新工科背景下民族地區(qū)高校數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革研究

周佳華　畢仁貴　劉洋　李劍　楊代云

摘 要：高校傳統(tǒng)“理論-實踐”一體化教學(xué)模式對教學(xué)與實踐之間較為重視理論教學(xué)，缺少均衡性發(fā)展，不足以滿足新時代下人才需求。本文闡述分析“理論-實踐”教學(xué)模式，注重理論與實踐之間的聯(lián)系，更加關(guān)注學(xué)生實操能力培養(yǎng)，提出建立完善以學(xué)生為主體的“理論-實踐”教學(xué)模式的舉措及實施流程，創(chuàng)新教學(xué)改革，探索出一條具備民族地區(qū)特色高質(zhì)量工科教學(xué)道路。

關(guān)鍵詞：高校 數(shù)控技術(shù)課程 教學(xué)改革

Research on the Teaching Reform of Numerical Control Technology Courses in Colleges and Universities in Ethnic Minority Areas under the Background of New Engineering

Zhou Jiahua Bi Rengui Liu Yang Li Jian Yang Daiyun

Abstract：The traditional "theory-practice" integrated teaching mode of colleges and universities pays more attention to theoretical teaching between teaching and practice， and lacks balanced development， which is insufficient to meet the needs of talents in the new era. This paper expounds and analyzes the "theory-practice" teaching mode， pays attention to the connection between theory and practice， pays more attention to the cultivation of students' practical ability， puts forward the measures and implementation process of establishing and improving the "theory-practice" teaching mode with students as the main body， innovates teaching reform， and explores a high-quality engineering teaching path with ethnic regional characteristics.

Key words：universities， CNC technology courses， teaching reform

1 研究背景

2015年5月印發(fā)《中國制造2025》提出了堅持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針，實現(xiàn)“制造大國”轉(zhuǎn)變成“制造強國”的目標(biāo)[1-2]。為此，民族地區(qū)為追求時代進步的步伐，對于地區(qū)高校教學(xué)改革提出符合時代發(fā)展的新要求，不僅追求理論知識與實踐能力，而且必須緊地區(qū)制造業(yè)的發(fā)展需求，培養(yǎng)學(xué)生國際化交流及適應(yīng)高新設(shè)備操作能力，同時還需注重學(xué)生的“本體效應(yīng)”及民族區(qū)地區(qū)的“環(huán)境效應(yīng)”，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識，以適應(yīng)片區(qū)發(fā)展高級數(shù)控技術(shù)人才需求。本課程綜合性、實踐性強，涉及到對專業(yè)知識具體運用，基于此特點，部分教育工作者提出了“卓越課程”改革，采用創(chuàng)新型混合教學(xué)模式，具有一定成效[3]。同時，部分院校針對解決學(xué)以致用問題，開展技能比賽，一方面為教師提供更多教學(xué)情景，另一方面為學(xué)生提供更多實踐機會，增強了“學(xué)”到“做”結(jié)合[3-4]。地區(qū)經(jīng)濟較好地區(qū)高校采用“工學(xué)結(jié)合”模式，能夠從企業(yè)用工角度，助力教學(xué)改革找到正確方向[5-6]，但對于經(jīng)濟相對落后民族地區(qū)，由于數(shù)控專業(yè)教學(xué)投入、消耗多等原因難以具體落實“工學(xué)”結(jié)合模式，因此采用“軟件”與“實驗”相結(jié)合的教學(xué)模式，在有效資源配置條件下，在發(fā)揮數(shù)控仿真軟件“軟實力”同時，跟上相應(yīng)的信息化教學(xué)改進實驗教學(xué)模式[7]，著重采用啟發(fā)式教學(xué)方法，通過建立成績評測體系，綜合分析培養(yǎng)結(jié)果[8]，形成閉環(huán)教學(xué)體系。綜合來看“數(shù)控技術(shù)”課程教學(xué)改革必須“因地制宜”，依據(jù)地區(qū)特色，注重服務(wù)地區(qū)制造業(yè)來實現(xiàn)“理論”和“實踐”完美結(jié)合。以學(xué)生為主體，培養(yǎng)其綜合素養(yǎng)、學(xué)習(xí)能力、動手能力，循序漸進推進“數(shù)控技術(shù)”實踐和探究，課程體系改革的穩(wěn)步進行，滿足適應(yīng)新時代背景下民族地區(qū)工科發(fā)展需求。

