数控技术专业工学一体化教学模式改革与实践研究

数控技术专业工学一体化教学模式改革与实践研究

邱小燕

江苏省徐州技师学院 221000  

摘要：数控技术专业在培养高素质技术人才方面具有重要使命，为了适应快速变化的制造环境和提高学生的竞争力，迫切需要进行数控技术专业的教学模式改革，引入工学一体化教学模式。本文研究并探讨了工学一体化教学模式在数控技术专业中的应用与改革，以提高教育质量和培养学生的实际技能。通过教学模式改革，为数控技术专业教育领域的改革提供有益的指导和经验。

关键词：工学一体化；教学模式；数控加工专业

引言

数控技术是现代制造业的支柱，也是核心技术。数控技术是采用计算机数字信息对机械运动及其工作过程进行控制的技术，具有多学科交叉、技术更新快、实践性强等特点，而原有的“重理论、轻实践，重认知、轻创新”的教学理念，以及与数控技术发展、与企业生产实践脱离的教学内容，已不适应培养应用型创新人才的需求，难以培养出具备数控加工制造领域扎实理论基础和卓越实践能力的新型工程技术人才。顺应工程教育认证标准要求和工程教育改革趋势，数控技术课程教学改革刻不容缓且意义重大。

1工学一体化教学模式的概念

工学一体化教学模式是一种现代教育理念，它将工程实践与学科知识相互融合，旨在培养学生全面的实际应用能力和创新思维。这一模式强调，学习不应仅仅局限于传授抽象理论知识，而应将这些知识与实际工程问题相结合，使学生能够理解和解决复杂的实际挑战。工学一体化教学模式鼓励跨学科学习，促使学生主动参与问题解决和实践项目，培养了解决新问题的能力。教师在这一模式下的角色也发生了转变，不再仅仅是知识的传授者，更多地是学习过程的指导者和激励者，引导学生通过实践经验不断成长和发展。总之，工学一体化教学模式的核心理念是将学术知识与实际应用相结合，培养学生的实际技能、解决问题的能力和创新思维，以满足现代工业和社会的需求。

2传统《数控技术》课程教学中存在的主要问题

在《数控技术》课程的传统课堂教学中，教师是推动课堂教学的主要驱动力，学生缺乏自主学习和主动分析解决问题的内生驱动力。研究发现，互动式讲授法、根据学生兴趣和需要的教法、让学生主动参与的教法被学生更加期待。在《数控技术》课程的传统教学内容中，主要讲授数控技术概论、数控加工程序编制基础、数控加工编程方法、数控机床的运动控制原理、数控机床的检测装置、数控机床的伺服驱动系统、数控机床的机械结构与装置等。学生们对数控机床的机械结构、伺服驱动系统、检测装置等方面知识掌握较好，而对于如何进行零件图分析及工艺处理、数学处理并编制数控加工程序掌握不好，需要在学习中投入更多精力与时间进行提升。经调查分析，学生对数控加工工艺处理及程序编制等内容掌握较差的主要原因有两点，一是工艺处理需要较为全面的学科综合运用能力，需要对伺服电机及自动控制技术、电气传动及测量监控技术、机械加工制造工艺、电子信息技术等重难点知识有较深入全面的理解；二是学生缺乏企业实践生产经验，对加工方法、工艺路线、刀具选择及夹具设计、加工路线、切削用量的确定等实践性较强的知识掌握不好。针对上述问题，为培养出数控加工产业需要的应用型创新性人才，提高学生的工程实践能力，需要对该课程的教学内容和教学方法进行重构。

