王全龍 武美萍 呂彥明

摘要：“中國制造2025”提出了實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)，其本質(zhì)要求是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造和智能制造。未來十年，制造行業(yè)對數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)人才的需求將會大幅度增加，這就對《數(shù)控技術(shù)》課程的教學(xué)提出更高要求。針對《數(shù)控技術(shù)》課程傳統(tǒng)教學(xué)體系中存在的問題，《數(shù)控技術(shù)》教研組開展了基于“卓越課程”的《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革實(shí)踐，提出了采用“基于課題的啟發(fā)式教學(xué)、基于課程知識的循序漸進(jìn)式教學(xué)、多效合一的雙語教學(xué)以及實(shí)踐型鏈?zhǔn)浇虒W(xué)”的創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式，通過分層次、多元化的教學(xué)實(shí)踐活動、數(shù)控編程訓(xùn)練、上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)控加工比賽等豐富的學(xué)生能力培養(yǎng)手段，建設(shè)具有綜合實(shí)驗(yàn)體系和雙語教學(xué)的《數(shù)控技術(shù)》卓越課程。卓越課程的教學(xué)改革實(shí)踐激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，提升了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)探索數(shù)控技術(shù)前沿知識的能力和科技信息的利用能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：中國制造2025；卓越課程；數(shù)控技術(shù)；教學(xué)改革；智能制造

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）37-0096-03

當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，對制造業(yè)的總體要求是由“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸圃鞆?qiáng)國”，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造和智能制造[1]。未來一段時間內(nèi)，數(shù)控機(jī)床的普及率必將會大幅度提高[2，3]。同時“中國制造2025”提出了堅(jiān)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，因此能否實(shí)現(xiàn)中國的“制造強(qiáng)國”夢的關(guān)鍵在于培養(yǎng)一批具有深厚的理論基礎(chǔ)和扎實(shí)的實(shí)踐能力的數(shù)控人才[4-5]。這就對本科生《數(shù)控技術(shù)》的教學(xué)提出了更高的要求，不僅要實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)理論知識的傳授和實(shí)踐能力的鍛煉，而且應(yīng)緊跟國際數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生國際化交流的能力，同時還需注重對創(chuàng)新性研究課題的引入及研究問題的深入探討，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識，以適應(yīng)國家對高級數(shù)控技術(shù)人才的要求。顯然，沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式和方法無法達(dá)到這樣的教學(xué)目的，同時《數(shù)控技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容本身涵蓋了機(jī)床、機(jī)械加工工藝、機(jī)電控制和計算機(jī)編程等機(jī)電一體化等課程知識，是一門綜合性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，涉及到的專業(yè)詞匯具有代表性和通用性[6-8]。在這樣的自身課程特點(diǎn)和國際國內(nèi)背景下，對《數(shù)控技術(shù)》課程傳統(tǒng)的教學(xué)體系進(jìn)行“卓越課程”改革，采用雙語教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、實(shí)踐型鏈?zhǔn)浇虒W(xué)的創(chuàng)新型混合教學(xué)模式授課，在人才培養(yǎng)方面起到了事半功倍的效果。

一、卓越課程教學(xué)模式的改革創(chuàng)新

根據(jù)傳統(tǒng)的《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)模式中暴露出來的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中“主動性不強(qiáng)、互動性很少、實(shí)踐性較差”等問題，課程組成員通過多次研討交流，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，革新數(shù)控技術(shù)的教學(xué)模式，采用基于課題的啟發(fā)式教學(xué)、多效合一的雙語教學(xué)、基于課程知識與科研成果的循序漸進(jìn)式教學(xué)及實(shí)踐型鏈?zhǔn)浇虒W(xué)等多種教學(xué)模式相結(jié)合，提出創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式，通過分層次、多元化的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐活動，建設(shè)了具有綜合實(shí)驗(yàn)體系和雙語教學(xué)的數(shù)控技術(shù)卓越課程。利用比較完善的教學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐條件，在本課程教學(xué)的后期舉辦了數(shù)控編程和數(shù)控加工比賽，對優(yōu)勝者給予獎勵，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

通過數(shù)控技術(shù)卓越課程教學(xué)模式的改革，采用多種創(chuàng)新教學(xué)模式結(jié)合，既能使學(xué)生掌握系統(tǒng)扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，同時還能拓展完善數(shù)控技術(shù)或機(jī)電一體化知識的體系結(jié)構(gòu)，提高了解決實(shí)際工程應(yīng)用問題的能力，拓展了學(xué)生的國際視野，提升自我學(xué)習(xí)探索數(shù)控技術(shù)前沿知識的能力，提高了科技信息的利用能力，為培養(yǎng)國際型創(chuàng)新人才奠定了基礎(chǔ)。

二、卓越課程教學(xué)內(nèi)容的改革

（一）從注重知識傳遞過渡到注重對能力的培養(yǎng)