2 產(chǎn)教融合背景下改革實施的意義

民族地區(qū)高等學(xué)校的教學(xué)改革，存在問題較為突出，特別是湘西等民族地區(qū)受地區(qū)制造業(yè)發(fā)展形勢影響，培養(yǎng)模式單一、“校”-“企”結(jié)合程度低、教學(xué)內(nèi)容安于穩(wěn)定，缺少創(chuàng)新，尤其實踐環(huán)節(jié)薄弱等問題依然存在[9]。以人為本，從學(xué)生發(fā)展需求看，必須重視“做”的過程，轉(zhuǎn)變“學(xué)”的方式，優(yōu)化“教”策略，實現(xiàn)“做學(xué)教”的統(tǒng)一；服務(wù)地區(qū)發(fā)展，從新工科建設(shè)背景下民族地區(qū)科技創(chuàng)新發(fā)展看，加強創(chuàng)新型技術(shù)人才培養(yǎng)，特別是技術(shù)能手型的創(chuàng)新人才培養(yǎng)不僅是新形勢下地區(qū)高等學(xué)校的重要任務(wù)，也對數(shù)控實驗室建設(shè)投入、實驗教師隊伍建設(shè)、實驗教學(xué)考核機制等方面提出了新要求。它在以下幾個方面意義重大：（1）有利于促進實驗與理論教學(xué)模式多樣化建設(shè)；（2）有利于注重“本體效應(yīng)”，培養(yǎng)學(xué)生時代發(fā)展個性；（3）有利于提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生競技水平充；（4）有利于學(xué)校工科專業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高社會適應(yīng)度；（5）有助于豐富高等教育專業(yè)培養(yǎng)模式的理論和實踐研究。

3 改革總體實施方案設(shè)計

本課題研究依據(jù)湘西地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需求——“環(huán)境效應(yīng)”，并結(jié)合學(xué)生發(fā)展“本體效應(yīng)”，制定出新工科背景下民族地區(qū)高校數(shù)控技術(shù)系列課程改革總體實施方案，主要包括以下幾個方面（見圖1）：

（1）明確培養(yǎng)目標(biāo)。社會層面，由傳統(tǒng)重視理論的單一培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實的專業(yè)理論型人才，轉(zhuǎn)向培養(yǎng)理論基礎(chǔ)知識扎實、工程應(yīng)用與創(chuàng)新能力強、適應(yīng)能力強的復(fù)合創(chuàng)新型人才；學(xué)校層面，依據(jù)學(xué)校工科專業(yè)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合本專業(yè)教學(xué)大綱，制定具備地區(qū)特色培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）探索培養(yǎng)及教學(xué)模式。建立閉環(huán)式數(shù)控技術(shù)實驗課程教學(xué)改革，采用“理論-實踐”結(jié)合培養(yǎng)模式和創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式相結(jié)合，將使用設(shè)備效果作為系統(tǒng)扎實的基礎(chǔ)知識反饋，增加實踐應(yīng)用場景（參加各類比賽），增設(shè)數(shù)控原理（插補內(nèi)容）課程設(shè)計，并逐步反饋給理論教學(xué)體系，實現(xiàn)理論教學(xué)模式改革。

