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基于工学应用型课程体系的教学研究与改革

2019-01-14王如意鄢圣杰

科技创新导报 2019年24期
关键词:数控技术改革

王如意 鄢圣杰

摘   要:应用型课程改革是应用型本科院校人才培养的关键。当前高校的应用型课程建设中,存在着专业课程设置不利于学生实践能力的培养、强调“厚基础”教学、实践教学难以落实和课程考核方式单一等问题,本项目以工学应用型课程建设“数控技术”为例,提出要从课程定位、课程设计、课程实施、教学与考核方法、实践场所建设资金投入及应用型教师队伍建设等几个方向进行改革,取得了一定的成效。

关键词:应用型课程建设  数控技术  改革

中图分类号:TH122                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)08(c)-0218-03

1  研究的主要内容

针对《数控技术》这门应用型课程的特点,主要从课程定位、课程设计、课程实施、课程评价这四个方面的内容进行研究,分析如下。

1.1 课程定位,服务专业培养目标,与工作对接

《数控技术》是机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程专业的一门实践性很强的专业核心课程,主要培养高端数控设备的工艺编程、装调、维修及操作人才。

可通过走访多所高校和企业调研,得出:(1)培养目标要与行业对接;(2)课堂教学应培养学生的工程应用能力。若课程编制是为了完成一道菜,则学校培养目标、专业培养目标、单元教学目标就是某菜系、某道菜、啥食材,最终是为了完成培养人才的这道菜,所以课程始终是人才培养的核心,是提高教学质量的根本保证。本项目引入了数控加工产品真实任务、真实案例教学,与广州数控设备有限公司、广州园大智能设备有限公司进行无缝衔接。

1.2 课程设计,与实践相融合,在真实环境中,将工作过程系统化

《数控技术》课程主要以企业真实项目为导向,分解产品教学内容,根据企业机加工的具体工作过程组合成工作任务模块,由简至繁,由浅至深,将教与学完成在工作过程系统化之中。

以往的课程安排都是按照教材内容,逐个章节进行讲解,理论与实践分离。现有的教学体系对此进行了解构与重构如图1,按照工作过程系统化,工作任务项目模块化,将数控技术的内容分解成不同的模块,不同能力模块循序渐进,相同能力模块由浅入深。每个项目都包含数控加工的全过程,在重复的过程中逐步融入能力模块,如图2重构后的知识点分布情况。

1.3 课程实施,“教、学、做”合一,真学、真做

教学过程中,以教师为主导,学生为主体。按照项目任务要求,教师给学生产品零件图纸,将任务发给学生,手把手教他们分析工艺、编程及加工过程,也可以让有经验的学长教;通过项目指导让学生在做中学,学中做,然后放开手让学生自己利用实物进行测绘、画图、编程、仿真模拟与机床加工,直到产品成型;最后给学生们一个创意,或者参加比赛,让他们运用创新思维设计项目,比如运用CAD/CAM、UG等绘图软件设计一些新的零件,再出图纸、编程、仿真模拟(熟练以后可以省略该步骤),加工出合格产品,此为完成育巧手的过程。

教学过程中,还可以综合运用多种教学资源,如加工方法视频库,微课、慕课线上學习,校内外现场学习等,采用多种教学方法,强化学习内容,激发学生的学习兴趣。

1.4 课程评价,采用多样化考核方式进行评价

结合课程目标和要求,强化突出以能力和素质评价为导向的笔试、仿真考试、机加工技能测试、撰写研究报告、项目演讲等多样化考核方式,实行形成性评价与终结性评价相结合、校企考核相结合的评价方式;还可以把应用能力、工作态度、创新思维、竞赛获奖等也纳入课程评价当中,才能更加全面的反应学生的学习效果。

2  成果简介及主要解决的教学问题

应用型课程改革是应用型本科院校人才培养的关键。当前高校的应用型课程建设中,存在着专业课程设置不利于学生实践能力的培养、强调“厚基础”教学、实践教学难以落实和课程考核方式单一等问题,本项目以工学应用型课程建设“数控技术”为例,提出要从课程定位、课程设计、课程实施及课程评价等几个方向进行改革,取得了一定的成效。

(1)课堂与岗位对接。

在完成调研的基础上,进一步完善专业建设方案和人才培养方案,并与行业专家、企业能手多次研讨,通过分析岗位需求,制定应用型课程标准,将工作任务转化为学习任务,使课堂与岗位近距离对接,完成了学校与企业的无缝衔接。

(2)对有序的教学体系进行解构,对无序的行动体系进行重构,通过重复的教学过程,不重复的教学内容,逐渐提升学生的能力模块。

(3)以完成工作任务为导向,采用一体化教学的形式组织教学,提升学生能力。

(4)编写了适用于数控技术的系统教材。

(5)以产学研合作推动课程教学改革,通过校企联合开展课程设计、课程实训、毕业实习,使学生在真实的环境里真学真做学真本领,大大提升了学生的学习兴趣。

(6)学生比赛获奖次数、满意度、就业率大大提高,老师教科研能力大大提升。

主要解决的教学问题:

(1)传统课程实践教学环节零散,学生工程实践能力培养不足。

传统课程注重理论教学内容体系,工艺实践环节松散、内容零碎,缺少与理论教学内容对应的主线,学生难以系统地应用理论知识进行分析和解决工艺问题,思维与实践能力训练薄弱。

