以新的教學(xué)理念進行數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革與課程建設(shè)

馮濤 邱昕洋

摘要：培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才是高等教育主題，本文基于“課程教學(xué)模式應(yīng)由知識為中心向知識、能力和素質(zhì)全面發(fā)展轉(zhuǎn)變；教學(xué)方式應(yīng)由以教師、課堂、教材為中心向以教師、課堂、教材為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課程資源為中心轉(zhuǎn)變；行動導(dǎo)向教學(xué)”的教學(xué)理念，進行了數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革，探索出行之有效的教學(xué)方法，取得了比較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；教學(xué)改革；教學(xué)理念

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

一、引言

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

二、數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)的新理念

創(chuàng)新是一個國家和民族發(fā)展進步的不竭動力和靈魂，創(chuàng)新離不開實踐，而實踐支撐創(chuàng)新，創(chuàng)新才能發(fā)展，實踐才出真知。創(chuàng)新是大學(xué)的辦學(xué)理念，也是一所大學(xué)的靈魂。為了更好地提高教學(xué)質(zhì)量，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，就必須研究探索如何教學(xué)才使大學(xué)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(yǎng)上以知識為本，而不是以人的全面素質(zhì)提高為本，重知識輕能力，重理論輕實踐，對創(chuàng)新精神培養(yǎng)不夠等教學(xué)現(xiàn)狀，必須進行課程教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。

1.課程教學(xué)模式應(yīng)由過去的知識為中心向知識、能力和素質(zhì)全面發(fā)展轉(zhuǎn)變。使學(xué)生既掌握本課程的基本概念、知識和技能，又要了解本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科新知識；注重學(xué)生獲取知識的能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；注重工程素質(zhì)教育。這就要求從課程體系的改革出發(fā)，構(gòu)建理論教學(xué)、實驗教學(xué)與工程實訓(xùn)體系；建立教與學(xué)、理論與實踐和課內(nèi)與課外教學(xué)相結(jié)合的課程教學(xué)體系；建設(shè)相配套的開放式的教學(xué)實驗環(huán)境。

2.教學(xué)方式應(yīng)由過去以教師、課堂、教材為中心向以教師、課堂、教材為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課程資源為中心轉(zhuǎn)變。新時期大學(xué)課程教學(xué)應(yīng)該是在教師指導(dǎo)下學(xué)生充分利用課程優(yōu)質(zhì)資源進行的自主學(xué)習(xí)。這就要求適當(dāng)降低課堂教學(xué)學(xué)時的比例，而加大自主學(xué)習(xí)、實驗和實訓(xùn)學(xué)時比例，加強教師在課程教學(xué)中的指導(dǎo)作用；加大課程優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化、開放型的教學(xué)與實驗環(huán)境；促進學(xué)生自主參與、自主探索研究和自主創(chuàng)新實踐方式的學(xué)習(xí)。

3.大力推進行動導(dǎo)向的教學(xué)理念。行動導(dǎo)向教學(xué)理念最先是德國職業(yè)教育教學(xué)的一種行之有效的教學(xué)模式，這種教學(xué)方法是對傳統(tǒng)的教育理念的根本變革，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，讓學(xué)生在活動中培養(yǎng)興趣，積極主動地學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。因而行動導(dǎo)向型教學(xué)理念要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中不只用腦，而且是腦、心、手共同參與學(xué)習(xí)，體現(xiàn)出理論與實踐融為一體的教學(xué)模式，實現(xiàn)“在學(xué)中干，在干中學(xué)”，從而提高學(xué)生的行為能力。在整個教學(xué)中學(xué)生始終占據(jù)主體地位，教學(xué)質(zhì)量的高低最終通過學(xué)生的綜合素質(zhì)得到反映和體現(xiàn)。通過行為的引導(dǎo)使學(xué)生在活動中學(xué)明白知識點的理論、應(yīng)用原理、工作過程，明顯提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，形成職業(yè)能力，教學(xué)效率高，為進一步創(chuàng)新打下了扎實的基礎(chǔ)。

三、數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革的思路

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

課程教學(xué)方法與手段改革主要表現(xiàn)在，課堂教學(xué)側(cè)重講解內(nèi)容的輪廓、講思路、講方法，加強對學(xué)生的引導(dǎo)、啟發(fā)和開闊視野，采用多媒體與黑板有機結(jié)合的手段，提高教學(xué)內(nèi)容的信息量和教學(xué)效果；課外教學(xué)在加強討論、答疑、現(xiàn)場教學(xué)和作業(yè)練習(xí)的同時，建設(shè)開放式學(xué)習(xí)環(huán)境，促進學(xué)生利用開放環(huán)境與教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)參與、自主研究和自主創(chuàng)新實踐等方式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)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(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進學(xué)生能力培養(yǎng)和個性發(fā)展。

