新工科背景下的数控技术教学改革探索

高红卫 王玮 魏宏波

摘  要 依据新时代新工科的特点与要求，针对数控技术课程特点及教学现状分析，从实践教学、教材建设、教学模式及师资队伍建设等方面提出教学改革思路，以期为数控技术教学改革提供借鉴。

关键词 新工科;数控技术;教学改革;电子教材

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）04-0097-03

Abstract According to the characteristics and requirements under the background of new era and new engineering， based on the analy-sis of the characteristics and current teaching situation of NC tech-nology course some ideas of teaching reform from the aspects of practice teaching， textbook construction， teaching mode and teachingstaff construction is put forward in this paper， which provide referencefor the teaching reform of numerical control technology.

Key words new engineering; numerical control technology; teachingreform; electronic textbooks

1 前言

2018年6月21日在四川成都召开全国高等学校本科教育工作会议，会议突出本科教学的重要性，强调要坚持“以生为本”，推进“四个回归”，加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养能力，造就堪当民族復兴大任的时代新人[1]。可见国家对本科教育的重视程度日益提升。作为一所地方二本普通院校，如何适应新时代的特点，依据新工科建设要求开展教学，是宝鸡文理学院面临的重大的问题。笔者结合20年的教学经验，对新工科背景下数控技术教学改革进行探索，以期为其他院校提供借鉴，同时供大家探讨。

2 新时代新工科的特点与要求

随着世界范围内新一轮科技革命和产业变革的加速进行，综合国力竞争日益激烈。为了适应社会发展，提高竞争力，国家实施了创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“一带一路”等重大战略。目前，以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展，大数据、人工智能等新技术得到普遍应用。社会对人才的要求呈现新特点，提出更高的要求，要求学生能够适应现代社会发展要求，不仅要掌握现代发展技术，而且要具有较强的创新能力和实践能力。新经济的快速发展促进了对新型工科人才的需求。在新工科背景下，随着信息技术与互联网技术的不断深入发展，制造业正向信息化、智能化和网络化方向发展，人工智能及大数据等技术的广泛应用，使传统的课程教学内容与教学方式受到挑战。作为承担人才培养任务的高校，如何适应新时代新工科的发展要求，培养出符合要求的人才，是其面临的一项重要课题。面对新形势、新任务，如何实现传统教育与现代教育的结合，是摆在学校面前的一项重大任务。

3 数控技术课程特点

数控技术课程是机械设计制造及自动化专业的一门专业核心课程，是一门理论与实践并重的课程。通过本课程的学习，不仅要让学生掌握数控技术的基本知识和理论，而且要有较强的动手操作能力;不仅了解机床的结构和工作原理，而且熟悉工艺及编程，能够进行基本操作与加工，培养学生分析问题、解决问题以及创造性地解决问题的能力。在“中国制造2025”“互联网+”的背景下，数控机床的应用将越来越广泛，对于数控方面的人才需求也越来越大，培养掌握数控加工技术的应用型人才已成当务之急，因此，数控技术课程在本专业中属于比较重要的专业核心课程。

4 数控技术教学现状

目前，数控技术课程仍然以课堂理论教学为主，实践环节所占比例较小。与课程内容有关的实践主要包括三个方面：一是金工实习，主要在大一第二学期进行;二是课程实验，在实验室进行;三是生产实习，主要在大三第二学期末进行。对于金工实习，由于学生还没有接触到专业课，因此只是一个认识性的实习，并没有从理论上理解。课程实验是学生对知识进行消化理解的主要途径，但是由于实验设备相对于学生人数来说有限，因此，学生动手操作的机会有限。生产实习是学生真正接触企业，了解生产设备的很好的机会;不足之处在于只是参观为主，不能真正动手实践，属于走马观花式的实习，因此，学生的动手实践能力不足，不能达到应用型本科的基本要求。由于实习机会有限，学生视野相对比较局限，很多知识只能通过教材的图片来认识，使知识的学习变得很抽象，影响学生的学习兴趣和积极性，不能达到期望的教学效果[2]。

5 新工科背景下数控技术教学改革思路

突出实践教学，增强动手能力  依据数控技术课程特点及新工科背景下对人才的实践动手能力、创新创业能力等方面的需求，应定期根据社会反馈信息修订教学方案，突出实践环节在教学中的地位;改变课程考核方式，突出实践考核成绩在总成绩中的比例。为了缓解现有硬件设备的不足，可以加大仿真实验环节的比例，使学生利用数控仿真加工软件在编程及操作方面得到充分训练。充分利用现在的网络技术及VR技术，可以在虚拟现实环境下对机床进行拆装，了解机床的基本结构，在不增加硬件成本的情况下达到掌握知识的目的，而且节省实验室的空间。探讨共享型实验，充分利用现代网络技术开展网络实验及院级、校级之间的共享实验，使学生对于一些不要求必须亲临现场的实验可以通过网络共享。

另外，加大产学研力度，让学生有机会到企业进行锻炼实习，了解企业的管理制度，提前适应企业的工作，提高学生的岗位适应力，为企业节省岗位培训时间，学生的实践能力也得到锻炼，达到三方互赢的目的[3]。

加强教材建设，更新教学内容  教材建设是课程建设和教学改革的重要组成部分，是深化教学改革、提高教学质量的重要保证。在教材建设中应当体现教材的专业性、先进性和相关性。教材建设要密切配合相关专业课进行，应反映相关专业的核心内容及发展的最新成果，体现现代教育思想，要处理好相关专业课内容之间的衔接问题，避免同样的内容重复学习。

