面向工程教育認證的數控技術課程建設

高建設 丁順良

摘? ?要：數控技術課程是機械工程專業的一門基礎課程，在工程教育認證標準下，完善數控技術課程建設需要設置科學合理的大綱，并通過多元化的教學模式和方法來實現教學創新和發展，從而提高學生學習能力、動手能力和創新能力。針對面向工程教育認證的數控技術課程建設進行了分析和討論，為推進數控技術課程建設的發展提出建議，為新形勢下我國數控行業培養更多優秀的人才提供參考。

關鍵詞：工程教育認證? 數控技術? 課程建設

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（c）-0213-03

經濟全球化發展對制造業要求越來越高，也對培養制造業工程師的高等工程教育學制和質量提出了更高要求，因此在課程教學方面需要重點對學生的學習質量進行保障，加強工程設計的實踐教學[1]，培養更多優秀人才，為國家和社會的發展提供人才保障，提高我國制造業的核心競爭力。

數控技術是現階段機械制造業競爭中最關鍵的技術之一。數控技術是結合了計算機、自動控制、微電子、自動檢測以及精密機械等多學科的一門綜合性技術，其可以為國家和社會培養數控加工、模具設計和制造、CAM/CAD等多方面的具有很強實踐能力以及創新能力的數控技術人才。可以說，數控技術是一門多學科交叉融合的綜合性學科。因此，高等學校需要得達到工程教育認證標準，這就需要對數控技術課程教學進行不斷的改革創新，優化教學內容和方法[2]，從而為社會培養出更多的、更加優秀的應用型人才和專業工程師，為我國經濟發展添磚加瓦。

1? 工程教育認證下數控技術課程教學要求和人才培養目標

數控技術是機械制造業中的關鍵性技術和核心技術。工程教育認證標準下對高等院校數控技術課程人才的培養目標主要是：系統地掌握數控技術理論，了解數控系統相關原理，能夠針對現場問題進行分析，并具有解決問題的正確思維和能力。基于該目標，工程教育認證對學生畢業要求、專業培養目標、課程體系、是否持續改進、師資隊伍、支持條件等提出了一系列要求。隨著全球產業化的不斷創新和發展，生產制造行業對數控技術人才的需求在不斷增加，并且從原來的操作機床為主向著操作數控機床、數控程序編寫、數控機床安裝調試以及維修維護的方向上發展，此外，集設計數控機床機械結構、進行數控系統的選型、電氣系統、實現機床數控化改造等多項技能于一身的復合型高級人才的需求量也在不斷增加。但是一些高校并沒有嚴格按照工程教育認證的標準來進行數控技術課程教學，這樣就導致教學及學生今后工作過程中存在很多問題，例如目前數控技術課程教學中一些院校的教師對數控編程更加重視，他們認為數控技術中數控編程是最重要的內容，因此就造成了對數控技術課程中機電一體化綜合知識的不重視，使得學生的機電知識掌握水平不高[2-3]。

2? 面向工程教育認證的數控技術課程建設中存在的問題

2.1 理論教學方面的問題

隨著計算機技術的發展，數控技術也得到了不斷的創新和發展，但是在數控技術的教材中仍然還保留了穿孔帶、軟盤等應不再適用的程序載體，這些教材過于老舊，并沒有及時進行更新，這與工程教育認證標準及數控技術教學需求嚴重不符。另外，在數控技術的理論知識中，有一些比較深奧和很難理解的數控原理和公式，如數控裝置的行動軌跡和控制原理，在日常的課程教學中，教師很難對這些原理和公式系統地講解清楚，學生也很難理解清楚，更談不上掌握所學的知識，這樣就造成學生對數控技術知識的學習缺乏動力，興趣不足，甚至產生厭學情緒。此外，受到數控技術學科種類多、內容交叉性大等特點的影響，在教學的過程中，教師并不容易把要教授的所有內容都講解楚，造成知識點復雜、不清晰、銜接不緊湊等問題。

