面向工程教育认证的数控技术课程建设

高建设 丁顺良

摘   要：數控技术课程是机械工程专业的一门基础课程，在工程教育认证标准下，完善数控技术课程建设需要设置科学合理的大纲，并通过多元化的教学模式和方法来实现教学创新和发展，从而提高学生学习能力、动手能力和创新能力。针对面向工程教育认证的数控技术课程建设进行了分析和讨论，为推进数控技术课程建设的发展提出建议，为新形势下我国数控行业培养更多优秀的人才提供参考。

关键词：工程教育认证  数控技术  课程建设

中图分类号：TG659                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（c）-0213-03

经济全球化发展对制造业要求越来越高，也对培养制造业工程师的高等工程教育学制和质量提出了更高要求，因此在课程教学方面需要重点对学生的学习质量进行保障，加强工程设计的实践教学[1]，培养更多优秀人才，为国家和社会的发展提供人才保障，提高我国制造业的核心竞争力。

数控技术是现阶段机械制造业竞争中最关键的技术之一。数控技术是结合了计算机、自动控制、微电子、自动检测以及精密机械等多学科的一门综合性技术，其可以为国家和社会培养数控加工、模具设计和制造、CAM/CAD等多方面的具有很强实践能力以及创新能力的数控技术人才。可以说，数控技术是一门多学科交叉融合的综合性学科。因此，高等学校需要得达到工程教育认证标准，这就需要对数控技术课程教学进行不断的改革创新，优化教学内容和方法[2]，从而为社会培养出更多的、更加优秀的应用型人才和专业工程师，为我国经济发展添砖加瓦。

1  工程教育认证下数控技术课程教学要求和人才培养目标

数控技术是机械制造业中的关键性技术和核心技术。工程教育认证标准下对高等院校数控技术课程人才的培养目标主要是：系统地掌握数控技术理论，了解数控系统相关原理，能够针对现场问题进行分析，并具有解决问题的正确思维和能力。基于该目标，工程教育认证对学生毕业要求、专业培养目标、课程体系、是否持续改进、师资队伍、支持条件等提出了一系列要求。随着全球产业化的不断创新和发展，生产制造行业对数控技术人才的需求在不断增加，并且从原来的操作机床为主向着操作数控机床、数控程序编写、数控机床安装调试以及维修维护的方向上发展，此外，集设计数控机床机械结构、进行数控系统的选型、电气系统、实现机床数控化改造等多项技能于一身的复合型高级人才的需求量也在不断增加。但是一些高校并没有严格按照工程教育认证的标准来进行数控技术课程教学，这样就导致教学及学生今后工作过程中存在很多问题，例如目前数控技术课程教学中一些院校的教师对数控编程更加重视，他们认为数控技术中数控编程是最重要的内容，因此就造成了对数控技术课程中机电一体化综合知识的不重视，使得学生的机电知识掌握水平不高[2-3]。

2  面向工程教育认证的数控技术课程建设中存在的问题

2.1 理论教学方面的问题

随着计算机技术的发展，数控技术也得到了不断的创新和发展，但是在数控技术的教材中仍然还保留了穿孔带、软盘等应不再适用的程序载体，这些教材过于老旧，并没有及时进行更新，这与工程教育认证标准及数控技术教学需求严重不符。另外，在数控技术的理论知识中，有一些比较深奥和很难理解的数控原理和公式，如数控装置的行动轨迹和控制原理，在日常的课程教学中，教师很难对这些原理和公式系统地讲解清楚，学生也很难理解清楚，更谈不上掌握所学的知识，这样就造成学生对数控技术知识的学习缺乏动力，兴趣不足，甚至产生厌学情绪。此外，受到数控技术学科种类多、内容交叉性大等特点的影响，在教学的过程中，教师并不容易把要教授的所有内容都讲解楚，造成知识点复杂、不清晰、衔接不紧凑等问题。

2.2 实践教学方面的问题

实践教学是数控技术课程教学中最为重要的过程，实践教学直接影响到学生在今后工作中知识和技术的应用。近些年，中央财政拨付了大批资金来支持地方院校进行实验室建设，加大了对数控技术实验室相关设备设施的投入力度，但是在一些院校中，因为学生多，使得高校数控技术实训设备设施的数量仍然不能满足课程教学的需求，出现数控技术课程实训设备设施严重不足的问题，学生实际动手操作的机会非常少，大部分的时候是两三个学生共同使用一台设备，甚至一些院校中还出现一个班学生共同使用一台设备的问题。另外，数控实验室中的设备设施并不是现代化大中型企业使用的主流产品，因此也会对学生将来在实际工作中对数控技术的学习和掌握产生影响。此外，在数控技术课程的实践教学内容方面，一些学校只设置了数控机床部分调控和维修维护操作内容，或者是一些数控编程、上机操作的演示，又或者是只设置了数控车床和数控铣床、数控加工中心中某一项数控机床的演示操作，并没有针对所有数控机床操作实践课程进行设置，这样就不能让所有学生掌握全面的数控机床操作技能，这对培养学生数控技术实践技能非常不利。

