袁容 欧阳 杨向莙 李晓晓 袁新璐
摘 要:科教兴国是我国当前重点提倡的一个重要方针,大学生作为科教兴国的主要依托对象,对其的培养质量显得尤其重要。本科教学课程方案的合理性和优质性,很大程度决定着本科人才的培养质量。因此,文章以《数控技术与编程》课程为例,对本科人才培养质量和教学课程方案展开一个初步的探索,提出了一种“常规教学模式结合灵活教辅模式”的教学方案。阐述了常规教学模式的重要作用,以及专业导师制对于灵活教辅模式的重要支撑。
关键词:科教兴国 培养质量 常规教学模式 灵活教辅模式
随着当今科技的飞速发展,我国对科技强国概念的重视程度与日俱增。科技能力的强弱不仅决定了一个国家在国际上的地位,还能反映一个国家教育质量的优劣。因此,为给各企事业重要岗位输送高质量的人才,当代高等教育对本科人才培养提出了更高的要求[1-2]。相应地,对本科教学课程的方案改革也提出了新的期望。对年来,国家教育部、省教育厅、市教育局等部门对本科人才培养质量的重视程度在持续上升,先后印发了多份重要指示文件。各高校根据上级领导部门的重要指示精神,从多个角度进行了改革,旨在提高本科人才培养的质量,有效对本科教学课程的方案进行了改革[3]。上级领导部门的重视,加上高校自身的执行力,近年来,我国对本科生培养质量的提高取得了显著的进步。
由于机械设计制造及其自动化专业的市场需求量大,该专业涉及的核心课程种类较多,因此对从事该专业工作的大学生提出了较高的要求。《数控技术与编程》课程作为一门主要的专业基础课程,在整个课程体系中扮演者十分重要的作用[4-5]。此外,我国近年来也一直在重视智能制造的发展,数控技术就是其中典型的原材料之一,其发展可以给智能制造提供一定的技术支撑。因此,本文以《数控技术与编程》课程为例,对本科人才培养质量和教学课程方案展开一个初步的探索。
1 常规教学结合灵活教辅模式的教学方案
针对《数控技术及编程》课程知识结构的特殊性,为同时充分利用课堂上和课堂下的学习时间,提出采用常规教学模式和灵活教辅模式相结合的教学方案,如图1所示。通过教学和教辅相结合的教学方案,培养学生通过多种渠道吸收知識的能力。在课堂上,从教师讲授中、从学生互动中、以及从人机交互中分别学习和掌握课程相关知识。在课堂下,从专业导师中直接或间接解决该课程的相关问题,并适当辐射多种相关课程的知识学习。
1.1 课程地位及课程目标
找准定位。根据社会市场对大学本科学生质量的实际需求,明确《数控技术及编程》课程在当今社会这个大舞台上扮演什么样的角色。《数控技术及编程》是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课程。通过该课程的学习,使学生初步掌握数控系统、数控原理、插补原理、检测原理、数控机床等有关基本知识;基本掌握数控编程的基本概念、数控编程的内容、步骤和方法;基本掌握常用数控机床的编程指令、程序格式;初步具备数控编程的基本能力,为从事数控加工等方面工作打下良好的基础。
明确目标。根据课程定位,结合大学本科生培养方案,制定“数控技术及编程”课程的四大课程目标。目标1:掌握CNC系统组成和工作原理、数控装置软件和硬件的基本结构;基本掌握数控机床机械结构及主要特点;掌握数控程序的格式、常用指令的使用方法。目标2:了解数控编程的基本概念、基本掌握插补运算的基本概念,基本掌握插补的原理;基本掌握数控编程中的数值计算方法,了解节点计算的原因和方法。目标3:了解机械制造业的技术现状和发展趋势,能基本知晓现代的先进制造技术与方法,了解数控仿真加工。目标4:掌握数控编程的内容、步骤和方法;基本掌握常见数控系统的编程方法;了解各种典型位置检测元器件的工作原理。此外,将学科前沿、社会责任等思政内容融入教学过程,引导学生树立科技强国思想,培养学生牢记社会主义核心价值观,使学生具备专业素养与职业道德。
