新工科背景下的數控技術教學改革探索

高紅衛 王瑋 魏宏波

摘? 要 依據新時代新工科的特點與要求，針對數控技術課程特點及教學現狀分析，從實踐教學、教材建設、教學模式及師資隊伍建設等方面提出教學改革思路，以期為數控技術教學改革提供借鑒。

關鍵詞 新工科;數控技術;教學改革;電子教材

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）04-0097-03

Abstract According to the characteristics and requirements under the background of new era and new engineering， based on the analy-sis of the characteristics and current teaching situation of NC tech-nology course some ideas of teaching reform from the aspects of practice teaching， textbook construction， teaching mode and teachingstaff construction is put forward in this paper， which provide referencefor the teaching reform of numerical control technology.

Key words new engineering; numerical control technology; teachingreform; electronic textbooks

1 前言

2018年6月21日在四川成都召開全國高等學校本科教育工作會議，會議突出本科教學的重要性，強調要堅持“以生為本”，推進“四個回歸”，加快建設高水平本科教育、全面提高人才培養能力，造就堪當民族復興大任的時代新人[1]。可見國家對本科教育的重視程度日益提升。作為一所地方二本普通院校，如何適應新時代的特點，依據新工科建設要求開展教學，是寶雞文理學院面臨的重大的問題。筆者結合20年的教學經驗，對新工科背景下數控技術教學改革進行探索，以期為其他院校提供借鑒，同時供大家探討。

2 新時代新工科的特點與要求

隨著世界范圍內新一輪科技革命和產業變革的加速進行，綜合國力競爭日益激烈。為了適應社會發展，提高競爭力，國家實施了創新驅動發展、“中國制造2025”“互聯網+”“一帶一路”等重大戰略。目前，以新技術、新業態、新產業為特點的新經濟蓬勃發展，大數據、人工智能等新技術得到普遍應用。社會對人才的要求呈現新特點，提出更高的要求，要求學生能夠適應現代社會發展要求，不僅要掌握現代發展技術，而且要具有較強的創新能力和實踐能力。新經濟的快速發展促進了對新型工科人才的需求。在新工科背景下，隨著信息技術與互聯網技術的不斷深入發展，制造業正向信息化、智能化和網絡化方向發展，人工智能及大數據等技術的廣泛應用，使傳統的課程教學內容與教學方式受到挑戰。作為承擔人才培養任務的高校，如何適應新時代新工科的發展要求，培養出符合要求的人才，是其面臨的一項重要課題。面對新形勢、新任務，如何實現傳統教育與現代教育的結合，是擺在學校面前的一項重大任務。

3 數控技術課程特點

數控技術課程是機械設計制造及自動化專業的一門專業核心課程，是一門理論與實踐并重的課程。通過本課程的學習，不僅要讓學生掌握數控技術的基本知識和理論，而且要有較強的動手操作能力;不僅了解機床的結構和工作原理，而且熟悉工藝及編程，能夠進行基本操作與加工，培養學生分析問題、解決問題以及創造性地解決問題的能力。在“中國制造2025”“互聯網+”的背景下，數控機床的應用將越來越廣泛，對于數控方面的人才需求也越來越大，培養掌握數控加工技術的應用型人才已成當務之急，因此，數控技術課程在本專業中屬于比較重要的專業核心課程。

4 數控技術教學現狀

目前，數控技術課程仍然以課堂理論教學為主，實踐環節所占比例較小。與課程內容有關的實踐主要包括三個方面：一是金工實習，主要在大一第二學期進行;二是課程實驗，在實驗室進行;三是生產實習，主要在大三第二學期末進行。對于金工實習，由于學生還沒有接觸到專業課，因此只是一個認識性的實習，并沒有從理論上理解。課程實驗是學生對知識進行消化理解的主要途徑，但是由于實驗設備相對于學生人數來說有限，因此，學生動手操作的機會有限。生產實習是學生真正接觸企業，了解生產設備的很好的機會;不足之處在于只是參觀為主，不能真正動手實踐，屬于走馬觀花式的實習，因此，學生的動手實踐能力不足，不能達到應用型本科的基本要求。由于實習機會有限，學生視野相對比較局限，很多知識只能通過教材的圖片來認識，使知識的學習變得很抽象，影響學生的學習興趣和積極性，不能達到期望的教學效果[2]。