通過分層次、多元化的教學(xué)實(shí)踐活動，使學(xué)生不僅掌握本課程的理論知識，而且還掌握了知識的應(yīng)用方法；通過基于課題的啟發(fā)式教學(xué)和加工實(shí)例研究等形式的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用到工程實(shí)踐的能力，并能使學(xué)生積極主動地投入到課程的學(xué)習(xí)過程，進(jìn)而使學(xué)生深入理解課程教學(xué)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上鍛煉學(xué)生的動手實(shí)踐能力。

（二）采用現(xiàn)代化教學(xué)手段和科學(xué)的教學(xué)方法

課程教學(xué)中逐步采用電視錄像片、電子教案、CAI課件、模擬軟件、網(wǎng)絡(luò)課件等多種方式；實(shí)踐教學(xué)過程中采用仿真、濃縮、多媒體軟件等手段，把圖像、二維和三維動畫、音頻、視頻等表現(xiàn)形式集于一體，并創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生自己動手編寫數(shù)控程序并進(jìn)行機(jī)床加工操作，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)改革的突破與創(chuàng)新。授課教師制作和搜集了大量動畫、數(shù)控機(jī)床及其部件實(shí)物圖片、加工過程的錄像等素材，制作的課件內(nèi)容豐富、圖文并茂、條理清晰醒目，有效地解決課時少與知識量大的矛盾，提升課程教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力。

（三）構(gòu)建適應(yīng)《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)的綜合實(shí)驗(yàn)體系

加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與建設(shè)，構(gòu)建一個適應(yīng)課程教學(xué)、體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)特色的《數(shù)控技術(shù)》課程綜合實(shí)驗(yàn)體系。把數(shù)控實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，由單一的課內(nèi)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，建設(shè)成既有認(rèn)知、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又包含綜合性、提高和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)；既有緊密圍繞課程內(nèi)容的課內(nèi)必做實(shí)驗(yàn)，也有延伸課程內(nèi)容的課外選做實(shí)驗(yàn)；既有培養(yǎng)專業(yè)興趣、開拓知識面的觀摩性實(shí)驗(yàn)，也有自行設(shè)計、操作的研究創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)，努力提高學(xué)生的數(shù)控實(shí)踐、動手能力，加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。增加計算機(jī)自動編程與加工內(nèi)容，灌輸計算機(jī)輔助設(shè)計、編程與制造的思想。

（四）在雙語教學(xué)中要立足于以學(xué)生發(fā)展為本

通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，逐步推進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容，不僅要確保雙語教學(xué)與中文授課同等教學(xué)水平，還要提高學(xué)生的專業(yè)英語應(yīng)用能力，在擴(kuò)充專業(yè)詞匯量的基礎(chǔ)上，鍛煉學(xué)生英語思維的能力，培養(yǎng)學(xué)生英語表達(dá)能力，拓展學(xué)生的國際視野，提升自我學(xué)習(xí)能力，鼓勵學(xué)生探索數(shù)控技術(shù)前沿知識，提高其科技信息的檢索和利用能力，有利于學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的增強(qiáng)和綜合能力的提高，為國際創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

三、卓越課程教學(xué)改革的實(shí)施過程

（一）課堂教學(xué)過程采用多種現(xiàn)代化教學(xué)方法與創(chuàng)新型綜合教學(xué)模式

傳統(tǒng)板書、板演是十分有效的傳授知識的方式。但是，對于數(shù)控加工過程以及數(shù)控程序仿真等“動態(tài)”效果，傳統(tǒng)教學(xué)方法表現(xiàn)出不足。作為現(xiàn)代化教學(xué)方法之一的多媒體教學(xué)，可以用逼真、形象、生動的效果演示原理、過程，而且知識傳遞速度快，單位時間傳遞的信息量豐富，日益被教育界所接受和使用。本課程恰當(dāng)?shù)乩肞PT課件、錄像、投影、動畫等多媒體手段，使教學(xué)形式活潑生動，信息量和直觀性增加。有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高對本課程的興趣。

（二）靈活運(yùn)用課堂授課語言

在雙語教學(xué)過程中，靈活使用英文形式多媒體課件和英文板書輔助教學(xué)，視學(xué)生英語水平和學(xué)科知識的難易程度不同，調(diào)整英語授課比例，達(dá)到雙語教學(xué)的最優(yōu)目的。教師力求做到不僅在形式上符合雙語教學(xué)對英語授課比例的規(guī)定，在英語授課的內(nèi)涵上注意用英語講解學(xué)科知識內(nèi)容而非朗讀英文原版教材的內(nèi)容。我們在課程開始時安排學(xué)生熟悉專業(yè)詞匯，用英文講授一些較容易理解的原理和定義，以鍛煉學(xué)生用母語之外的語言去理解和思考專業(yè)知識的能力。在培養(yǎng)起學(xué)生用外語學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣和能力之后，用英文講授部分教學(xué)內(nèi)容，對于難理解的教學(xué)內(nèi)容，用英文講授之后，仍進(jìn)行必要的中文解釋，以確保學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（三）富有特色的多媒體課件

