新工科背景下民族地区高校数控技术课程教学改革研究

周佳华　毕仁贵　刘洋　李剑　杨代云

摘 要：高校传统“理论-实践”一体化教学模式对教学与实践之间较为重视理论教学，缺少均衡性发展，不足以满足新时代下人才需求。本文阐述分析“理论-实践”教学模式，注重理论与实践之间的联系，更加关注学生实操能力培养，提出建立完善以学生为主体的“理论-实践”教学模式的举措及实施流程，创新教学改革，探索出一条具备民族地区特色高质量工科教学道路。

关键词：高校 数控技术课程 教学改革

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月印发《中国制造2025》提出了坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，实现“制造大国”转变成“制造强国”的目标[1-2]。为此，民族地区为追求时代进步的步伐，对于地区高校教学改革提出符合时代发展的新要求，不仅追求理论知识与实践能力，而且必须紧地区制造业的发展需求，培養学生国际化交流及适应高新设备操作能力，同时还需注重学生的“本体效应”及民族区地区的“环境效应”，激发学生的创新能力和创新意识，以适应片区发展高级数控技术人才需求。本课程综合性、实践性强，涉及到对专业知识具体运用，基于此特点，部分教育工作者提出了“卓越课程”改革，采用创新型混合教学模式，具有一定成效[3]。同时，部分院校针对解决学以致用问题，开展技能比赛，一方面为教师提供更多教学情景，另一方面为学生提供更多实践机会，增强了“学”到“做”结合[3-4]。地区经济较好地区高校采用“工学结合”模式，能够从企业用工角度，助力教学改革找到正确方向[5-6]，但对于经济相对落后民族地区，由于数控专业教学投入、消耗多等原因难以具体落实“工学”结合模式，因此采用“软件”与“实验”相结合的教学模式，在有效资源配置条件下，在发挥数控仿真软件“软实力”同时，跟上相应的信息化教学改进实验教学模式[7]，着重采用启发式教学方法，通过建立成绩评测体系，综合分析培养结果[8]，形成闭环教学体系。综合来看“数控技术”课程教学改革必须“因地制宜”，依据地区特色，注重服务地区制造业来实现“理论”和“实践”完美结合。以学生为主体，培养其综合素养、学习能力、动手能力，循序渐进推进“数控技术”实践和探究，课程体系改革的稳步进行，满足适应新时代背景下民族地区工科发展需求。

2 产教融合背景下改革实施的意义

民族地区高等学校的教学改革，存在问题较为突出，特别是湘西等民族地区受地区制造业发展形势影响，培养模式单一、“校”-“企”结合程度低、教学内容安于稳定，缺少创新，尤其实践环节薄弱等问题依然存在[9]。以人为本，从学生发展需求看，必须重视“做”的过程，转变“学”的方式，优化“教”策略，实现“做学教”的统一；服务地区发展，从新工科建设背景下民族地区科技创新发展看，加强创新型技术人才培养，特别是技术能手型的创新人才培养不仅是新形势下地区高等学校的重要任务，也对数控实验室建设投入、实验教师队伍建设、实验教学考核机制等方面提出了新要求。它在以下几个方面意义重大：（1）有利于促进实验与理论教学模式多样化建设；（2）有利于注重“本体效应”，培养学生时代发展个性；（3）有利于提高教学质量和学生竞技水平充；（4）有利于学校工科专业结构优化，提高社会适应度；（5）有助于丰富高等教育专业培养模式的理论和实践研究。

3 改革总体实施方案设计

本课题研究依据湘西地区经济发展需求——“环境效应”，并结合学生发展“本体效应”，制定出新工科背景下民族地区高校数控技术系列课程改革总体实施方案，主要包括以下几个方面（见图1）：

（1）明确培养目标。社会层面，由传统重视理论的单一培养基础知识扎实的专业理论型人才，转向培养理论基础知识扎实、工程应用与创新能力强、适应能力强的复合创新型人才；学校层面，依据学校工科专业发展规划，结合本专业教学大纲，制定具备地区特色培养目标。

（2）探索培养及教学模式。建立闭环式数控技术实验课程教学改革，采用“理论-实践”结合培养模式和创新型综合教学模式相结合，将使用设备效果作为系统扎实的基础知识反馈，增加实践应用场景（参加各类比赛），增设数控原理（插补内容）课程设计，并逐步反馈给理论教学体系，实现理论教学模式改革。

（3）完善实验课程体系。通过采用“软件”+“硬件”方式，实验针对理论知识应用性强，着重落实“学”-“做”过程，配合考核机制检验实验教学效果作为改革依据；充分利用实训基地，整合“校”+“企”资源，提供更多应用场景，借鉴企业考核机制效果。综合“校”+“企”反馈效果实现实验课程体系闭环修正。

（4）丰富教学内容。结合民族地区特殊条件，将利用信息化手段，以人为本对传统教学方法进行创新，通过鼓励学生合作学习、小组讨论、项目学习等方式，营造开放、协作、自主的学习氛围和批判性的学习环境；加强教学团队交流，参加高校专业建设交流会，依据不同层面实现教学改革，通过交流丰富内容，学习先进教学经验。

（5）加强教学队伍建设。师资团队建设也要注重可以做到理论实践两手同抓，注重具备理论教学、实践教学双素质的双师型教师培养。敦促教师进入地区企业培指导工作，倡导企业技术骨干在校兼职，避免出现教学与服务社会脱离。