5 新工科背景下數控技術教學改革思路

突出實踐教學，增強動手能力? 依據數控技術課程特點及新工科背景下對人才的實踐動手能力、創新創業能力等方面的需求，應定期根據社會反饋信息修訂教學方案，突出實踐環節在教學中的地位;改變課程考核方式，突出實踐考核成績在總成績中的比例。為了緩解現有硬件設備的不足，可以加大仿真實驗環節的比例，使學生利用數控仿真加工軟件在編程及操作方面得到充分訓練。充分利用現在的網絡技術及VR技術，可以在虛擬現實環境下對機床進行拆裝，了解機床的基本結構，在不增加硬件成本的情況下達到掌握知識的目的，而且節省實驗室的空間。探討共享型實驗，充分利用現代網絡技術開展網絡實驗及院級、校級之間的共享實驗，使學生對于一些不要求必須親臨現場的實驗可以通過網絡共享。

另外，加大產學研力度，讓學生有機會到企業進行鍛煉實習，了解企業的管理制度，提前適應企業的工作，提高學生的崗位適應力，為企業節省崗位培訓時間，學生的實踐能力也得到鍛煉，達到三方互贏的目的[3]。

加強教材建設，更新教學內容? 教材建設是課程建設和教學改革的重要組成部分，是深化教學改革、提高教學質量的重要保證。在教材建設中應當體現教材的專業性、先進性和相關性。教材建設要密切配合相關專業課進行，應反映相關專業的核心內容及發展的最新成果，體現現代教育思想，要處理好相關專業課內容之間的銜接問題，避免同樣的內容重復學習。

教材現狀是教材建設滯后于科技進步，雖然市面上教材非常多，但大多數教材都是沿襲以前的教材內容，創新性不夠，很難選擇與本專業軟硬件設備相配套的教材;而且許多新成果在教材中體現不夠，使學生的知識面不能很好地得到擴展。另外，隨著新媒體的廣泛應用，單純的傳統紙質教材已缺乏足夠的吸引力。因此，需要鼓勵教師編寫高質量的教材，滿足本校師生的需要。另外，利用現代多媒體技術及網絡技術和虛擬現實技術，鼓勵編寫圖文并茂、形象生動的配套電子教材，在教材內容上要體現教材的實用性和前瞻性。

順應社會發展，改變教學模式? 隨著社會的發展，傳統的滿堂灌的模式已不適應現代教育的發展。在傳統的教學模式下，學生的學習主要依靠教師的講授，學生只能被動地接受，教師講授的范圍也是學生學習的范圍。雖然也采用了多媒體，但學生獲取知識的途徑還是教室教學，教學手段主要是粉筆+PPT。但是隨著互聯網技術的快速發展，互聯網已逐漸融入社會各領域，“互聯網+教育”在教育領域引起重大變化，基于互聯網技術的教學改革在如火如荼地進行，微課、翻轉課堂、混合式教學、遠程教學等各種基于互聯網的教學模式應運而生。“互聯網+教育”促進了教育公平，使每個學生都可以接觸優質教學資源，隨時隨地學習。

目前有大量的線上公開課程和網絡共享課，極大地豐富了教學資源，課堂只是學生獲取知識的途徑之一，網上的海量資源成為學生獲取知識的重要來源[4]。因此，如何將互聯網技術與高等教育有效結合，與時俱進地提高人才培養質量，既是高校教學改革的機遇，也是目前高校教師所面臨的重要挑戰。對于高校教師來說，應該順應社會發展，積極探索翻轉課堂、云課堂等教學方式，發揮好自身主導作用，讓學生成為學習的主體，提高學生的學習興趣。