1.2 常规教学模式是教育根本
讲台是面向多人教学最重要的舞台。《数控编程及技术》是一门理论应用于实践较强的课程。通过教师在多媒体教室讲授,使学生循序渐进地了解该课程的理论知识。从引言章节中了解数控技术的作用与现状、以及学习本课程的目的;从数控技术概述章节中了解数控技术的基本概念与特点、数控机床的工作原理与数控系统分类、以及数控技术的发展现状;从数控机床的结构与传动章节中了解数控机床的结构要求、数控机床的主运动与主轴运动、以及回转工作台;从数控编程基础章节中了解数控编程基础概述、坐标与运动方向、以及人工编程基础;从插补原理及控制方法章节中了解插补原理概述、逐点比较法插补、数字积分法(DDA)插补、以及刀具半径补偿;从数控铣床编程章节中了解数控铣床常用指令、以及数控铣床编程实例;从加工中心编程章节中了解加工中心编程指令、以及加工中心编程实例。
互动是小组查漏补缺最有效的方式。通常,对于当代本科学生而言,多数学生在遇到不会的问题时,顾忌到自身的心理负担,直接向授课教师咨询的意向性不是太大,导致学生缺乏重要的课程知识,从而没有形成一个完整的课程知识体系,最终无法达到《数控技术与编程》课程对本科学生的培养目标。更进一步地,以后在相关专业的工作岗位上,无法满足用人单位对大学生的综合素质要求。沟通是解决疑惑最重要的途径之一。从心理学角度来讲,相较于教师与学生之间的化学距离,学生与学生之间的化学距离更小。因此,提出采用小组互动的方式,让学生们进行零距离的自主交流与沟通。通过这种沟通,可以彼此诉说自我对哪一些知识点的困惑,并通过互相解答进行查漏补缺,弥补该课程中个人缺失的重要知识。特别的,通过小组互动,也可以从多方面吸收不同的人对同一个问题的不同见解,以此提高学生个人对课程学习中或者生活中遇到的具体问题分析的全面性。多人互动,类似于一个小的智囊团,大家在交流中描述问题,讨论中解决疑惑。针对都不太清楚的共性问题,可以收集总结,一并提交给授课教师,授课老师可以根据所有学生或大多数学生的共性问题,通过专题讲解的形式,针对性的进行答疑,高质高效地完成该课程的理论教学任务。
交互是人与机器沟通最直接的渠道。《数控技术与编程》是一门侧重于实际操作的专业基础课程,旨在培养学生与机器“打交道”的基本功、灵活性、以及拓展能力。基本功是指根据老师讲解的编程步骤及相关指令,可以独立完成与讲解内容相关的编程任务。灵活性是指根据老师讲解的编程指令,在微调加工对象的条件下,能够独立完成加工任务的编程。拓展能力是指根据老师讲解的编程功能函数,可以以较为复杂的加工任务为考核标准,学生可将教师讲授的编程知识,合理有效地完成考核任务。在数控仿真软件操作实验中,对学生的培养目标为:正确地进行仿真加工;正确地利用数控自动编程软件来获得较简单零件的加工程序。在数控铣床编程实验中,对学生的培养目标为:掌握数控铣床的编程;程序输入及编辑方法;加工仿真。在加工中心编程实验中,对学生的培养目标为:基本掌握加工中心的编程;程序输入及编辑方法;加工仿真。通过人机互动,了解数控机床的工作模式,熟悉数控机床的编程语言,掌握编程语言的编程规则,精通针对某一特定加工任务的全流程设计。
1.3 灵活教辅模式是重要补偿
根据成都大学机械工程学院制定的关于本科生的培养方案,《数控编程及技术》的授课课时为24学时,由于教学内容的复杂性和实验仪器的紧张性,学生并不能在有限的时间内获得较好的课程学习效果,较难满足每一个学生都能亲手一步一步地操作实验设备。对于学生而言,在课堂上的有限条件下,较难得到理论与实践的充分锻炼,因此迫切需要利用课后时间进行锻炼机会的补充。基于此,成都大学机械工程学院针对性的提出了专业导师制制度,内涵是为每一位本科生配备一名专业导师,该导师均来自于各学科专业的专任老师,对专业方向内的所有课程体系都有一定的熟悉度,能够给学生带来实质性的帮助和指导。该导师制度从大一新生入学开始就落实,细化到学院各系部,导师与学生的配备名单公布后,在学院领导的带领下,各导师在规定的短时间内积极与学生开展线下见面会议,了解学生的基本情况,关心学生的思想动态等等。这种导师制是覆盖每一届大学生的整个大学求学阶段,努力实现“迎接求知的学生,欢送满身本领的青年”这一伟大目标。
