課培養為重點，學習本專業領域內某個專業方向所必要的專業知識，參加專業技能的實訓學習，考取一到兩種專業技能正證書，了解其科學前沿及發展趨勢，參加一定的創新實踐及創新競賽，使其具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。

3.1理論教學體系的構建及改革

教學內容體系將數控專業理論和專業從業能力有機結合，將培養人才的應用能力作為貫穿整個教學體系的主線，理論教學內容做到實用、夠用，實踐教學比重合理加大，教學內容體系的構建見下圖1.

圖1　數控專業理論教學體系結構圖

在教學內容上基礎課和專業基礎課同機械工程及自動化大專業，主要包括工程力學、機械學、電工與電子學、工程熱力學、市場經濟及企業管理等基礎知識；具有本專業必需的制圖、計算、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能及較強的計算機和外語應用能力；掌握本專業領域內某個專業方向所必要的專業知識，了解其科學前沿及發展趨勢；具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。主干課程上力求新、精，主干課程包括數控技術，數控加工工藝，數控編程與軟件、數控機床故障檢測與維修等。

為了適應應用型人才實踐和創新能力的提高，在教學方式上也做了一定的改革：我們把數控編程與軟件兩門課進行整合，授課方式也由先前的多媒體理論講授改為機房上課，這樣可以充分發揮仿真軟件在實踐教學初期的指導作用，避免學生對數控機床不熟悉、誤操作等原因造成機床發生故障的現象時有發生，先安排學生在數控仿真軟件上熟悉機床操作，再進行實際操作在實際教學上更方便可行。

3.2實踐教學體系的構建與摸索

3.2.1課內教學計劃的設置

實踐課程的設置分認知、實訓、技能考證三個層次[6]進行，采取循序漸進的方式由淺入深、由表及里展開，以課內為主，課外部分作為必要的補充和拓展，課程教學體系結構見圖2，認知階段由入學時為其1天的實驗室參觀學習和為期6周的金工實習完成，通過參觀、講解和親自動手，使學生能夠了解電子產品和數控機床等設備的基本構造和基本原理。第二階段是基礎實驗實訓：機械原理、機械設計、液壓傳動、測量與互換性及機械工程綜合實驗等實驗環節完成。第三層次是在專業實習和職業技能培訓和考核的基礎上，以獲得相關職業技能證書，適應學生將來的就業及提高學生的從業能力為出發點，積極鼓勵學生參與職業技能培訓和技能考證。在教學計劃上納入專業實驗實訓中進行：進入專業課程學習后安排數控裝調維修實驗，數控專業方向課程設計，中級工、高級工實操訓練及考證，生產實習，把學生培養成既具有本科學歷，又具有較強的動手能力的應用型人才，使之能夠很快適應和勝任崗位工作。

圖2　數控專業實踐課教學體系結構圖

3.2.2課外實踐教學的設置

課外實踐教學的設置主要是對學生工程應用拓展能力的培養，通過積極引導學生參加學生研究計劃（SRP）、大學生創新創業訓練、亞太機器人大賽、全國機械創新設計大賽等，讓更多的學生有機會參加到課外的科研活動中，對于完成任務達標的同學可以取得相應學分，兌換選修課學分；同時我校對學生的課外考證也十分重視，鼓勵學生參加各類考證、培訓，學生除考取學校必考技能證書外，還積極參加CAD/CAM培訓，考取計算機繪圖員、助理工程師等證書。確保95%以上的學生獲得一項以上職業資格證書；鼓勵學生利用暑假時間去校企合作單位進行頂崗實習，全方位提高學生的從業能力。

3.2.3專業實踐和從業能力的拓展訓練

學生的創新實踐活動必須依托一定的載體，課內必修的基礎實驗教學、專業實驗教學以及工程訓練主要依托本學院的機械工程實驗中心和工業培訓中心；在應用型人才的培養過程中，由于工程訓練的場景與生產實際還是存在著差異，使得學生的動手能力、綜合運用知識的能力特別是創新能力，還沒有得到適當強度的訓練。校企合作工程訓練基地則彌補了校內實訓的不足，通過產學結合的方式，已有多家可接收數控專業學生的校外實習基地，并已正式接收學生實習，滿足學生生產實習、生產實踐鍛煉的要求，進一步檢驗學生所學書本知識與產業需求的差距。這些實習基地的建設使得我院的實踐教學條件得到了很大的改善，也為培養工程應用型大學生的工程實踐能力和進行職業技能考證提供了有利條件。

3.2.4創新能力的培養

創新能力的培養除了在課程的內容和教學方式上改革外，對實驗內容的改革也是必不可少的，傳統的機械類實踐活動大多是針對理論課而設置的示范性驗證性實驗，專業所需的實踐能力、工程意識與創新精神得不到系統的培養與訓練，為全面培養學生的科學作風、實驗技能以及綜合分析、發現和解決問題的能力，使學生具有一定創新、創業精神和實踐能力，促進學生知識、能力、素質協調發展，理論、實踐、創新全面提高，在實驗的內容和教學方式進行一系列的改革，如實驗的內容改為設計性、綜合性、創新性[7，8]實驗，教學方式向教師導學為輔、學生自學實踐和探索為主的參與型、開發型方式轉變，培養具有較強實踐動手能力和創新意識的工程技術應用型人才，建立課內教學與課外創新訓練互為補充的實踐教學體系。

