1工科类本科院校数控技术课程教学现状
1.1重理论轻实践教学模式
数控技术是一门集机械制造、电工电子、信息处理、自动控制、计算机软件等技术于一体的多学科交叉的综合技术,涉及的基础理论知识范围广,且难以理解.因此,该课程的理论教学容易枯燥乏味,如果没有足够的实践教学体验,很难达到良好的教学效果.目前高等院校相当课程的教学学时一再压缩、严重不足是造成一些专业课程“重理论轻实践”教学模式的主要原因.为了完成教学任务,不断压缩实践教学课时,学生缺少应有的动手实践,无法理解消化课堂所学理论知识,从而缺乏学习的积极性.
1.2教学内容枯燥缺乏实用性
传统数控技术课程的教学内容主要围绕数控机床的机械本体、数控加工编程基础、数控装置及其轨迹插补原理、伺服系统和检测装置等功能模块展开,主要介绍各功能模块的组成及工作原理,但课程突出理论知识的介绍,缺少相应的实验验证,学生只了解表层基础知识,对专业深层次的理论知识一知半解,甚至无法理解,理论教学枯燥乏味,教学内容缺乏实用性.
1.3实践教学环节薄弱甚至缺失
数控技术课程作为一门实践性非常强的课程,其中很多内容的教学,如果增加相应的实践教学环节,将有助于学生对理论知识的理解,并减轻教师教学压力.比如,在进行机床机械结构的教学,若辅以现场教学,则能增强学生的感性认识,使教学效果起到立竿见影的效果;进行数控装置轨迹插补原理和机床伺服系统与检测装置等理论教学时,若增加相应的实验教学,则可以及时帮助学生理解课堂上枯燥的理论知识,激起学习的兴趣;而在进行数控加工编程教学时,若辅以数控加工仿真教学,则可以使学生加深对数控代码的理解并培养自己的学习兴趣.但是众多地方本科院校都存在学生多设备少、实践教学经费不足等现象,所开设的实验主要是基础性和简单验证性实验,无法开展综合性和创新性的实验.
2数控技术课程教学改革
2.1确定课程教学目标
随着我国逐步由“制造大国”向“制造强国”的转变,为了满足智能制造业对数控人才的需求,工科类高等院校应及时调整制造类专业培养工程型人才的目标,重新确定数控技术课程的教学目标[2],着力培养基于技术员级别和工程师级别的两类数控人才.其培养目标如表1所示.课程最终考核要求所有学生必须达到技术员级别应有的能力,而对于既有较强动手能力又有一定工程创新意识的学生则以工程师级别的标准来培养。
2.2构建课程知识体系
根据专业培养方案和课程教学目标,并结合学校现有教学资源,我们对数控技术课程教学内容进行了重新调整和组合,采用课堂理论教学、现场实践教学和任务式网络自学三种形式,其教学内容均包括数控机床机械结构、加工程序编制基础知识、数控装置、轨迹控制原理和伺服系统等教学模块,但侧重点不同。
3数控技术教学模式探索
3.1理论实践并重,建设网络课程
在数控技术课程教学目标的指引下,我们应坚持理论实践并重的原则[3],在进行理论教学的同时,及时开展相应的实践教学,做到理论联系实际,使学生在实践中加深对理论知识的理解,提高学习兴趣.针对数控技术课程课时少、教学任务重的特点,本课题组承担了该课程的网络精品课程建设,为学生提供丰富的网络资源,使有兴趣的学生在课余时间完成网络自学内容,为工程师级别的数控技术人才的培养奠定理论基础.
3.2实施因人施教,培养各类人才
教师在教学过程中,应善于发现学生的特长和优点,按学生兴趣爱好进行分组教学,并充分利用校内资源和校企合作资源,实施因材施教的模式,培养具有不同专业特长的工程师级别的数控技术人才.比如,对熟悉三维数字软件的学生,按数控机床产品结构设计工程师要求进行培养;对数控加工编程感兴趣且熟悉编程软件的学生,按数控加工编程工程师要求进行培养;而对机床结构和电子电路感兴趣的学生则按机床电气工程师要求进行培养.在此基础上,培养适应现代智能制造所需要的各类具有工程意识的创新型人才.
3.3转变考核方式,合理评价教学效果
由于对教学模式作了较大调整,数控技术课程不能再以学期末理论考试成绩占80%和平时成绩占20%的方式来评价教学效果.因此,在强调实践能力训练的同时,应及时对实践教学效果作出评价,突出学生实践环节的考核比重.课程考核方式调整为期末考试成绩占50%和平时成绩占50%两大部分,其中平时成绩由基础性实验15%、创新性综合实验5%、课外读书笔记10%、作业5%和考勤5%五部分组成.这种考核方式加大了对学生平时学习情况的考核,不仅反映了学生对理论与实践知识的掌握程度,而且还反映了学生的课外自我学习的能力,既体现了基础理论的重要性,又突出了学生综合素质的培养.
4结束语
通过笔者所在学校的机械设计制造及其自动化和材料成型及控制工程两个专业教学实践,上述教学模式非常成功,学生对数控技术的学习兴趣非常浓厚,大大提高了学生的动手能力和解决实际工程技术问题的能力,增强了工程意识,取得了良好的教学效果.该课程的教学改革是一项长期的工作,只有在实践中不断研究与完善课程的知识体系和教学方法,才能提高课程的教学效果,为我国智能制造业培养出大量的工程技术人才.
作者:肖忠跃 郑大腾 刘朝晖 周太平 单位:井冈山大学
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