3数控技术专业工学一体化教学模式设计

3.1教学目标的明确化

工学一体化教学模式的设计以教学目标的明确化为首要任务。在数控技术专业中，这些教学目标是经过精心制定的，以指导学生的学习方向，同时也为教师提供了明确的教育目标，根据实际数据和行业需求，这些目标可以被具体定义为学生需要达到的技能水平和知识要求。例如，学生需要在数控加工领域掌握各种数控机床的操作技能，包括程序编写、设备设置和维护。同时，学生还需要培养实际操作能力，以独立进行数控加工工作，并解决实际工程项目中可能出现的问题。此外，教学目标还包括培养学生的创新思维和实际应用能力，使学生能够在不断变化的制造业环境中脱颖而出。这些明确的教学目标不仅有助于学生更好地应对职业生涯中的挑战，还有助于教育机构更有效地引导教学和评估学生的学术和实际成就。通过明确教学目标，教育机构能够更准确地衡量学生的学术和实际成就，确保学生毕业时具备行业所需的核心技能和综合素质，从而更好地应对职业生涯中的挑战。

3.2优化教学内容

数控技术课程主要面向高等专科院校的机械制造及自动化专业学生，根据新工科的要求，数控技术课程的教学目标是全面提升学生的理论知识、实践能力和创新思维。因此，理论知识从数控机床的基本概念入手，熟悉数控机床的基本结构和工作原理，掌握数控加工工艺和编程方法，最终能够独立完成数控加工任务，包括零件加工、刀具选择、切削参数设置等，以培养学生具备一定丰富的机械、控制、检测、数控工艺等数控机床编程及应用的基础理论和综合技能，为将来培养一名优秀的数控工程师打下良好基础。同时，引导学生思考数控技术的发展趋势和未来应用方向，以培养社会需要的数控技术人才、创新型工程人才为宗旨。因此，课程内容不再是传统的按章节目录按部就班地讲授，而是将所学内容重新化整为零，以项目驱动分模块进行教学，突出高等专科院校的教育特点，遵循传授新技术、推广应用新技术为主，围绕数控机床编程技术组织内容，注重培养学生的编程技术应用能力。在教材选择方面，以FANUC系统数控机床的编程为主，主要内容包括数控机床的编程与操作方法以及常规零件的加工方法。在内容安排方面，增加前沿技术和实际案例的分析，融“学”“做”“写”于一体，即按照实践中的编程与操作方法组织编写，各教学情境既有相对独立性，又紧密联系、互相渗透。为了便于学生在课堂上学习和讨论，讲授过程中融入了大量的实际生产典型案例和实操图片，以通俗易懂的语言介绍数控编程的方法。将项目任务和实际生产实践典型案例相关联，结合模块中的理论知识，让课堂理论、实训、生产车间一体化，学生不仅具备扎实的数控技术知识和技能，还能具备创新意识和团队协作能力，适应快速变化的数控技术市场需求。

3.3实施个性化分层教学

面对学生基础差异大的问题，可以根据学生基础情况、学习能力和兴趣划分不同层次，有针对性地开展教学。对于基础较差的学生，可以增加基础知识的学习和巩固内容；对于基础较好的学生，则可以提供深入的内容和挑战性的任务，或鼓励其参与学科竞赛。同时，鼓励学生成立小组，进行团队合作。让基础较差的学生可以在学习过程中得到基础好的学生的帮助，同时能让基础好的学生有发挥自己才能的机会。

结束语

总而言之数控加工实训教学是以技能为核心的教学模式，其主要目的是使学生掌握数控加工基本技能，提高数控加工质量和效率。但传统的数控加工实训教学存在一定问题，如实训课程体系设置不合理、教师教学方法不恰当等，导致学生实践能力和职业素养得不到有效提升。基于智能制造的背景，应科学分析数控加工实训课程体系，并积极探索数控加工实训教学改革与实践路径，如基于工作过程重构课程体系、基于企业岗位需求重构课程内容、基于网络平台构建虚拟仿真教学环境等，不断提高数控加工实训教学质量。

参考文献

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[3]张国梁,黄秋娴,邢义虎.“数控编程与加工”课程教学改革探索与实践[J].实验技术与管理,2021,38(12):192-196.