（3）完善實驗課程體系。通過采用“軟件”+“硬件”方式，實驗針對理論知識應(yīng)用性強，著重落實“學(xué)”-“做”過程，配合考核機制檢驗實驗教學(xué)效果作為改革依據(jù)；充分利用實訓(xùn)基地，整合“?！?“企”資源，提供更多應(yīng)用場景，借鑒企業(yè)考核機制效果。綜合“?！?“企”反饋效果實現(xiàn)實驗課程體系閉環(huán)修正。

（4）豐富教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合民族地區(qū)特殊條件，將利用信息化手段，以人為本對傳統(tǒng)教學(xué)方法進行創(chuàng)新，通過鼓勵學(xué)生合作學(xué)習(xí)、小組討論、項目學(xué)習(xí)等方式，營造開放、協(xié)作、自主的學(xué)習(xí)氛圍和批判性的學(xué)習(xí)環(huán)境；加強教學(xué)團隊交流，參加高校專業(yè)建設(shè)交流會，依據(jù)不同層面實現(xiàn)教學(xué)改革，通過交流豐富內(nèi)容，學(xué)習(xí)先進教學(xué)經(jīng)驗。

（5）加強教學(xué)隊伍建設(shè)。師資團隊建設(shè)也要注重可以做到理論實踐兩手同抓，注重具備理論教學(xué)、實踐教學(xué)雙素質(zhì)的雙師型教師培養(yǎng)。敦促教師進入地區(qū)企業(yè)培指導(dǎo)工作，倡導(dǎo)企業(yè)技術(shù)骨干在校兼職，避免出現(xiàn)教學(xué)與服務(wù)社會脫離。

（6）完善學(xué)生考核制度。重點考核學(xué)生學(xué)業(yè)水平和個人操作能力，同時，進行綜合職業(yè)能力進行考核，理論課程以考試形式考核，實驗教學(xué)、金工實訓(xùn)以報告形式，操作數(shù)控設(shè)備的熟練程度將作為學(xué)生實踐學(xué)分之中，在考核中讓學(xué)生了解自己真實去水平和競爭力，敦促學(xué)生參加職業(yè)資格等級考試。進行進階考核，讓部分優(yōu)秀學(xué)生朝著更有深度方向發(fā)展。

4 改革內(nèi)容

以新工科背景下民族地區(qū)復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)作為改革為切入點，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新及就業(yè)能力為目標(biāo)，建立“理論-實踐”結(jié)合培養(yǎng)模式和創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式，完善實驗教學(xué)實施價值和相關(guān)課程開發(fā)及學(xué)生考核機制，改善教育實施方向，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。具體內(nèi)容包括：

（1）“理論-實踐”結(jié)合培養(yǎng)模式下教學(xué)價值的實施。重視數(shù)控技術(shù)專業(yè)技術(shù)教學(xué)，將理論-實踐結(jié)合模式應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教學(xué)活動，營造理論知識實踐應(yīng)用工作場景，依據(jù)系列實驗考核要求，評估學(xué)生掌握程度，反饋教學(xué)調(diào)整；將專業(yè)教學(xué)流程注重“本體效應(yīng)”以實訓(xùn)操作為具體要求，改善高分低能弊端，重點考察學(xué)生“理論”到“實踐”轉(zhuǎn)換過程，為其做好職業(yè)規(guī)劃。

（2）“創(chuàng)新型”綜合養(yǎng)模式下數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)模式改革。基礎(chǔ)理論教學(xué)結(jié)合實驗教學(xué)，通過充分利用學(xué)校教學(xué)實訓(xùn)基地，讓學(xué)生了解一線工作內(nèi)容、工作環(huán)境，掌握就業(yè)必備知識技能，實現(xiàn)自我發(fā)展；做好數(shù)控技術(shù)系列實驗課程開發(fā)，教學(xué)團隊利用實訓(xùn)基地、企業(yè)合作打造利于學(xué)生快速掌握計算機編程課程，脫離純操作設(shè)備學(xué)習(xí)過程，從簡單操作數(shù)控設(shè)備到對數(shù)控設(shè)備進行內(nèi)部安裝程序和編程軟件的檢查；避免學(xué)生停留在工人技術(shù)水平上，進行數(shù)控系統(tǒng)功能開發(fā)相關(guān)課程，從數(shù)控設(shè)備的制造與編程角度上，掌握可靠的學(xué)業(yè)技能常識和課程重點。

