基于卓越技能型人才培养的《数控技术》课程教学改革研究

作者:未知

  【摘 要】随着科学技术的进步和社会经济的发展,数控行业得到了快速发展,制造行业对数控技术专业人才的需求量将会大幅度增加,特别是卓越技能型人才,同时却对人才的培养提出了更高的要求。培养卓越技能型人才的首要任务就是从教学模式入手,因此对《数控技术》课程进行改革和创新势在必行。本文分析数控技术教学的现状,针对数控技术专业教学改革进行了相关方面的分析和研究,希望通过本文的探讨,能够进一步提高数控技术专业的教学水平,提高学生的学习效果,提升卓越技能型人才培养的水平。
  【关键词】数控技术;教学改革;卓越技能型人才
  中图分类号: G712;TG659-4 文献标识码: A 文章编号: 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
  当前,我国经济正处于经济结构调整、传统产业升级的重要发展阶段,制造业是国民经济的主体,对制造业国家提出了由制造大国向制造强国转变的要求,其本质是实现数字化制造和智能制造[1]。同时,为实现高等教育内涵式发展、全面提高人才培养能力、提升我国高等教育综合实力和国际竞争力,在新的历史时期,又做出“建设世界一流大学和一流学科”(简称“双一流”)的重大战略决策[2]。为了适应新时代发展的要求,必须重视数控技术的发展及机械类创新型人才的培养。因此,分析数控技术课程的教学现状,研究教学改革方案,具有十分重要的意义。
  1 数控技术专业教学现状
  数控技术是现代制造技术的基础,它是一门结合了电子技术、计算机及软件技术、自动控制技术、自动检测技术、液压与气动技术及网络通信技术等多层技术的系统技术。 其属于多学科交叉融合、相互渗透的边缘学科,内容繁多且复杂,实践性强,是一门难教且难学的课程,目前存在的主要的问题如下:
  1.1 教学内容更新不足
  目前数控技术课程教材大都围绕机床数控技术各个组成部分展开,包括绪论、机械加工工艺、数控编程、数控装置、检测装置、伺服系统、机械结构、仿真加工等章节,分别介绍了各部分的组成及工作原理,缺乏部分与整体之间的衔接与联系,对数控系统难以形成完整系统的概念。有些内容严重过时且实用性较低。因此,数控技术课程教学内容必须与时俱进,着眼数控技术领域前沿科技和发展趋势,及时补充新知识、新技术和新方法。
  1.2 教学定位不明确
  数控技术课程注重培养学生的实际应用能力,应该面向社会培养技术型的人才,而在实际教学中,很多教師重理论而轻实践,他们主要的教学重点在理论性知识的教学方面,他们围绕教学大纲进行教学,以完成讲课和提高学生成绩为目的。但是,对于学生的实践方面安排的时间非常少,甚至有时由于教学时间安排过紧,直接缩减甚至取消学生的实践教学环节,导致学生缺乏实际的动手操作技能,无法满足企业用人要求,在社会竞争中处于劣势,不利于学生的就业和长远发展[3]。
  1.3 数控实训教学设备条件有限
  数控技术是一门注重实践的课程,实践教学环节是在整个课程的教学中具有举足轻重的地位,但由于学生人数偏多,独立动手实际操作的机会不多。指导教师在讲解演示时,由于学生人数较多,位置偏后面的学生听不清或看不到,需要反复讲述和指导,影响实训效果;数控设备比较昂贵且更新换代快,学校现有设备如果不能及时更新,学生接触不到新设备就很难接触到新的数控加工技术。
  1.4 优质师资匮乏   数控技术更新较快,對理论教学老师和实训教学教师的知识结构和认知能力要求较高。然而很多院校,理论教学的老师只教理论,他们理论知识丰富而全面,但缺少熟练的操作和指导能力,实训教学则由实验老师负责,他们所学专业大都是机械类相近专业,而非不是数控专业出身,没有经过系统的理论学习和专业培训,因而缺乏数控技术理论知识,而且二者缺乏交集,在进行实训教学时难免会发生理论和实际脱节的现象。
  1.5 教学方法缺乏创新
  数控技术课程涉及到的教学知识面较广,包括计算机技术、数控编程、数控机床电气控制、数控装置及CAD/CAM 应用等,这些内容较难且枯燥,而教师采用的教学方法单一且一成不变,易使学生产生疲劳感,学生对教师教授的内容不感兴趣,影响学生对于该专业知识的掌握,严重制约了卓越技能型人才培养水平的提高。
  2 数控技术专业教学改革措施分析
  2.1 教学内容推陈出新,着眼新技术
  随着计算机及电子技术突飞猛进的发展,数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就,使其朝着加工高精化、运行高速化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、体系开放化、交互网络化等方向发展。因此在教学过程中,应关注数控技术的前沿科技与技术,及时更新教学内容。其次,整合课程内容,摒弃以往以数控机床各组成部分介绍为主线的教学体系,结合各院校自身的实验实训条件,建立以数控机床实际应用(编程、操作、加工、维修、保养)为主线的体系,各部分系统组成和原理的介绍为辅线,应服务于机床实际应用这条主线,有利于同学从整体上理解和把握各知识点。