四、數(shù)控技術(shù)課程建設(shè)的探索與實踐

課程建設(shè)的根本任務(wù)是建設(shè)高水平的課程優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，包含教師人力資源、教材與教學(xué)軟件資源和教學(xué)條件與環(huán)境資源。為此，我們在新的教學(xué)理念的指導(dǎo)下，進行了課程優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)的探索和實踐。

在教師隊伍建設(shè)上，努力提升教師的學(xué)術(shù)與教學(xué)水平，注重青年教師培養(yǎng)，建設(shè)教學(xué)與科研并重，與工程實踐相結(jié)合，并具有強烈的敬業(yè)精神與合作精神的高素質(zhì)的課程教學(xué)團隊。

在教材與教學(xué)資源建設(shè)上，重視“教材”建設(shè)的同時，更重視“教學(xué)資源”建設(shè)，加大課程優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)的力度。為此，我們編寫了《工程訓(xùn)練基礎(chǔ)》、《數(shù)控技術(shù)實驗指導(dǎo)書》和《數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程》等輔助教材和課件。在此基礎(chǔ)上，進一步建設(shè)數(shù)控技術(shù)課程網(wǎng)站，豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源及完善課程教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)，利用校園網(wǎng)“網(wǎng)絡(luò)與遠程教育平臺”為本門課程教學(xué)提供較為完善的課程優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，網(wǎng)上學(xué)習(xí)答疑，通過網(wǎng)絡(luò)平臺加大教學(xué)信息量。

在教學(xué)實驗與教學(xué)環(huán)境建設(shè)上，首先是加大開發(fā)實驗項目，如計算機集成制造CAD/CAM實驗、數(shù)控插補設(shè)計綜合實驗等，為本門課程實驗教學(xué)提供教學(xué)資源；其次，依托學(xué)校優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目和教學(xué)改革研究項目，通過整合教學(xué)資源，創(chuàng)建了CAD/CAM開放式學(xué)習(xí)室、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境以及計算機房與數(shù)控機床連接的局域網(wǎng)；構(gòu)建了必修、選修和開放性實驗、實訓(xùn)教學(xué)體系；建設(shè)了創(chuàng)新設(shè)計與數(shù)控加工制作等開放性實踐教學(xué)環(huán)境。從而構(gòu)建有理論教學(xué)、實驗教學(xué)、工程認識、專業(yè)實訓(xùn)及創(chuàng)新設(shè)計數(shù)控加工實踐等教學(xué)平臺，以促進學(xué)生進行自主性、研究性和探索性學(xué)習(xí)，促進學(xué)生工程素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新動手能力的培養(yǎng)。

由于本科學(xué)校與職業(yè)學(xué)校相比實驗、實訓(xùn)設(shè)備臺套數(shù)少，因此我們按照行動導(dǎo)向教學(xué)理念進行了如下教學(xué)探索與實踐：

1.通過工程訓(xùn)練對數(shù)控加工技術(shù)和《數(shù)控技術(shù)》涉及的機電設(shè)備組成有感性認識，為按照以行動導(dǎo)向理念組織《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)打下基礎(chǔ)。

2.基于行為導(dǎo)向?qū)W習(xí)理念，在學(xué)習(xí)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(yè)，從理論到實驗梳理大作業(yè)知識點及其來龍去脈，讓學(xué)生得到綜合性提高鍛煉。

3.把傳統(tǒng)的一份試卷定成績的考試模式，改為由出勤、書面作業(yè)、實驗作業(yè)、大作業(yè)、網(wǎng)上答疑、考試各占一定比例的評分方式，對能夠開發(fā)創(chuàng)新型實驗設(shè)備的同學(xué)另有獎勵分，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

4.采用項目教學(xué)法。在現(xiàn)代設(shè)計與制造綜合訓(xùn)練中，我們以小組為單位完成減速器的設(shè)計和有關(guān)零件的加工訓(xùn)練，共同制定計劃、共同或分工完成整個項目，訓(xùn)練學(xué)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(xué)法。我們采用數(shù)控仿真模擬教學(xué)軟件訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)控編程和操作能力，其特點是不怕學(xué)生因操作失誤而產(chǎn)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(xùn)練，學(xué)生在模擬訓(xùn)練中能通過自身反饋感悟正確的要領(lǐng)并及時改正。

本科教育用行為導(dǎo)向教學(xué)理念培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的工程實踐能力，為工作后盡快進入工程設(shè)計、工程創(chuàng)新角色打下良好的基礎(chǔ)，而不特別要求對某項實踐工作做的如何高度熟練。

五、結(jié)束語

本文結(jié)合我校的教學(xué)實際和國家發(fā)展需求，基于新的教學(xué)理念，對數(shù)控技術(shù)課程從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實踐環(huán)節(jié)等方面進行了改革和實踐，構(gòu)建了科學(xué)的課程體系，強化了實踐教學(xué)，注重動手能力培養(yǎng)，使學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新能力得到了明顯提高。

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