新工科背景下的金屬切削機床課程教學改革與探索

徐 銘，李志軍，孟五洲

（安陽工學院機械工程學院，河南安陽455000）

0 前言

金屬切削機床是加工機器零件的主要設備，其工作量占制造總工作量的40-60%。在一般的機械制造企業，金屬切削機床的臺數要占設備總臺套數的60-80%。金屬切削機床的先進程度直接影響產品質量和勞動生產率。機床擁有量、產量、品種和質量已經成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一[1]。作為安陽工學院（以下簡稱“我校”）的品牌專業，在機械設計制造及其自動化專業的人才培養方案中，金屬切削機床概論、金屬切削機床設計等機床類課程是該專業重要的專業課。

近年來，我國逐步實施“中國制造2025”“互聯網+”，加快新經濟的發展，對高等學校培養高素質工程技術人才提出了更高的要求。在這種背景下，2017年，“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”提出了新工科發展的建設構想，為我國工程教育體系的高質量發展指明了方向[2]。新工科建設將樹立創新型工程教育理念，提升學生工程科技創新、創造能力；樹立綜合化工程教育理念，推進學科交叉培養；樹立全周期工程教育理念，優化人才培養全過程、各環節，培養學生終身學習發展、適應時代要求的關鍵能力[3]。我校作為地方高校，對區域經濟發展和產業轉型升級發揮著重要的支撐作用。在上述大環境下，在我校機械設計制造及其自動化專業進行基于新工科背景下的金屬切削機床課程教學改革與探索勢在必行。

1 現狀分析

金屬切削機床類課程是機械設計制造及其自動化專業的主干課。通過學習這些課程，學生將在學習金屬切削機床的工作原理、主要結構的基礎上，掌握分析機床的常用方法。在金屬切削機床課程的實際教學過程中，存在以下問題。

①理論教學的方式單一，教學效果不理想。目前，金屬切削機床類的課程，仍主要以課堂講授為主。老師關注的是“教”的效果，而忽略了學生“學”的實際收獲。再加上學生缺乏課前預習、課堂參與、課后復習等環節，教學效果并不盡如人意。

②金屬切削機床相關課程是理論與實踐并重的課程，雖然在講授理論知識過程中，穿插有實驗，但由于實驗條件限制和實訓師資力量不足等原因，學生動手參與的機會少，理論與實踐存在脫節現象。

③學習效果考核不全面。目前評定綜合成績由三部分組成：平時成績占10%，實驗成績占20%，期末考試卷面成績占70%。雖然優于以考試定成績的考核方式，但現行的考核辦法效果也不明顯。究其原因主要有下列兩點：一是部分同學雖然到課率很高，基本無缺課現象，但在課堂上不專心聽課，有玩手機、看其他書刊等情況，課下抄作業，并沒有真正學習和掌握課堂知識，出現平時成績很高，卷面成績很低的現象；二是抄襲實驗報告的問題仍然存在，實驗報告不能真實地反映學生的實驗效果，實驗成績沒有明顯的區分度。

目前無法滿足新工科背景下的金屬切削機床課程的教學需求，必須進行深入的改革和探索，以適應機械類課程的發展趨勢。

2 項目具體改革內容

2.1 對課堂授課方式進行必要的改革

傳統的“滿堂灌”已不能適應新工科的發展要求。在每次授課結束前，針對下一節所講內容，給學生提出2～3個問題，讓學生帶著問題進行預習，并在下次上課時用5-10分鐘時間對問題進行提問，針對學生回答問題的情況，確定本節課的講授重點。確保每節課都能讓學生掌握2～3個關鍵知識點。

2.2 優化實踐環節

實驗是對課堂教學的有力補充。金屬切削機床課程的實驗涉及機床的傳動系統和機床的典型內部構造等內容。通過專業認知實習讓學生親身感受金屬切削機床在實際生產中的應用。

充分發揮校企合作的優勢，建立多主體協同育人機制。機械工程學院與安陽鑫盛機床有限公司、鍛壓設備廠都有著長期的合作。

樹立全周期工程教育理念。結合金屬切削機床相關課程的講授內容，聯系工廠生產實際，以AD25XS數控臥式車床和CK61100F數控臥式車床的相關設計內容作為2020屆機制專業學生的畢業設計題目，讓學生將金屬切削機床課程上所學的知識真正應用于工程實踐。

2.3 豐富考核方式

傳統的考核方式包括平時成績、實驗成績、期末卷面成績三項。由于存在抄襲作業、實驗報告等現象，出現了平時成績、實驗成績較好，卷面成績很低的情況，不能真實地反映學生對該門課程的掌握情況。根據新工科建設的目標要求，在課堂上增設測驗環節，及時對學生現階段的學習效果做出評價，對學生是一種鞭策，也是老師下一步教學內容、教學重點調整的依據。在實驗過程中，注重學生動手能力的考察，對每一個學生的實際操作進行現場打分，結合實驗報告給出實驗的綜合評價。

2.4 積極建立雙師型的師資隊伍[4]

作為理論和實踐并重的一類課程，要求教師具有較深厚的工程背景。按照新工科的建設要求，建立完善中國特色、國際實質等效的工程教育專業認證制度，把專業認證作為建設一流本科的重要抓手和基礎性工程，用國際實質等效的標準引導專業教學。為此，金屬切削機床類課程在加強理論知識體系的同時，與企業加強聯系，創造條件，給任課教師提供機會進一步學習、掌握實踐技能。

3 項目改革目標

①創新課程講授模式，按照新工科的目標要求，以學生為中心，以成果為導向，關注學生的學習效果。

2）以金屬切削機床理論知識的講授為主線，以實驗及其他形式的實踐環節為延伸，建立完善的課程評價體系。

積極探索課程建設、實驗設計和實踐教學改革。注重因材施教，在夯實基礎的前提下，注重學生實際操作能力的培養，以達到專業培養目標。

4 需要解決的關鍵問題

①完善課程體系，探索授課新模式。金屬切削機床課程包括概論和設計方面的許多內容。金屬切削機床概論部分涉及的知識面廣，根據金屬切削機床的類型自成體系。金屬切削機床設計部分要求學生在掌握機床基本結構的基礎上，熟練應用機床的設計方法。在課程內容設置和布局中，首先明確學生的學習重點，學生應達到的學習目標和應具備的能力要求。以成果為導向，采取多種形式和教學手段，激發學生的學習興趣和學習主動性，充分發揮教師的引領作用，鼓勵學生參與課堂教學，根據學生學習掌握的情況，及時調整內容，使學生每節課都能有所收獲。

②積極探索實驗和實踐環節的新方案。實驗和實踐是培養學生實際操作能力的重要環節。首先從思想上讓學生重視實驗，明確實驗在金屬切削機床課程整個學習過程中的重要作用，豐富實驗內容，設置提問、討論、打分等環節。

③創造條件，提升任課教師的工程實踐能力，打造雙師型隊伍。

④積極聯合企業，為學生提供充分的實踐機會。

5 結論

在新工科建設大背景下，以提高學生學習效果為目的，在金屬切削機床課程的教學過程中，將教師講授、課上提問、隨堂測驗等多種方式相結合，激發學生的學習積極性，創新教學模式。以實驗、實踐環節為依托，將理論知識與金屬切削機床生產實踐融為一體，在實驗過程中，采取多種形式，提高學生對實驗及實踐環節的參與力度，關注每位學生的學習狀態和學習效果。