基于卓越技能型人才培養(yǎng)的《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)改革研究

宋山嶺 孫文芳

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)控行業(yè)得到了快速發(fā)展，制造行業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才的需求量將會(huì)大幅度增加，特別是卓越技能型人才，同時(shí)卻對(duì)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。培養(yǎng)卓越技能型人才的首要任務(wù)就是從教學(xué)模式入手，因此對(duì)《數(shù)控技術(shù)》課程進(jìn)行改革和創(chuàng)新勢(shì)在必行。本文分析數(shù)控技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀，針對(duì)數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)行了相關(guān)方面的分析和研究，希望通過(guò)本文的探討，能夠進(jìn)一步提高數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)水平，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提升卓越技能型人才培養(yǎng)的水平。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù);教學(xué)改革;卓越技能型人才

中圖分類號(hào)： G712;TG659-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）11-0099-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.045

【Abstract】With the advancement of science and technology and the development of social economy， the numerical control（NC） industry has developed rapidly.The demand for NC technology professionals in manufacturing industry will increase substantially， especially for excellent skilled personnel， but at the same time， it puts forward higher requirements for the cultivation of talents.The primary task of training outstanding skilled talents is to start with the teaching mode. Therefore， it is imperative to reform and innovate the course of NC technology.This paper analyzes the present situation of NC technology teaching， and analyzes and studies related aspects of NC technology teaching reform.We hope that the teaching level of NC technology specialty can be further improved， the learning effect of students can be improved， and the level of training excellent skilled? personnel can be improved.

【Key words】NC technology; Teaching reform; Outstanding skilled personnel

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要發(fā)展階段，制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，對(duì)制造業(yè)國(guó)家提出了由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的要求，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造和智能制造[1]。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展、全面提高人才培養(yǎng)能力、提升我國(guó)高等教育綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，在新的歷史時(shí)期，又做出“建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科”（簡(jiǎn)稱“雙一流”）的重大戰(zhàn)略決策[2]。為了適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的要求，必須重視數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及機(jī)械類創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。因此，分析數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，研究教學(xué)改革方案，具有十分重要的意義。

1 數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它是一門結(jié)合了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多層技術(shù)的系統(tǒng)技術(shù)。 其屬于多學(xué)科交叉融合、相互滲透的邊緣學(xué)科，內(nèi)容繁多且復(fù)雜，實(shí)踐性強(qiáng)，是一門難教且難學(xué)的課程，目前存在的主要的問(wèn)題如下：

1.1 教學(xué)內(nèi)容更新不足

目前數(shù)控技術(shù)課程教材大都圍繞機(jī)床數(shù)控技術(shù)各個(gè)組成部分展開(kāi)，包括緒論、機(jī)械加工工藝、數(shù)控編程、數(shù)控裝置、檢測(cè)裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、仿真加工等章節(jié)，分別介紹了各部分的組成及工作原理，缺乏部分與整體之間的銜接與聯(lián)系，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)難以形成完整系統(tǒng)的概念。有些內(nèi)容嚴(yán)重過(guò)時(shí)且實(shí)用性較低。因此，數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn)，著眼數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域前沿科技和發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)補(bǔ)充新知識(shí)、新技術(shù)和新方法。

1.2 教學(xué)定位不明確

數(shù)控技術(shù)課程注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，應(yīng)該面向社會(huì)培養(yǎng)技術(shù)型的人才，而在實(shí)際教學(xué)中，很多教師重理論而輕實(shí)踐，他們主要的教學(xué)重點(diǎn)在理論性知識(shí)的教學(xué)方面，他們圍繞教學(xué)大綱進(jìn)行教學(xué)，以完成講課和提高學(xué)生成績(jī)?yōu)槟康?。但是，?duì)于學(xué)生的實(shí)踐方面安排的時(shí)間非常少，甚至有時(shí)由于教學(xué)時(shí)間安排過(guò)緊，直接縮減甚至取消學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)際的動(dòng)手操作技能，無(wú)法滿足企業(yè)用人要求，在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，不利于學(xué)生的就業(yè)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[3]。