2.2 實踐教學方面的問題

實踐教學是數控技術課程教學中最為重要的過程，實踐教學直接影響到學生在今后工作中知識和技術的應用。近些年，中央財政撥付了大批資金來支持地方院校進行實驗室建設，加大了對數控技術實驗室相關設備設施的投入力度，但是在一些院校中，因為學生多，使得高校數控技術實訓設備設施的數量仍然不能滿足課程教學的需求，出現數控技術課程實訓設備設施嚴重不足的問題，學生實際動手操作的機會非常少，大部分的時候是兩三個學生共同使用一臺設備，甚至一些院校中還出現一個班學生共同使用一臺設備的問題。另外，數控實驗室中的設備設施并不是現代化大中型企業使用的主流產品，因此也會對學生將來在實際工作中對數控技術的學習和掌握產生影響。此外，在數控技術課程的實踐教學內容方面，一些學校只設置了數控機床部分調控和維修維護操作內容，或者是一些數控編程、上機操作的演示，又或者是只設置了數控車床和數控銑床、數控加工中心中某一項數控機床的演示操作，并沒有針對所有數控機床操作實踐課程進行設置，這樣就不能讓所有學生掌握全面的數控機床操作技能，這對培養學生數控技術實踐技能非常不利。

2.3 師資隊伍方面的問題

長期以來，在高等學校教學中，教師對課程進行教授的方式主要是以課堂理論教學為主的傳統教學方式[4]，即便是在數控技術這樣實踐性很強的課程教學中也是以驗證型、認知型或演示型的實驗為主，而設計型和綜合性的實驗教學較少，自主進行一些實驗項目的創新研發更少之又少，實驗內容和實際生產聯系不夠緊密，并且在教學過程中還忽視了對學生創新意識和能力的培養，忽略了學生在課堂教學中的主體地位。

此外，數控技術課程對教師的理論知識和實踐知識結構以及認知能力等方面的結合要求較高。在一些高等院校數控技術課程教學中，大部分教師都是機械類專業畢業的，對數控技術中的數學原理和編程理論掌握比較薄弱，而既懂理論教學又具備實踐教學技能的教師較少，甚至一些教師都沒有相關的數控技術專業技能培訓資格，在這種情況下，學生對數控技術課程的學習效果必然會受到較大影響，這對學生數控技術知識和技能的掌握是非常不利的。

2.4 考核方式方面的問題

數控技術教學的考核方式一般情況下采取的是傳統的日常成績+卷面成績的考核方式，其中日常成績在總成績中占據了約20%的比例，卷面成績占據了約80%的比例。可見數控技術課程的最終成績主要取決于卷面成績。這種考核方式并不科學，并且這種考核方式還會造成學生日常學習不認真，考前進行突擊背誦的現象，這樣并不能準確檢驗出學生對數控技術知識真實的掌握情況，也不利于教師針對學生掌握知識的情況進行重點教學。

數控技術實踐教學考核的主要原則應是以上機考試成績為參考的，但在一些院校中因為數控技術學科機床數量比較少，使得大部分學生實踐動手操作的機會比較少，而這種現象不能更好地反映出學生真正的實踐操作能力。即便是在一些實驗條件比較好的院校中，由于實踐教學教師數量少，實踐教學考核成績只是以加工出來的工件是否符合標準來評判，而不是考慮工件加工的整個過程，由于工件的質量會受到多方面因素的影響，如機床本身的精準度情況、刀具的質量情況以及各種工藝的參數等，只依靠工件是否符合標準來決定成績忽視了數控技術課程考核的真正目的，同時也不能真實地反映出學生的實際操作能力，因此這種考核方法是不科學的。

3? 面向工程教育認證的數控技術課程建設舉措

3.1 加強理論教學與實踐教學相統一

工程教育認證的重要目的是促進相關專業行知合一[5]。在數控技術課程理論知識的教學過程中可以在多媒體智慧教室中進行教學，通過借助于數控加工仿真軟件來讓學生對數控機床操作面板進行了解和熟悉，在這個過程中還可以讓學生掌握參考點、對刀、刀具補償、程序導入等一些基礎性的操作方法等，另外通過仿真軟件還可以幫助學生了解走刀路線，對指令進行深入的理解和掌握。

另外，在實踐教學中可以為學生設計出各種零件加工項目，并讓學生在數控實踐訓練中進行獨立制作和完成，之后針對學生加工好的零部件來進行分析，并幫助學生更好地了解和掌握該怎樣選擇夾具和刀具，以及走刀路線和切削用量等一些數控技術的理論性知識，從而掌握指令對加工效率和加工精度的影響。