另外，在考核方式上，根據數控技術課程特點，學生成績由平時+實驗+期末考試三部分構成。為了增強學生的動手實踐能力，應該加大平時成績和實驗成績的比例，考試要靈活多樣，題目要能夠體現學生靈活運用知識解決問題的能力，而不應是通過知識的死記硬背來復現學習內容。在實驗教學方面，由于各個學校實驗資源有限，特別是很多二本院校硬件條件不能充分滿足學生的實踐需要，有必要探討多樣化的實踐教學方法。除了開發虛擬實驗，加大開放實驗力度外，網上實驗及校級資源共享也是一種有效的解決辦法。時代發展了，因循守舊已經不能適應教育發展需要，如何將學生手機和互聯網有效結合起來，作為最有效的教學工具，發揮其應用的作用，是擺在每個教師面前的重要課題。

加強師資隊伍建設? 習總書記在北京大學同師生座談時說：“教育興則國家興，教育強則國家強。高等教育是一個國家發展水平和發展活力的重要標志。……人才培養，關鍵在教師。教師隊伍素質直接決定著大學辦學能力和水平。”[5]這對教師隊伍能力和水平提出更高的要求。目前，隨著信息化水平的不斷提高，知識獲取方式和傳授方式、教和學的關系都發生變化，這就對師資隊伍建設提出更高的要求。

1）要培養教師良好的師德師風。教師是學生的引路人，對學生有很強的示范引領作用，所以先要讓教師一身正氣、潔身自好，才能讓學生具有良好的修養。

2）要改變對教師的評價方法。在職稱評審上要加大教學方面的評價，而不是僅僅以論文去衡量一個教師。尺有所短、寸有所長，術業有專攻，教學和科研是衡量一個教師的兩個方面，如何把握好評價指標，讓每個教師在擅長的方面做到最好，而不是拼命在不擅長的方面刻苦努力，導致現在社會上出現各種為應付職稱評審而出現的不正常現象。

3）要強化師資培訓力度。為了深入認真貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的十九大精神，培養造就高素質專業化創新型教師隊伍，《中共中央國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》中對教師隊伍的建設給出全面意見。數控技術是一門實踐性較強的課程，但是很多教師并不具有工程背景，在實踐教學方面不盡如人意。另外，隨著云計算、大數據、虛擬現實、人工智能等新技術的出現，教學方式隨著信息化而發生重大變革，教師需要靈活運用現代信息技術進行教育教學。因此，培訓要因人而異，要具有針對性，沒有工程背景的可以掛職到企業鍛煉，缺乏現代信息技術運用能力的可以到專門的研修班進行培訓，要綜合運用各種方式提高教師的教學能力，使教師能夠勝任現代教學要求。

6 結語

百年大計，教育為本。在新工科背景下，面對新形勢、新任務，不斷探索新的教學方法，不斷適應社會發展，是每個高校教師都要面臨的任務。數控技術課程作為機械類專業的核心課程，具有非常重要的作用。本文以寶雞文理學院教學現狀為例，提出自己的一些看法，以期能夠為其他課程提供借鑒。

參考文獻

[1]陳寶生：在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的講話[DB/OL].http：//www.sohu.com/a/249428804_273375.

[2]魏宏波.數控技術教學改革探討[J].科技信息，2009（13）：111-112.

[3]魏宏波.校企合作培養卓越工程師模式的探索[J].中國現代教育裝備，2012（17）：35-37.

[4]徐艷，周俊，宋明.“互聯網+”時代工科教學改革的機遇與挑戰[J].產業與科技論壇，2017（13）：160-161.

[5]習近平.在北京大學師生座談會上的講話[DB/OL].http：//www.xinhuanet.com/2018-05/03/c_1122774230.htm.