教材现状是教材建设滞后于科技进步，虽然市面上教材非常多，但大多数教材都是沿袭以前的教材内容，创新性不够，很难选择与本专业软硬件设备相配套的教材;而且许多新成果在教材中体现不够，使学生的知识面不能很好地得到扩展。另外，随着新媒体的广泛应用，单纯的传统纸质教材已缺乏足够的吸引力。因此，需要鼓励教师编写高质量的教材，满足本校师生的需要。另外，利用现代多媒体技术及网络技术和虚拟现实技术，鼓励编写图文并茂、形象生动的配套电子教材，在教材内容上要体现教材的实用性和前瞻性。

顺应社会发展，改变教学模式  随着社会的发展，传统的满堂灌的模式已不适应现代教育的发展。在传统的教学模式下，学生的学习主要依靠教师的讲授，学生只能被动地接受，教师讲授的范围也是学生学习的范围。虽然也采用了多媒体，但学生获取知识的途径还是教室教学，教学手段主要是粉笔+PPT。但是随着互联网技术的快速发展，互联网已逐渐融入社会各领域，“互联网+教育”在教育领域引起重大变化，基于互联网技术的教学改革在如火如荼地进行，微课、翻转课堂、混合式教学、远程教学等各种基于互联网的教学模式应运而生。“互联网+教育”促进了教育公平，使每个学生都可以接触优质教学资源，随时随地学习。

目前有大量的线上公开课程和网络共享课，极大地丰富了教学资源，课堂只是学生获取知识的途径之一，网上的海量资源成为学生获取知识的重要来源[4]。因此，如何将互联网技术与高等教育有效结合，与时俱进地提高人才培养质量，既是高校教学改革的機遇，也是目前高校教师所面临的重要挑战。对于高校教师来说，应该顺应社会发展，积极探索翻转课堂、云课堂等教学方式，发挥好自身主导作用，让学生成为学习的主体，提高学生的学习兴趣。

另外，在考核方式上，根据数控技术课程特点，学生成绩由平时+实验+期末考试三部分构成。为了增强学生的动手实践能力，应该加大平时成绩和实验成绩的比例，考试要灵活多样，题目要能够体现学生灵活运用知识解决问题的能力，而不应是通过知识的死记硬背来复现学习内容。在实验教学方面，由于各个学校实验资源有限，特别是很多二本院校硬件条件不能充分满足学生的实践需要，有必要探讨多样化的实践教学方法。除了开发虚拟实验，加大开放实验力度外，网上实验及校级资源共享也是一种有效的解决办法。时代发展了，因循守旧已经不能适应教育发展需要，如何将学生手机和互联网有效结合起来，作为最有效的教学工具，发挥其应用的作用，是摆在每个教师面前的重要课题。

加强师资队伍建设  习总书记在北京大学同师生座谈时说：“教育兴则国家兴，教育强则国家强。高等教育是一个国家发展水平和发展活力的重要标志。……人才培养，关键在教师。教师队伍素质直接决定着大学办学能力和水平。”[5]这对教师队伍能力和水平提出更高的要求。目前，随着信息化水平的不断提高，知识获取方式和传授方式、教和学的关系都发生变化，这就对师资队伍建设提出更高的要求。

1）要培养教师良好的师德师风。教师是学生的引路人，对学生有很强的示范引领作用，所以先要让教师一身正气、洁身自好，才能让学生具有良好的修养。

2）要改变对教师的评价方法。在职称评审上要加大教学方面的评价，而不是仅仅以论文去衡量一个教师。尺有所短、寸有所长，术业有专攻，教学和科研是衡量一个教师的两个方面，如何把握好评价指标，让每个教师在擅长的方面做到最好，而不是拼命在不擅长的方面刻苦努力，导致现在社会上出现各种为应付职称评审而出现的不正常现象。

3）要强化师资培训力度。为了深入认真贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，培养造就高素质专业化创新型教师队伍，《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》中对教师队伍的建设给出全面意见。数控技术是一门实践性较强的课程，但是很多教师并不具有工程背景，在实践教学方面不尽如人意。另外，随着云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术的出现，教学方式随着信息化而发生重大变革，教师需要灵活运用现代信息技术进行教育教学。因此，培训要因人而异，要具有针对性，没有工程背景的可以挂职到企业锻炼，缺乏现代信息技术运用能力的可以到专门的研修班进行培训，要综合运用各种方式提高教师的教学能力，使教师能够胜任现代教学要求。

6 结语

百年大计，教育为本。在新工科背景下，面对新形势、新任务，不断探索新的教学方法，不断适应社会发展，是每个高校教师都要面临的任务。数控技术课程作为机械类专业的核心课程，具有非常重要的作用。本文以宝鸡文理学院教学现状为例，提出自己的一些看法，以期能够为其他课程提供借鉴。

参考文献

[1]陈宝生：在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话[DB/OL].http：//www.sohu.com/a/249428804_273375.

[2]魏宏波.数控技术教学改革探讨[J].科技信息，2009（13）：111-112.

[3]魏宏波.校企合作培养卓越工程师模式的探索[J].中国现代教育装备，2012（17）：35-37.

[4]徐艳，周俊，宋明.“互联网+”时代工科教学改革的机遇与挑战[J].产业与科技论坛，2017（13）：160-161.

[5]习近平.在北京大学师生座谈会上的讲话[DB/OL].http：//www.xinhuanet.com/2018-05/03/c_1122774230.htm.