本科专业导师制精准搭建桥梁。由于每个学生客观存在的个体差异,每一個学生对不同知识的学习和掌握能力会有所差别。当学生遇到与课程学习相关的问题时,由于信息的不对等,以及老师教学科研任务的随机性大,各课程老师的工作位置不固定,学生很难及时联系到各专业课程的授课老师,对急需解决问题的学生而言,是一件影响积极性的事情。如果不能及时联系到课程授课老师,自己的困惑也难以解决,因此,这就体现出专业导师制的重要性。学生可以畅通与专业导师联系,及时讲述自己对哪一门专业课程存在问题,并告知授课老师相关信息。根据学生的诉求,专业导师及时联系授课老师,向授课老师传达学生待解决的问题,授课老师可以与学生交流,及时解决学生相关问题。
本科专业导师制有机串联课程。高中知识的学习具有课程类别少、课堂学习紧凑、课外活动少、学习强度高等特点。与高中阶段的学习不同,大学阶段的学习具有课程种类多样、专业课理论强度高、排课时间稀疏、课程选择面广、课外活动较多等特点。因此,大学阶段的学习方式与高中阶段的学习方式会有很大的不同,不少学生在进入大学生活的初期会有一个适应周期,在这个阶段,学生的心理或者生理都会有一些很大的落差感,甚至对有些课程学习之后的用途存在较大的迷茫。针对这种情况,为了及时有效地解决学生的困惑,专业导师制的作用就得以体现了。每当学生个人在学习过程中出现一些迷茫或者情绪低落的时候,可以第一时间与专业导师取得联系,将自己对某一门或者某几门课程学习的感受向专业导师倾诉。专业导师可以结合自身的求学经验,循序渐进地给学生进行开导。例如:高中阶段的学习,学生对每一门课程学习的期望是近期可视的,拿高分是最重要的事情,它可以很直观地决定你是去哪一种类别的大学,高中每一门课程具有极强的相对独立的性质,各课程之间的联系性相对较弱。而大学阶段的学习,各课程的理论都很深、难度较大,对于一个专业方向来说,涉及到的多门专业课程具有极强的相关性,每一门课程学习的掌握度会很大程度地影响其它课程的学习,这直接会决定是否可以疏通整个专业知识网络。此外,大学课程的学习是一个中长期的过程,难以用短期的分数来衡量课程的重要性,未来能在工作岗位上发光发热更能体现对专业知识的精通度。所以,通过专业导师制,可以帮助学生巩固重要知识及典型应用。
2 结语
本科人才培养质量的提升很大程度决定于与专业相关的教学课程方案的探究和制定。本文以《数控技术与编程》课程为例,初探了一种“常规教学模式结合灵活教辅模式”的教学方案。从教师讲授、学生互动、以及人机交互三个方面,阐述了常规教学模式的重要作用。从专业导师制具有的精准搭建桥梁、以及有机串联课程两大特色,说明了专业导师制对于灵活教辅模式的重要支撑。通过专业导师的教辅角色,可以及时解决学生相关问题、巩固重要知识及典型应用。这种教学模式对于其它具有相似性质的课程具有一定的参考价值。
基金项目:成都大学2021-2023年人才培养质量和教学改革立项项目,挑战性课程“流体传动与控制”教学设计改革探索与实践,编号:Cdjgb2022289。
参考文献:
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[4]张爱英,贾秋霜,刘凤.高职院校“数控技术与编程”课程教学模式改革探讨[J]. 装备制造技术,2023(3):218-221.
[5]贾秋霜,尚德波,刘新玲.高职“数控技术与编程”课程思政方案的设计[J]. 装备制造技术,2021(10):169-170+207.