利用英語為主的課堂授課語言講授《數(shù)控技術(shù)》，并將專業(yè)英語知識有機(jī)地融入到學(xué)科知識中，必須將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉和濃縮，并有效地利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，才能在有限的課堂時間內(nèi)，保證學(xué)科知識的傳授和正常的教學(xué)進(jìn)度。

（四）教學(xué)方式的革新

由于本課程涉及面廣而學(xué)時數(shù)有限，在雙語教學(xué)過程中，注重先簡練地描繪出某章節(jié)整體框架，用清晰的語言講明整體與各組成部分之間的邏輯關(guān)系，以及需要掌握的重點(diǎn)，然后逐步展開深入，充實(shí)必要的實(shí)例和圖片動畫。變單純施教為教學(xué)相長，注意與學(xué)生有更多的互動，課堂討論、習(xí)題講解及分析總結(jié)等內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生對知識要點(diǎn)的理解和分析問題能力的提高。章節(jié)結(jié)束時讓學(xué)生有準(zhǔn)備的自我總結(jié)，并在課堂上交流等做法活躍課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用英語表達(dá)自己和參與討論。由于近年來大學(xué)生英語水平相比以前有較大提高，對雙語教學(xué)模式大多數(shù)學(xué)生很快就能夠較好的適應(yīng)，而且學(xué)習(xí)積極性很高，絕大多數(shù)學(xué)生能用英文完成作業(yè)。

四、卓越課程教學(xué)改革的實(shí)施效果

通過卓越課程的實(shí)施，學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力得到了顯著提升。

1.學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性明顯提升。通過課后作業(yè)、上機(jī)編程實(shí)踐與數(shù)控加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，同時培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題和動手實(shí)踐的能力。利用本課程比較完善的教學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐條件，在本課程的后期舉辦了數(shù)控編程和數(shù)控加工比賽，并對優(yōu)勝者給予獎勵，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在江蘇省大學(xué)生先進(jìn)制造技術(shù)創(chuàng)新制作大賽上，參賽學(xué)生以熟練的編程和數(shù)控加工操作贏得獎項(xiàng)。

2.學(xué)生的專業(yè)英語水平顯著提高。課程改革前，很多學(xué)生存在這樣的觀念：認(rèn)為《數(shù)控技術(shù)》課程最有用的知識是數(shù)控編程。實(shí)際上數(shù)控知識包括了機(jī)械、電氣、電子、控制等多門學(xué)科豐富的知識，是多門學(xué)科知識的綜合應(yīng)用，更是多門學(xué)科知識的集成提高。通過雙語教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的多學(xué)科綜合知識和本專業(yè)外語水平得到明顯提高，提升了學(xué)生綜合學(xué)習(xí)閱讀英文文獻(xiàn)的能力，擴(kuò)展了學(xué)生對國際數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的認(rèn)識，并通過教師的關(guān)注與講解，讓學(xué)生更好的了解數(shù)控技術(shù)發(fā)展前沿，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。

3.學(xué)生的工程素養(yǎng)得到了提升。在教學(xué)實(shí)踐中，貫穿了鮮活的工程應(yīng)用案例，并通過對工程案例的剖析和綜合，讓學(xué)生自己動手實(shí)踐，系統(tǒng)地了解工程實(shí)施過程，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力；并可以使學(xué)生從教學(xué)過程中體會到數(shù)控知識對機(jī)械工程系統(tǒng)各方面作用的效果，使學(xué)生自覺形成從工程應(yīng)用系統(tǒng)的角度，考慮數(shù)控知識及機(jī)電一體化知識在工程實(shí)際中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐思維，提升學(xué)生的工程素養(yǎng)。

五、總結(jié)

通過《數(shù)控技術(shù)》卓越課程教學(xué)改革，創(chuàng)新了教學(xué)模式，豐富了教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)過程，并探索性的開展了雙語教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果?！稊?shù)控技術(shù)》教學(xué)過程的實(shí)施，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能，提高了學(xué)生的數(shù)控實(shí)踐、動手能力和解決實(shí)際工程應(yīng)用問題的能力；同時雙語教學(xué)過程的實(shí)施，拓展了學(xué)生的國際視野，有利于學(xué)生素質(zhì)的增強(qiáng)和競爭能力的提高，為國際創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

1.課程建設(shè)以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)、中心和目的，以激發(fā)學(xué)生的興趣為基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學(xué)生的自信心和創(chuàng)造力，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展和全面發(fā)展。創(chuàng)新教學(xué)模式，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，鼓勵研究性教學(xué)，并通過合作學(xué)習(xí)、小組討論、項(xiàng)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。

2.精心組織、設(shè)計與課程理論部分相配套的課程實(shí)驗(yàn)、案例分析、課程大作業(yè)等，鼓勵學(xué)生參與相關(guān)課題研究、課外科技活動等創(chuàng)新活動。豐富教學(xué)內(nèi)容，引入具有先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)典性的教學(xué)內(nèi)容，廣泛吸收先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀教學(xué)改革成果，能及時反映本學(xué)科領(lǐng)域最新科技成果，同時體現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的新要求。

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