(2)传统课程教学方法重知识轻思考,创新思维能力薄弱。

传统课程重视知识掌握,无论是教材案例和课件素材,还是课后作业/习题集、考试、实验、课程设计等内容,注重知识掌握,导致学生机械记忆与应试,缺乏分析、思考与解决工程实际案例问题的创新能力。

(3)传统教学过程机械、枯燥,学生缺乏主动性,学习兴趣不高。

3  解决教学问题的方法

(1)与实践相融合,在真实环境中,将工作过程系统化。

《数控技术》课程主要以企业真实项目为导向,分解产品教学内容,根据企业机加工的具体工作过程组合成工作任务模块。不同能力模块循序渐进,相同能力模块由浅入深。学习内容不再是枯燥、乏味的抽象概念,而是生活中常常可以看见的真实内容,激发了学生的学习兴趣,提升了他们的实际应用能力。

(2)“教、学、做”合一,真学、真做。

以完成工作任务为导向,采用一体化教学的形式组织教学。即让学生自己设计产品模型,通过绘图软件完成图纸设计过程,再由工艺过程编写加工程序,然后通过仿真模拟,最后完成真实产品的加工成型。整个过程可以灵活采用各种教学方法,充分激发学生学习内驱力和自主性。

(3)加大资金投入,强化数控技术应用型课程实践场所的构建。

实习、实训和实践基地是应用型课程实践教学的主要阵地。当前,很多应用型院校的实践场所构建中存在投入不足的问题,尤其是校外实践基地存在“签个合同、掛个牌子”的形式化趋势。针对此情况,学校加大了实践场所的资金投入。一是,注重对校内基地的构建与维护。根据应用型课程的实习、实验和实训人数,安排必备的基本和配套设施、人员和经费预算。二是拓展校外实习基地,为教师实践锻炼和学生专业实训搭建广阔的平台。

(4)加强师资队伍建设。

①招聘一定比例的具有丰富生产一线工作经验的教师。

②选派在职教师进行企业脱产锻炼,并进行严格的过程监督,给予明确的任务要求和考核要求,可考虑将此作为教师职称晋升的必要条件,确保教师真正利用这个机会掌握生产一线的实践技能。

③在社会上聘用优秀工程师、技师和管理人员作为兼职教师为学生授课、举办讲座、指导实习或实训。

④定期开展博士论坛,聘请校内外教授、专家对老师进行教科研讲座培训,大大提高了老师们的教学研究水平。

4  成果的创新点

(1)人才培养目标创新:课堂与岗位近距离对接,完成了学校与企业的无缝衔接。

(2)教学体系创新:以企业真实项目为导向,分解产品教学内容。

(3)教学模式创新:手把手,放开手,育巧手。

5  成果的推广应用效果

本成果以培养“厚基础、宽口径、重实践、高素质和强能力,特别是创新设计能力和工程应用能力的高质量工程技术人才”为指导,针对应用型课程建设及其教学问题开展研究与应用实践,经我校5年的实践检验,取得了显著的效果,具有广阔的推广应用前景。具体应用情况如下。

(1)教师教学、科研能力明显提升。

教师参加或指导学生参加的各级各类教学比赛崭露头角,教科研项目、论文质量提升,专利数量也有了明显的增加。

(2)学生专业能力显著,职业适应性好。

通过该应用型课程的改革,学生的质疑力、观察力、协同力、领导力等多种素质都能得到了很大的提高,多次在国家级、省级、校级竞赛项目中荣获佳绩。报到率与就业率逐年上升,毕业学生受到用人单位一致好评,具体表现如下。

作业练习:由作业练习体现出学生的知识和能力,工程案例与创新设计,每个案例设计出几种甚至几十种以上的创新方案等。

课程考试:源于工程/生活中案例的分多阶段考题,答卷体现了出学生知识与能力提高,学生感慨真是“能力导向”,有效避免期末突击和应试现象。

创新实践:学生科技创新活动取得了丰硕的成果。项目组成员指导学生参加“机械创新设计大赛”等多个科技竞赛活动,共获奖30项;申请广东省大学生创新训练项目12项。

(3)建设了教学资源库。

制定了新教学大纲、教学日历以及实验/课程设计指导书等,规范教学文件内容、架构和流程。构建了教学案例素材库/数据库和考评计算方法及其软件,形成能力导向的多元化评价系统。

目前数控技术这门课程作为学校首批应用型课程建设改革试点项目,在课程定位、实施及教学方法上都有一定的改进,能有效提高学生的学习效果。后期将进一步完善设计软件及编程、仿真模拟及真实产品现场教学的过程,以便开放到学校官网,便于全校及各地有兴趣的学生学习。

6  结语

随着教育的发展,高校逐渐向应用型方式转型,应用型课程改革也成为转型的重点。应用型课程的改革是一项复杂且长期的工程,需要从目标的培养、教学方式和课程体系各方面进行改革,也需要不断的坚持。课程的体系要根据具体情况而构建,科学的设置相应的课程,建立起科学合理的教学体系以保证更好的培养应用型人才,使其能够适应国家和社会的需求,从而推动社会的发展。

参考文献

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[2] 张鸣放.关于应用型本科教育若干基本问题的探讨[J].现代教育科学,2009(3):1-5.

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[4] 陈飞,谢安邦.应用型本科人才应用能力培养之探索——基于课程体系构建的思考[J].现代大学教育,2011(4):76-79.

[5] 马改艳.高校转型背景下应用型课程改革新探[J].安徽农学通报,2017,23(23).

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