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基于工程实践和创新创业能力培养的数控技术课程教学改革与实践

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  【摘 要】本文以南京工业大学浦江学院工程训练实践教学为抓手,在坚持机械工程专业应用型人才培养目标的前提下,探索了基于工程实践能力和创新创业能力培养下数控技术课程的教学改革方法和途径。
  【关键词】课程改革;工程实践;创新创业
  【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A
  【文章编号】2095-3089(2019)13-0033-01
  《数控技术》课程是我校机械工程和自动化的专业核心课,本论文就是在借鉴国内外数控技术教育改革优秀成果和继承南京工业大学浦江学院数控技术教学现有优势和特色的基础上,对现有数控技术教学内容和教学方法进行改革研究,针对我校机械工程和自动化专业自身特点,研究数控技术课程必要的理论知识和实践能力,从而形成理论教学体系、实践教学体系,以期为我校和我国数控技术教育的改革和发展做出有益的探索。
  一、目前教学中存在的问题
  1.教学内容与相关专业课程关键知识点的衔接不够,因课时的原因对该课程的关键技术和最新技术内容讲授只停留表面,没有联系其他专业课进行全面系统的讲授。
  2.教材部分内容级知识点陈旧。在保证教学内容环节完整的前提下,随着技术的不断发展,及时补充新的技术知识。
  3.实践环节比重不够,结合实验室建设应增设综合性、设计性和研究性环节,启发和锻炼学生的工程实践能力。
  4.教学手段和方法上尚需进一步改进。
  二、教学体系的构建
  1.构建原则。
  针对我校在机械工程专业的人才培养目标,了解机械工程领域发展方向,培养具有从事机电系统研究开发的能力的高级工程技术人才,因此在数控技术的课程教学中,要求学生不仅要掌握数控机床的使用,还要掌握数控系统的设计开发能力。因此,在本课程的教学安排中应有以下原则。
  (1)教学内容的安排。
  ①及时更新教学内容,紧跟数控技术的发展。随着计算机技术的迅猛发展,数控技术也突飞猛进,而数控技术课程的教材往往不能及时跟上数控技术发展的步伐。所以课程教学中需要不断扩充新的知识内容与时俱进。
  ②选择合适的教学内容,适应不同专业培养目标的需要。数控技术课程是机械工程专业的专业课程,因为各专业的培养目标不同,必须针对不同的需要采用不同的教学内容。只有根据培养目标的实际需要,确定教学内容,充分体现课程设置的意义,才能为实现专业培养目标发挥作用。
  (2)重视工程能力的培养,强化实践教学。
  目前,我校在数控技术教学的安排中,理论学时为42,实践学时为4,这样的安排对于一门综合性和实践性都较强的课程来说,实践学时所占的比重远远不够;教学中要加强实践教学所占比例,并使理论教学与实践教学交叉进行。教学中注重增加综合性、设计性和研究性的内容,启发和锻炼学生的分析问题和解决问题能力。
  实践教学可以不只是体现在课内实验上,也可以是在金工实习、课程设计、毕业设计等环节中。为使学生对已有知识做到融会贯通,真正让学生成为主体,实验设计的一方面是侧重数控机床操作和编程的实验,另一方面是侧重数控原理理解的实验。
  2.教材体系。
  根据教育部“十三五”教材改革规划精神,争取逐步构建适于新世纪要求的新型教材体系,即由主讲教材、主要参考书目、试题库、多媒体课件、网络资源构成的立体式教材体系。
  3.授课方式。
  教学方法与教学手段是教给学生新知识和启发学生创造性思维的正确手段,所以教学方法改革也是课程改革的重要组成部分。
  (1)采用现代化的教学手段。
  当今科技发展迅速,各门课程知识量巨增,用传统方法在有限学时已无法讲授。大力开展CAI教学,多媒体技术集图、文、声、像、动画于一体。在教学中充分运用它,变静态为动态、变抽象为具体、变复杂为简单、变枯燥为生动,以提高学生学习兴趣、课堂教学效果和单位时间教学容量。
  (2)采用启发式、讨论式、研究式的教学方法。
  贯彻该教学法首先在思想上给以充分重视,而且要有措施。可以采取以下办法。
  采用启发式、讨论式、研究式教学方法的目的是激发同学的积极思维,进行主动的学习。课内教师应少讲、讲精,把核心知识点讲透。采取课堂提问、讨论、下厂或实验室参观、课件与电教片演示、学生讲授等方式学习。同时在讲授课程内容时,做到学科之间、课程之间相互渗透、相互补充、相互结合。
  三、实践环节的安排
  由于数控技术课程是一门综合性和实践性都较强的课程,教学中要加强实践教学所占比例,并使理论教学与实践教学交叉进行。实践环节安排应注重增加综合性、设计性和研究性的内容,启发和锻炼学生的分析问题和解决问题能力。
  1.金工实习。
  针对机电类专业的学生增加较多数控加工的学时,也是辅助数控技术课程教学的有效手段,本校目前因为设备的问题,金工实习安排了2周,1周数控机床编程操作,1周学习钳工、铸造、电焊等,这样的安排对数控技术课内教学起到了补充作用。
  2.课程设计。
  数控技术课程设计是数控技术课程教学的延伸,学生通过对一个微型开环数控系统的设计,能够更好得理解和掌握数控系统设计的原理和方法。
  3.课内实验。
  课内实验是整个实践环节安排的主要环节,本校在课程改革之前总学时数为46,实验学时为4,课程改革之后,总学时数为46,实验学时为8。适当增加了实验学时的比重,但不会影响到课内教学。课内实验的主要目的在于提高学生对数控系统的认识,掌握数控系统设计的一般方法。
  4.毕业设计。
  对想进一步深入学习的学生,可以利用毕业设计环节完成较大较复杂的数控系统来达到教学目的,也可以视为数控技术课程的更深入延伸。
  四、总结
  数控技术课程是机电类专业学生一门重要的技术基础课程,无论对于从事加工还是从事机床设计都有重要作用。因此本文开展了基于工程實践能力和创新创业能力培养的数控技术课程教学改革课题研究,对提高我校数控技术教学效果和教学质量有着重要促进作用,同时也加强了对我校青年教师的锻炼和培养。
  参考文献
  [1]郭士清,龙泽明,韩涛,陈光军,王桂莲.基于工程能力培养的数控技术课程实践教学研究[J].机械管理开发,2011年01期.
  [2]刘睿.应用型本科数控技术课程教学改革探索[J].当代教研论丛,2017(06):132+134.
  作者简介:吴金文(1984-),男,汉族,江苏南京,教师,讲师,硕士,研究方向:机电一体化。
  基金项目:南京工业大学浦江学院教改课题(课题编号:2018JG026Y)。
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