1.3 數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備條件有限

數(shù)控技術(shù)是一門注重實(shí)踐的課程，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是在整個(gè)課程的教學(xué)中具有舉足輕重的地位，但由于學(xué)生人數(shù)偏多，獨(dú)立動(dòng)手實(shí)際操作的機(jī)會(huì)不多。指導(dǎo)教師在講解演示時(shí)，由于學(xué)生人數(shù)較多，位置偏后面的學(xué)生聽(tīng)不清或看不到，需要反復(fù)講述和指導(dǎo)，影響實(shí)訓(xùn)效果;數(shù)控設(shè)備比較昂貴且更新?lián)Q代快，學(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備如果不能及時(shí)更新，學(xué)生接觸不到新設(shè)備就很難接觸到新的數(shù)控加工技術(shù)。

1.4 優(yōu)質(zhì)師資匱乏

數(shù)控技術(shù)更新較快，對(duì)理論教學(xué)老師和實(shí)訓(xùn)教學(xué)教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力要求較高。然而很多院校，理論教學(xué)的老師只教理論，他們理論知識(shí)豐富而全面，但缺少熟練的操作和指導(dǎo)能力，實(shí)訓(xùn)教學(xué)則由實(shí)驗(yàn)老師負(fù)責(zé)，他們所學(xué)專業(yè)大都是機(jī)械類相近專業(yè)，而非不是數(shù)控專業(yè)出身，沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和專業(yè)培訓(xùn)，因而缺乏數(shù)控技術(shù)理論知識(shí)，而且二者缺乏交集，在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)難免會(huì)發(fā)生理論和實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象。

1.5 教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新

數(shù)控技術(shù)課程涉及到的教學(xué)知識(shí)面較廣，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床電氣控制、數(shù)控裝置及CAD/CAM 應(yīng)用等，這些內(nèi)容較難且枯燥，而教師采用的教學(xué)方法單一且一成不變，易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞感，學(xué)生對(duì)教師教授的內(nèi)容不感興趣，影響學(xué)生對(duì)于該專業(yè)知識(shí)的掌握，嚴(yán)重制約了卓越技能型人才培養(yǎng)水平的提高。

2 數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革措施分析

2.1 教學(xué)內(nèi)容推陳出新，著眼新技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)及電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著加工高精化、運(yùn)行高速化、功能復(fù)合化、控制智能化、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、體系開(kāi)放化、交互網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。因此在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)關(guān)注數(shù)控技術(shù)的前沿科技與技術(shù)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。其次，整合課程內(nèi)容，摒棄以往以數(shù)控機(jī)床各組成部分介紹為主線的教學(xué)體系，結(jié)合各院校自身的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件，建立以數(shù)控機(jī)床實(shí)際應(yīng)用（編程、操作、加工、維修、保養(yǎng)）為主線的體系，各部分系統(tǒng)組成和原理的介紹為輔線，應(yīng)服務(wù)于機(jī)床實(shí)際應(yīng)用這條主線，有利于同學(xué)從整體上理解和把握各知識(shí)點(diǎn)。

2.2 明確教學(xué)定位

教師的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)以及學(xué)生日后的發(fā)展需求而定。由于數(shù)控專業(yè)的性質(zhì)特點(diǎn)以及公司培養(yǎng)人才需要，該專業(yè)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后必須先進(jìn)車間從一線技術(shù)工做起，這就要求學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間必須全面掌握數(shù)控專業(yè)的技術(shù)操作，提高自身的技術(shù)水平。因此，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該設(shè)定為，在教授理論知識(shí)基礎(chǔ)上，狠抓操作技能培訓(xùn)，使學(xué)生既具有豐富的理論知識(shí)，也具有較高的實(shí)際操作技術(shù)水平，有利于卓越技能型人才的培養(yǎng)。

2.3 數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革措施

首先，加大數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)施的資金投入，增加相關(guān)設(shè)備和儀器，保證更多學(xué)生有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，提高實(shí)際操作技術(shù)水平。其次，開(kāi)放CAD/CAM實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在操作機(jī)床前先在電腦上通過(guò)仿真軟件進(jìn)行編程和建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)編程輸入與數(shù)控加工的二維、三維仿真功能。然后進(jìn)行實(shí)際操作，這樣可以用較低的成本熟悉數(shù)控機(jī)床的操作與編程過(guò)程，學(xué)生具有參與感和成就感，降低設(shè)備的損壞率，安全性和節(jié)約性較好[4]。