（3）創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式下規(guī)劃數(shù)控技術(shù)系列課程的學(xué)生學(xué)習(xí)。教學(xué)團隊要重點規(guī)劃學(xué)生所要完成的在校課程內(nèi)容，按照重要的學(xué)業(yè)水平測試等級，對其所進行的在校實訓(xùn)過程進行總結(jié)，參與每年定期組織的職業(yè)資格等級技能評定測試；落實實驗教學(xué)過程中學(xué)生技能培養(yǎng)，做好與專業(yè)內(nèi)容有關(guān)的技術(shù)崗位工作，比如數(shù)控設(shè)備的質(zhì)檢工作或者軟件編程；做好培養(yǎng)學(xué)生技能的大量實訓(xùn)教學(xué)工作，能夠糾正學(xué)生就業(yè)思路，使其重視自身技能所帶來的職業(yè)發(fā)展空間。

（4）創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式下落實數(shù)控技術(shù)系列課程的學(xué)科考核。對參與實訓(xùn)的學(xué)生進行考核。對學(xué)生進行分階段綜合職業(yè)能力進行考核，第一階段重點考察學(xué)生的電氣知識，使他們能夠具備運用所學(xué)知識的基本能力，進階階段進行數(shù)控設(shè)備檢修能力上考核，并引導(dǎo)其向編程和系統(tǒng)研發(fā)方向上發(fā)展；總結(jié)教學(xué)具體成效，分階段性總結(jié)數(shù)控技術(shù)課程實驗反饋應(yīng)用成效，分析改革模式在培養(yǎng)學(xué)生技能方面存在問題；總結(jié)實驗教學(xué)學(xué)生成長，判斷學(xué)生發(fā)展自身技能的提升空間，對學(xué)生的編程思維能力和設(shè)備維修能力，進行長期“理論-實踐”轉(zhuǎn)換過程中數(shù)控技術(shù)專業(yè)知識實踐監(jiān)控，使實踐教育可以彌補學(xué)生在知識技能、操作經(jīng)驗等方面的缺失。

數(shù)控加工技術(shù)課程是民族地區(qū)高校機械類專業(yè)必修內(nèi)容，一般設(shè)有各類數(shù)控機床加工原理及編程理論課程，并包含模擬仿真與實操兩部分實驗項目，實驗項目都有相應(yīng)的實驗?zāi)康呐c要求。本課題將以學(xué)生為主體，對其從“理論部分”的加工理論知識與編程知識，到仿真及實操實驗課程，各部分都有評估反饋，重視過程發(fā)展，同時采用線上線下相結(jié)合的方式，監(jiān)控手段多樣化。具體改革實施過程如圖2所示。

5 總結(jié)

綜上所述，《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)的過程中，必須重點突出課程的應(yīng)用性，避免脫離應(yīng)用“地基”，搭建上層理論課程體系。新時代背景下，民族地區(qū)工科建設(shè)課程體系，不僅要建立理論教學(xué)-實驗課程-“?！笨己酥贫?實驗教學(xué)-課程教學(xué)改革閉環(huán)體系，還要建立理論教學(xué)-實驗課程-“企”考核制度-實驗教學(xué)-課程教學(xué)改，讓學(xué)生積累更多崗位實習(xí)經(jīng)驗，增強學(xué)生就業(yè)能力，滿足地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需求。

項目基金：吉首大學(xué)實驗教學(xué)和現(xiàn)代教育技術(shù)改革與研究項目（2022SYJG011）；湖南省新工科研究與實踐項目（20209027）。

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