  2.2 明确教学定位
  教师的教学目标应该根据专业的特点以及学生日后的发展需求而定。由于数控专业的性质特点以及公司培养人才需要,该专业学生进入企业后必须先进车间从一线技术工做起,这就要求学生在校学习期间必须全面掌握数控专业的技术操作,提高自身的技术水平。因此,教学目标应该设定为,在教授理论知识基础上,狠抓操作技能培训,使学生既具有丰富的理论知识,也具有较高的实际操作技术水平,有利于卓越技能型人才的培养。
  2.3 数控实训教学改革措施
  首先,加大数控实训教学设施的资金投入,增加相关设备和仪器,保证更多学生有动手操作的机会,提高实际操作技术水平。其次,开放CAD/CAM实验室,学生在操作机床前先在电脑上通过仿真软件进行编程和建模,在计算机上实现编程输入与数控加工的二维、三维仿真功能。然后进行实际操作,这样可以用较低的成本熟悉数控机床的操作与编程过程,学生具有参与感和成就感,降低设备的损坏率,安全性和节约性较好[4]。
  2.4 建立“双师型”教师队伍,提升指导水平
  教师是教学改革的中坚力量,其水平高低直接决定教学改革的质量。担任理论教学的老师,特别是青年教师不仅要具备系统的专业理论知识,更要有一定的实践经验和操作技能,不仅要精通机械原理,还要学习和掌握自动化和电气控制,更要能对机床设备进行调试、维修和保养,而且能用发展的眼光和现代的思维模式创新开展校企合作,推动产学研结合,通过参于数控技术相关的纵、横向科研课题培养综合素质,提高数控理论知识运用能力和工程实践经验。另外,可以从企业引进一些高层次的人才优化教师队伍,通过这些途径建设一支“上得讲台,下得车间”的教师队伍,提升卓越技能型培养的水平。
  2.5 改革教学方法
  2.5.1 创新教学模式
  改变教学模式,由以往老师、课堂、教材为中心,学生为辅这种灌入填充式教学(重理论,轻实践)转变为以教师、课堂、教材为主导,学生为主体,学生自主学习为中心,即学生在教师指导下充分利用课程优质资源进行的自主学习。这就要求在教学改革中有效降低课堂教学学时,适当增加实验和实训学时比例,充分重视实践教学,加强教师在课程教学中的指导作用,并且将理论知识教学与实践教学相结合,学生掌握一部分的理论性知识之后,紧接着就要给学生安排立实践课程,现学现用,活学活用,可以巩固和加深理解所学知识。
  2.5.2 改变教学手段
  由于数控技术课程枯燥乏味且难以理解,可以通过多媒体引入企业生产现场情景,再现典型数控加工过程,向学生演示实际加工过程,或者在开放实验室通过斯沃、V U NC等数控加工仿真教学软件设计更贴近实际的数控加工教学情境,中间穿插进行理论教学,这样可以吸引学生的学习兴趣,激发学生学习热情。重视各项数控技能大赛,积极引导学生参加比赛,这不仅是对学生所掌握的知识与技能的一种检验,更能让我们了解数控领域新科技、新技术及新方法,挖掘和兄弟院校、企业的合作机会,了解现代企业的用人需求和标准,不断改进教学方法以适应社会发展。
  3 结束语
  培养既有扎实的专业理论知识,又有较高的实际操作水平的卓越技能型人才已经成为各 高校转型发展中研究的重点。本文针对目前数控技术专业教学中存在的问题在教学内容、教学定位、实践环节、教学方法与手段等方面改革进行了相关方面的分析和研究,在教学中及时更新教学内容,明确教学定位,强化实践教学,注重培养实际操作技能,提升教师队伍层次,综合运用现代教学方法和手段,这对培养具有创新精神和实践能力的应用技术型人才具有一定的积极意义。
  [1]杨叔子,周济,吴昌林,等.面向21世纪机械工程教学改革[J].高等工程教育研究,2002(1):11-13.
  [2]冯涛,邱昕洋.以新的教学理念进行数控技术教学改革与课程建设[J].教育教学论坛,2016(18):87-88.
  [3]孙月发,王福荣,苏艺华.数控技术专业实践教学中创新能力的培养[J].沧州师范专科学校学报,2011(03).
  [4]陈为国.虚拟仿真技术在数控加工编程教学中应用研究[J].制造业自动化,2009,31(6):106-109.
  ※基金项目:教研项目名称:《机械工程材料与热加工工艺》(2017jpkcx13)。
  作者简介:宋山岭(1989—),男,安徽宿州人,主要研究方向为数控技术。
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