2.4 建立“雙師型”教師隊(duì)伍，提升指導(dǎo)水平

教師是教學(xué)改革的中堅(jiān)力量，其水平高低直接決定教學(xué)改革的質(zhì)量。擔(dān)任理論教學(xué)的老師，特別是青年教師不僅要具備系統(tǒng)的專業(yè)理論知識(shí)，更要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和操作技能，不僅要精通機(jī)械原理，還要學(xué)習(xí)和掌握自動(dòng)化和電氣控制，更要能對(duì)機(jī)床設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、維修和保養(yǎng)，而且能用發(fā)展的眼光和現(xiàn)代的思維模式創(chuàng)新開(kāi)展校企合作，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，通過(guò)參于數(shù)控技術(shù)相關(guān)的縱、橫向科研課題培養(yǎng)綜合素質(zhì)，提高數(shù)控理論知識(shí)運(yùn)用能力和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。另外，可以從企業(yè)引進(jìn)一些高層次的人才優(yōu)化教師隊(duì)伍，通過(guò)這些途徑建設(shè)一支“上得講臺(tái)，下得車間”的教師隊(duì)伍，提升卓越技能型培養(yǎng)的水平。

2.5 改革教學(xué)方法

2.5.1 創(chuàng)新教學(xué)模式

改變教學(xué)模式，由以往老師、課堂、教材為中心，學(xué)生為輔這種灌入填充式教學(xué)（重理論，輕實(shí)踐）轉(zhuǎn)變?yōu)橐越處?、課堂、教材為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，即學(xué)生在教師指導(dǎo)下充分利用課程優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行的自主學(xué)習(xí)。這就要求在教學(xué)改革中有效降低課堂教學(xué)學(xué)時(shí)，適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)比例，充分重視實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)教師在課程教學(xué)中的指導(dǎo)作用，并且將理論知識(shí)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，學(xué)生掌握一部分的理論性知識(shí)之后，緊接著就要給學(xué)生安排立實(shí)踐課程，現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，活學(xué)活用，可以鞏固和加深理解所學(xué)知識(shí)。

2.5.2 改變教學(xué)手段

由于數(shù)控技術(shù)課程枯燥乏味且難以理解，可以通過(guò)多媒體引入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情景，再現(xiàn)典型數(shù)控加工過(guò)程，向?qū)W生演示實(shí)際加工過(guò)程，或者在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室通過(guò)斯沃、V U NC等數(shù)控加工仿真教學(xué)軟件設(shè)計(jì)更貼近實(shí)際的數(shù)控加工教學(xué)情境，中間穿插進(jìn)行理論教學(xué)，這樣可以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。重視各項(xiàng)數(shù)控技能大賽，積極引導(dǎo)學(xué)生參加比賽，這不僅是對(duì)學(xué)生所掌握的知識(shí)與技能的一種檢驗(yàn)，更能讓我們了解數(shù)控領(lǐng)域新科技、新技術(shù)及新方法，挖掘和兄弟院校、企業(yè)的合作機(jī)會(huì)，了解現(xiàn)代企業(yè)的用人需求和標(biāo)準(zhǔn)，不斷改進(jìn)教學(xué)方法以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)既有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，又有較高的實(shí)際操作水平的卓越技能型人才已經(jīng)成為各 高校轉(zhuǎn)型發(fā)展中研究的重點(diǎn)。本文針對(duì)目前數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)定位、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)方法與手段等方面改革進(jìn)行了相關(guān)方面的分析和研究，在教學(xué)中及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)定位，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，注重培養(yǎng)實(shí)際操作技能，提升教師隊(duì)伍層次，綜合運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)方法和手段，這對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用技術(shù)型人才具有一定的積極意義。

[1]楊叔子，周濟(jì)，吳昌林，等.面向21世紀(jì)機(jī)械工程教學(xué)改革[J].高等工程教育研究，2002（1）：11-13.

[2]馮濤，邱昕洋.以新的教學(xué)理念進(jìn)行數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革與課程建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2016（18）：87-88.

[3]孫月發(fā)，王福榮，蘇藝華.數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].滄州師范?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2011（03）.

[4]陳為國(guó).虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控加工編程教學(xué)中應(yīng)用研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2009，31（6）：106-109.

※基金項(xiàng)目：教研項(xiàng)目名稱：《機(jī)械工程材料與熱加工工藝》（2017jpkcx13）。

作者簡(jiǎn)介：宋山嶺（1989—），男，安徽宿州人，主要研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)。