加強理論教學和實踐教學相統一，可以讓學生一邊學習，一邊練習，不僅可以激發起學生的熱情和興趣，同時還可以讓學生認識到理論和實踐是同等重要的，不僅提高了學生的實踐操作能力，同時還幫助學生掌握理論知識，讓學生對今后工作和研究的自信心更強，更有能力去為未來數控技術的發展進行創新和創造。

3.2 加強師資隊伍建設

工程教育認證不僅對學生的學習過程提出了要求，也對教師隊伍提出了要求。數控技術課程是一門綜合性非常強的課程，因此需要數控技術教師不僅要掌握扎實的理論知識，同時還需要具備很強的實踐操作技能。教師不僅需要掌握機械結構，同時還需要掌握電氣控制、編程、數學、檢測、計算機、機械加工等相關知識。因此一名合格的數控技術教師需要掌握比較多的理論知識和實踐技能，需要不斷加強數控技術師資隊伍的建設。首先，學校應該積極從相關企業和科研院所引入一些既懂理論知識又具有很強的實踐操作技能的高素質數控技術人才來不斷優化師資隊伍，為數控技術課程教學水平的提高提供重要的師資保障。

其次，學校現有的數控技術方面的教師應該不斷提升自身的綜合素質，通過參與科研活動和企業生產實踐活動來提升自己的理論知識水平和實踐操作技能，讓自己成為一名雙師型的數控技術教師。

另外，學校還應該針對數控技術課程教師的實際情況來制定出科學合理的培訓方案，針對理論知識比較薄弱的教師多進行理論知識方面的培訓工作;針對實踐操作技能匱乏的教師多進行實踐操作技能方面的培訓工作，從而保證數控技術教師的理論知識和實踐操作能力的協調發展，為提高數控技術課程教學水平做出重要的師資保障。

3.3 優化課程考核方式

在一些院校數控技術課程的培養方案中，針對數控技術知識的教學一般包括了理論知識和實訓兩個方面，在考核的時候也是以這兩部分內容為主的[6]。在進行數控技術理論知識課程考核的時候，應該調整學生考核內容的比例關系，從原來日常成績占20%，試卷考核占80%的比例，大致調整為考勤和課堂表現成績（10%）、大作業成績（10%）、期末卷面成績（50%）、平時作業成績（10%）、實踐能力（10%）和學習能力（10%）的比例關系上，這樣就增加了學生日常學習情況的成績比例，不僅可以反映出學生日常的學習情況，同時還減少了一些學生臨陣磨槍的問題，更加真實地反映出學生對理論知識和實踐知識的掌握情況。

此外，在對實訓課程的考核反面，應該采取項目考核的方式，對學生查找資料、撰寫開題報告以及擬定研究計劃和分析零部件的圖樣、確定加工工藝、加工程序、數值計算、程序檢驗加工、制作控制介質、實操加工、撰寫研究報告等內容進行考核。這樣就可以讓學生更加清楚地了解數控技術完整的研究過程，不僅有助于學生綜合能力的提高，同時還保證學生對整個數控加工過程進行分析和評價，實現成績考核的針對性、全面性和科學性。

4? 結語

數控技術課程建設是一項長期的、不斷完善和創新的過程，只有立足需求，將理論和實踐相結合才能讓課堂教育和工業生產實現接軌，才可以培養出更多社會需要的人才。

參考文獻

[1] 鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-12.

[2] 萬智輝，徐英帥.基于工程教育認證的數控技術課程教改研究[J].東華理工大學學報：社會科學版，2018，37（3）：294-296.

[3] 林健.“卓越工程師教育培養計劃”質量要求與工程教育認證[J].高等工程教育研究，2018（6）：49-61.

[4] 季國順.面向“卓越計劃”的數控技術課程改革[J].大學教育，2016（1）：121-122.

[5] 田原源，崔凱，張海波，等.計算機數控理論及技術課程的教學改革方法與實踐[J].東北電力大學學報，2017（33）：91-95.

[6] 夏博，胡雪，曾海峰，等.基于工程教育專業認證的《數控技術》課程目標達成度評價方法[J].教育現代化，2019，6（68）：185-187.