基于產教融合模式的“數控技術”課程建設改革探索*

孔令蕾 ，張鎖榮 ，陳國炎 ，曹 健 ，唐 明

（1.江蘇理工學院機械工程學院，江蘇 常州 213001；2.江蘇特貝爾精密機械科技有限公司，江蘇 常州 214414）

0 引言

數控技術是將機械、現代控制、計算機等技術集成于一體的現代化機械制造技術，是社會生產力發展水平的重要標志[1]。為此，眾多應用型本科高校機械設計制造及其自動化專業，或機械相關專業都設有“數控技術”課程[2-5]?！皵悼丶夹g”課程的任務是滿足社會對高素質應用型人才的需求，培養出一批具有堅實的理論基礎和較高的應用技能的綜合型人才。然而，隨著科學技術的飛速發展，“數控技術”課程傳統教學偏重理論和研究型教學的方式，已不能適應當前社會對高素質應用型工程技能人才的需求。

組織校企開展產學合作協同育人，以產業需求為導向，以學生能力培養為核心，采用項目式、模擬式等教學方式，融合虛擬仿真技術、實施理論實驗一體化和混合式教學，注重培養學生自主學習、實踐操作、創新思維等綜合能力，將傳統課程延伸到社會，將產業和教育融為一體，已是應用型本科院校高質量發展的方向[6-10]。

課題組將“數控技術”課程依托于產教融合育人模式，從應用型本科人才培養目標出發，聚焦高端數控裝備產業，立足江蘇省，面向長三角經濟建設與機械行業發展需求，注重學生實踐能力，培育高素質應用型工程技能人才，對傳統“數控技術”教學模式進行改革。

1 課程教學改革目標

“數控技術”是一門理論與實踐相并重的課程，應用型本科院校的傳統“數控技術”課程教學偏重于理論基礎教學，而實踐應用教學比重偏小，已不適應社會發展的需求。隨著“中國制造”向“中國智造”轉型升級，數控技術的應用必然會越來越廣泛，相應的數控技術人才需求也會大增。作為應用型本科院校，應當為社會培養既具有堅實的理論基礎又具有過硬的實踐能力的數控技術人才。因此，需要遵循理論與實踐并重的原則，采取新的教學模式，進行基于產教融合育人模式的教學改革，整合課程教學內容和企業資源，采用“線上線下混合教學”“項目式教學”等教學方法，培養出數控技術基礎理論知識掌握扎實，加工編程與實操能力強，具備數控機床重構和伺服系統等設計與分析能力的高素質應用型工程數控技術人才。

2 教學改革設計思路

以江蘇理工學院為例，“數控技術”課程是江蘇理工學院機械設計制造及其自動化專業的核心課程，課程根據工程教育專業認證理念及目標要求，堅持立德樹人，以高端數控裝備產業的知識能力素質要求，培養學生在真實環境下解決復雜工程問題的創新能力和實踐能力，將教學任務細分化、具體化，課程教學改革設計思路如圖1所示。在授課內容上，強調理實并重，提高課程的高階性；在授課主體上，以學生能力培養為中心，采用任課教師、企業教師和實驗教師三維一體式開展不同的教學內容任務，任課教師以教授理論知識為主，企業和實驗教師以教授編程、實踐能力為主，而三者相輔相成、互相配合；在授課方法上，積極探索新型教學方法，如采用項目式、線上線下混合式等方式教學。教學課程改革始終圍繞著學生開展，旨在培養學生的實踐創新、團隊協作、探索研究等具有實踐意義的能力，為社會輸送高素質應用型工程數據技術人才。

圖1 課程教學改革設計思路

3 課程內容建設

“數控技術”課程內容主要由數控編程、數控原理、伺服系統及數控機床（機械）等部分組成，授課由任課教師、企業教師和實驗教師共同完成。課時將按照3∶1∶1∶3分配。數控編程、數控裝置與控制原理及機床結構、自動化技術等理論教學課時占比為3，主要由任課教師完成；CAD/CAM虛擬仿真、程序編制等內容教學占比為1，主要由任課教師和實驗教師完成；數控原理實驗及機床重構模塊等實踐授課占比為1，主要由實驗教師和企業教師完成；數控機床的結構、重構及復雜數控編程與故障診斷等部分采用理實一體教學，課時占比為3，主要由企業教師與任課教師合作完成，總的實踐教學占比37.5%。

課程教學過程基于江蘇特貝爾精密機械科技有限公司和江蘇常發實業集團有限公司產教協同實施，將理論學習、知識轉化、能力培養有機貫穿于課程整體教學中。課程緊扣以數控機床及機器人等為代表的高端裝備產業技術發展與應用的主流態勢和前沿知識，及時將數控技術科學研究新進展和社會需求新變化融入課程教學內容，逐年更新課程內容，保持課程內容的先進性。將江蘇特貝爾精密機械科技有限公司及校企團隊合作的高速數控磨機床、產品成套生產線等橫向項目設計作為載體，采用案例式教學、項目化教學和任務式教學等實踐驅動的新型教學方式方法，充分調動學生積極性、主動性和創造性，培養學生批判性思維方法、分析解決復雜問題以及創新創業的能力。