4　課程及教學內容的實施保障

4.1師資隊伍建設

在應用型人才的培養中，師資隊伍的水平起著至關重要的作用，為此我院努力提高中、青年教師的技術應用能力和實踐能力，從整體上提高整個專業教學團隊的技術水平。通過下列途徑力爭使大部分專業教師具備“雙師”素質：鼓勵教師到企業從事生產實踐活動，熟悉生產過程，參與項目開發和課題研究等，增加專業知識，提高專業實踐能力；加強校內實踐技能培訓。利用深化人才培養模式改革以及實訓基地建設的契機，開展對外數控工藝與程序設計、數控加工、裝備設計與制造等技術服務，在生產和實踐中培養和提高數控技術專業師資隊伍的工程實踐能力和技術水平；鼓勵和支持教師參加相應的職業資格考核并獲得相關職業資格證書。

4.2實驗室建設

實驗室是進行實驗教學和科學研究的重要場所，實驗教學是理論教學的重要補充和重要延展，是提高學生綜合素質教育、技能和科技創新的重要課堂。我院在實驗教學上基礎實驗與專業實驗并重，形成了合理的實驗課程體系，其結構圖見圖3.為培養具有較強實踐能力

圖3　實驗中心所開課程體系結構圖

和創新精神的應用型高級專門人才提供一個良好的實踐教學平臺。

4.3產學研及校企合作、實驗基地建設

我院的工程訓練中心是一個設備先進、管理健全，以訓練學生基本工程實踐能力為目標，具有一定特色的培養應用型人才的實踐教學基地。學生通過理論講授和獨立的實踐操作與工藝過程的訓練，學習機械制造工藝知識和主要機械加工方法，初步學會使用有關的機器設備、工具、夾具，獲得基本的機械制造工藝知識和一定的工程實踐能力。同時為高年級學生提供一個強化訓練平臺，全面提高學生的工程實踐能力和創新能力。為學生考證提供實踐場所，為教師科研提供平臺。在應用型人才的培養過程中，由于工程訓練的場景與生產實際還是存在著差異，使得學生的動手能力、綜合運用知識的能力特別是創新能力，還沒有得到適當強度的訓練。為此我院建立了30個就業實習基地接收學生校外實習基地，并已正式學生實習。可滿足學生生產實習、生產實踐鍛煉的要求，進一步檢驗學生所學書本知識與產業需求的差距。

4.4大賽依托

以省部級大賽為契機，積極組織大賽的校內選拔，使更多同學參與到大賽活動中，課外通過開展“競賽項目引導下的科技創新活動”等系列學生創新活動，鼓勵學生參加“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、亞太地區全國大學生機器人賽，數控技能大賽以及機械創新設計課外項目等項目促進學生的創新實踐意識和能力。

5　結束語

應用型人才的培養是為適應社會經濟發展的需求而產生的一種介于研究型大學和職業技術學院間的人才培養模式，我院的應用型人才培養通過對教學方法、教學內容的不斷改革完善，優化教學環節安排，精選理論教學內容，適當增加實踐教學比重，著重強化實踐教學環節，合理設置選修課。從專業技術應用能力和專業技術理論兩方面加強，做到雙管齊下，不斷提高學生的就業能力和就業后對工作崗位的適應能力。

參考文獻：

[1]丁振波，邢美峰，張穎，等.數控技術應用型人才調研及其崗位群分析價值工程[J].2012（9）:190-191.

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[3]王林鴻，龐興華，梁秀山.應用型本科機械制造及自動化專業人才培養方案的整體設計[J].長春工程學院學報（社會科學版），2003，4（1）:43-44.

[4]鄭祥江.教學研究型大學應用型本科人才培養模式的研究與構建[J].高教研究，2009，（3）:10-12.

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[7]畢麗娜.建設實驗教學示范中心的幾點體會[J].實驗技術與管理，2006，23（2）:87-89.

[8]王文山，姚勝興.把“示范實驗室”建設成現代化創新空間的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2006，25（4）:480-482.

中圖分類號：G482

文獻標識碼：A

文章編號：1672-545X（2016）04-0250-04

收稿日期：2016-01-12

基金項目：廣東省高等教育教學研究和改革項目（項目編號：52-SC150303）華南理工大學廣州學院質量工程項目（項目編號：JY150701）

作者簡介：牛吉梅（1975-），女，山西人，副主任，講師，研究方向為機械制造及自動化、數控技術。

Research on the Curriculum Structure and Course Content of Numerical Technology in Application-Oriented Institutes

NIU Ji-mei
（Guangzhou College，South China University of Technology，Guangzhou Guangdong 510800，China）

Abstract:Applicable talents training of numerical technology in application-oriented institutes is chosen as an example，and it has a scientific course system，including featured theory course content，strengthening practice teaching，reasonable elective courses，reform the teaching methods，and so on.Thereforeitaimsto comprehensively improve the ability of innovation practice，employability and adaptability to the career.At last，the solid foundation is build for the development and application of innovative ability and talents.

Key words:application-oriented institutes；numerical control technology；training qualified personnel