（6）完善学生考核制度。重点考核学生学业水平和个人操作能力，同时，进行综合职业能力进行考核，理论课程以考试形式考核，实验教学、金工实训以报告形式，操作数控设备的熟练程度将作为学生实践学分之中，在考核中让学生了解自己真实去水平和竞争力，敦促学生参加职业资格等级考试。进行进阶考核，让部分优秀学生朝着更有深度方向发展。

4 改革内容

以新工科背景下民族地区复合型人才培养目标作为改革为切入点，以培养学生创新及就业能力为目标，建立“理论-实践”结合培养模式和创新型综合教学模式，完善实验教学实施价值和相关课程开发及学生考核机制，改善教育实施方向，提高学生的创新能力和实践能力。具体内容包括：

（1）“理论-实践”结合培养模式下教学价值的实施。重视数控技术专业技术教学，将理论-实践结合模式应用于数控技术应用专业的教学活动，营造理论知识实践应用工作场景，依据系列实验考核要求，评估学生掌握程度，反馈教学调整；将专业教学流程注重“本体效应”以实训操作为具体要求，改善高分低能弊端，重点考察学生“理论”到“实践”转换过程，为其做好职业规划。

（2）“创新型”综合养模式下数控技术专业教学模式改革。基础理论教学结合实验教学，通过充分利用学校教学实训基地，让学生了解一线工作内容、工作环境，掌握就业必备知识技能，实现自我发展；做好数控技术系列实验课程开发，教学团队利用实训基地、企业合作打造利于学生快速掌握计算机编程课程，脱离纯操作设备学习过程，从简单操作数控设备到对数控设备进行内部安装程序和编程软件的检查；避免学生停留在工人技术水平上，进行数控系统功能开发相关课程，从数控设备的制造与编程角度上，掌握可靠的学业技能常识和课程重点。

（3）创新型综合教学模式下规划数控技术系列课程的学生学习。教学团队要重点规划学生所要完成的在校课程内容，按照重要的学业水平测试等级，对其所进行的在校实训过程进行总结，参与每年定期组织的职业资格等级技能评定测试；落实实验教学过程中学生技能培养，做好与专业内容有关的技术岗位工作，比如数控设备的质检工作或者软件编程；做好培养学生技能的大量实训教学工作，能够纠正学生就业思路，使其重视自身技能所带来的职业发展空间。

（4）创新型综合教学模式下落实数控技术系列课程的学科考核。对参与实训的学生进行考核。对学生进行分阶段综合职业能力进行考核，第一阶段重点考察学生的电气知识，使他们能够具备运用所学知识的基本能力，进阶阶段进行数控设备检修能力上考核，并引导其向编程和系统研发方向上发展；总结教学具体成效，分阶段性总结数控技术课程实验反馈应用成效，分析改革模式在培养学生技能方面存在问题；总结实验教学学生成长，判断学生发展自身技能的提升空间，对学生的编程思维能力和设备维修能力，进行长期“理论-实践”转换过程中数控技术专业知识实践监控，使实践教育可以弥补学生在知识技能、操作经验等方面的缺失。

数控加工技术课程是民族地区高校机械类专业必修内容，一般设有各类数控机床加工原理及编程理论课程，并包含模拟仿真与实操两部分实验项目，实验项目都有相应的实验目的与要求。本课题将以学生为主体，对其从“理论部分”的加工理论知识与编程知识，到仿真及实操实验课程，各部分都有评估反馈，重视过程发展，同时采用线上线下相结合的方式，监控手段多样化。具体改革实施过程如图2所示。

5 总结

综上所述，《数控技术》课程教学的过程中，必须重点突出课程的应用性，避免脱离应用“地基”，搭建上层理论课程体系。新时代背景下，民族地区工科建设课程体系，不仅要建立理论教学-实验课程-“校”考核制度-实驗教学-课程教学改革闭环体系，还要建立理论教学-实验课程-“企”考核制度-实验教学-课程教学改，让学生积累更多岗位实习经验，增强学生就业能力，满足地区经济发展需求。

项目基金：吉首大学实验教学和现代教育技术改革与研究项目（2022SYJG011）；湖南省新工科研究与实践项目（20209027）。

参考文献：

[1]盛斌，魏方. 中国制造2025[J]. 中国海关，2014（8）：1.

[2]陈建建，高慧，傅永梅，张清花.“中国制造 2025”背景下高校智能制造人才培养 策略分析[J].黑龙江科学，2021，12（23）：124-125.

[3]董友耕，商玉林，金守峰，刘学婧.工程教育专业认证下的机械工程卓越班“数控技术”课程改革与实践[J].教育现代化，2020，7（13）：40-42.

[4]邓柏祥.“数控技术”课程教学改革的探讨与实践[J].时代汽车，2020（11）：37-38.

[5]王晓磊.工学结合模式下的数控技术应用专业教学改革模式研究[J].中国金属通报，2021（05）：156-157.

[6]邓德轩，谭蓉凡.《中职现代制造技术专业群“工学结合导生制”实训模式的实践研究》课题的实施与效果分析[J].科技风，2021（21）：55-56.

[7]李家浦，瞿敏.智能制造背景下少数民族地区职业教育机电专业课程改革探索—以数控技术为例[J].创新创业理论研究与实践，2020，3（10）：80-81.

[8]汪文凌，朱民.新工科背景下项目驱动数控加工实训教学改革探索[J].现代职业教育，2021（24）：190-191.

[9]钟健.民族地区培养高端应用型数控专业人才探讨[J].职业技术，2015，14（06）：15-17.DOI：10.19552/j.cnki.issn1672-0601.2015.06.006.