1）教學內容。該課程以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，全面貫徹黨的教育方針，以立德樹人為根本，以社會主義核心價值觀為引領，不忘初心、牢記使命，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，深入挖掘課程的思政教育資源，堅持知識傳授與價值引領相結合，充分發揮課程的德育功能，在課程中融入創新創業教育思想和勞動教育目標。課程各知識單元內容和融入的課程思政元素如表1所示。

表1 教學內容與課程思政

2）教學方法。探索諸如線上線下混合式、項目式、翻轉課堂等新型教學方法，應用在課程教學中。相對于傳統教學方式而言，新型教學方法不僅保留了傳統教學模式中的優點，又兼顧互聯網教學的優點；以學生為中心，由以前的單一的理論知識傳授向全方位培養學生能力進行轉變，重點培養學生的自主創新和學習能力以及分析解決問題的能力和團隊協作能力。①針對不同的教學內容，不同的教師采用不同的教學方式才能事半功倍，達到課程教學改革的目的。課程內容多而課時少，幾乎是所有專業課程教學面臨的問題，相對傳統教學方式線上線下混合式教學的優勢就彰顯出來，其基于互聯網技術容納了各種學習資源、忽略了學習環境、豐富了學生的學習方式。線上線下混合教學不僅任課教師可以采用，企業教師和實驗教師也可以采用。關于數控編程、數控裝置及控制原理等理論內容，任課教師依托實踐合作企業實際零部件加工生產過程進行視頻展示，并可對相關知識難點和重點進行演示講解。企業教師和實驗教師也可以對相關編程信息和機床操作進行視頻構建，供學生自主學習，有助于實操技能的提高。該授課方式教師既可對學生進行引導啟發、實時指導，又能激勵學生在學習過程中主動思考、積極參與，激發學生的創造性。②項目化教學方式是“行為導向”教學法的一種，引導學生學以致用，將學習到的理論基礎知識融合到實際的項目中去，并掌握項目中需要的技能知識。因此，本課程基于產教融合式的教學改革，項目教學是以企業教師為實施主體，以企業實際加工零部件為載體，如江蘇常發實業集團有限公司生產的啟動軸、江蘇國茂減速機集團有限公司生產的減速機齒輪軸等，將數控機床伺服系統與機構、加工程序編制等理論內容融入實際項目中去。遵循以理論教學為主體，以技能掌握為中心，創設真實的學習情境的教學思路，提升學生對數控技術理論知識的理解及實踐環節能力。項目的完成需要分組多人合作完成，以任務驅動的形式，學生在學中做、在做中學，在此過程中企業和任課教師都參與指導，以前者為主、后者為輔合作完成，及時解決學生遇到的困難問題，培養學生分析解決問題的能力及團結合作的能力。

3）課程考核評價體系。為了全方位、科學地對學生的整個學習過程及學習效果進行考查和評價，培養學生自主學習能動性。本課程分別以任課教師、實驗室教師、企業教師及學生自己為課程評價主體，分別以不同的考核評價形式進行評價。各評價主體既相互獨立，又相互關聯，公平公正且相互之間不能有干擾，但是為了全過程地督促學生學習，相互之間又通過不同的評價方式串聯起來，任課教師要全程參與或輔助指導。總成績分配比例為任課教師評價成績60%、實驗教師評價成績15%、企業教師評價成績15%、分組學生評價成績10%。

任課教師可以通過平時作業、綜合大作業、隨堂練習及期末考試等形式對學生進行綜合評價，根據學生的課程學習情況不斷優化各方面權重，以科學的手段制定加權平均分數來反映學生對本課程的學習掌握情況；實驗教師通過隨堂作業（實驗表現）、實踐環節過程及實驗報告進行評價考核，在此過程中任課教師也要參與輔助指導學生實驗，考查學生的隨堂學習情況，以便全過程了解學生的學習動態；企業教師可以通過隨堂問答（實踐表現）、操作過程、作品與實踐報告的形式進行評價；鑒于學生人數多、設備少的情況，采取小組形式做出作品，分組學生通過大作業、實踐作品、實踐報告來互相評價，最終結果由小組組長評定，在企業實踐過程中任課教師也要參與輔助指導學生。課程評價考核體系如圖2所示。

圖2 課程評價考核體系

4 結語

“數控技術”課程不僅是一門有理論深度的課程，同時也是一門實踐性很強的專業核心課程，諸如數控機床加工工藝與加工編程及其機床結構、伺服控制系統等內容，在工廠現場教學比在教室教課效果好?；诋a教融合模式的“數控技術”課程改革，旨在傳統教學模式的基礎上堅持將知識、能力和素質有機結合，培養學生自主學習、分析問題和解決問題、與團隊協作的能力等。課程教學的改革能否成功在于改革措施是否能正確執行，在執行的過程中要正確處理學校與企業之間的合作關系，將傳統教學與項目教學有機結合，才能實現學校、學生和企業三贏，達到教學改革的目的。