2.3 师资队伍方面的问题

长期以来，在高等学校教学中，教师对课程进行教授的方式主要是以课堂理论教学为主的传统教学方式[4]，即便是在数控技术这样实践性很强的课程教学中也是以验证型、认知型或演示型的实验为主，而设计型和综合性的实验教学较少，自主进行一些实验项目的创新研发更少之又少，实验内容和实际生产联系不够紧密，并且在教学过程中还忽视了对学生创新意识和能力的培养，忽略了学生在课堂教学中的主体地位。

此外，数控技术课程对教师的理论知识和实践知识结构以及认知能力等方面的结合要求较高。在一些高等院校数控技术课程教学中，大部分教师都是机械类专业毕业的，对数控技术中的数学原理和编程理论掌握比较薄弱，而既懂理论教学又具备实践教学技能的教师较少，甚至一些教师都没有相关的数控技术专业技能培训资格，在这种情况下，学生对数控技术课程的学习效果必然会受到较大影响，这对学生数控技术知识和技能的掌握是非常不利的。

2.4 考核方式方面的问题

数控技术教学的考核方式一般情况下采取的是传统的日常成绩+卷面成绩的考核方式，其中日常成绩在总成绩中占据了约20%的比例，卷面成绩占据了约80%的比例。可见数控技术课程的最终成绩主要取决于卷面成绩。这种考核方式并不科学，并且这种考核方式还会造成学生日常学习不认真，考前进行突击背诵的现象，这样并不能准确检验出学生对数控技术知识真实的掌握情况，也不利于教师针对学生掌握知识的情况进行重点教学。

数控技术实践教学考核的主要原则应是以上机考试成绩为参考的，但在一些院校中因为数控技术学科机床数量比较少，使得大部分学生实践动手操作的机会比较少，而这种现象不能更好地反映出学生真正的实践操作能力。即便是在一些实验条件比较好的院校中，由于实践教学教师数量少，实践教学考核成绩只是以加工出来的工件是否符合标准来评判，而不是考虑工件加工的整个过程，由于工件的质量会受到多方面因素的影响，如机床本身的精准度情况、刀具的质量情况以及各种工艺的参数等，只依靠工件是否符合标准来决定成绩忽视了数控技术课程考核的真正目的，同时也不能真实地反映出学生的实际操作能力，因此这种考核方法是不科学的。

3  面向工程教育认证的数控技术课程建设举措

3.1 加强理论教学与实践教学相统一

工程教育认证的重要目的是促进相关专业行知合一[5]。在数控技术课程理论知识的教学过程中可以在多媒体智慧教室中进行教学，通过借助于数控加工仿真软件来让学生对数控机床操作面板进行了解和熟悉，在这个过程中还可以让学生掌握参考点、对刀、刀具补偿、程序导入等一些基础性的操作方法等，另外通过仿真软件还可以帮助学生了解走刀路线，对指令进行深入的理解和掌握。

另外，在实践教学中可以为学生设计出各种零件加工项目，并让学生在数控实践训练中进行独立制作和完成，之后针对学生加工好的零部件来进行分析，并帮助学生更好地了解和掌握该怎样选择夹具和刀具，以及走刀路线和切削用量等一些数控技术的理论性知识，从而掌握指令对加工效率和加工精度的影响。

加强理论教学和实践教学相统一，可以让学生一边学习，一边练习，不仅可以激发起学生的热情和兴趣，同时还可以让学生认识到理论和实践是同等重要的，不仅提高了学生的实践操作能力，同时还帮助学生掌握理论知识，让学生对今后工作和研究的自信心更强，更有能力去为未来数控技术的发展进行创新和创造。

3.2 加强师资队伍建设

工程教育认证不仅对学生的学习过程提出了要求，也对教师队伍提出了要求。数控技术课程是一门综合性非常强的课程，因此需要数控技术教师不仅要掌握扎实的理论知识，同时还需要具备很强的实践操作技能。教师不仅需要掌握机械结构，同时还需要掌握电气控制、编程、数学、检测、计算机、机械加工等相关知识。因此一名合格的数控技术教师需要掌握比较多的理论知识和实践技能，需要不断加强数控技术师资队伍的建设。首先，学校应该积极从相关企业和科研院所引入一些既懂理论知识又具有很强的实践操作技能的高素质数控技术人才来不断优化师资队伍，为数控技术课程教学水平的提高提供重要的师资保障。

其次，学校现有的数控技术方面的教师应该不断提升自身的综合素质，通过参与科研活动和企业生产实践活动来提升自己的理论知识水平和实践操作技能，让自己成为一名双师型的数控技术教师。

另外，学校还应该针对数控技术课程教师的实际情况来制定出科学合理的培训方案，针对理论知识比较薄弱的教师多进行理论知识方面的培训工作;针对实践操作技能匮乏的教师多进行实践操作技能方面的培训工作，从而保证数控技术教师的理论知识和实践操作能力的协调发展，为提高数控技术课程教学水平做出重要的师资保障。

3.3 优化课程考核方式

在一些院校数控技术课程的培养方案中，针对数控技术知识的教学一般包括了理论知识和实训两个方面，在考核的时候也是以这两部分内容为主的[6]。在进行数控技术理论知识课程考核的时候，应该调整学生考核内容的比例关系，从原来日常成绩占20%，试卷考核占80%的比例，大致调整为考勤和课堂表现成绩（10%）、大作业成绩（10%）、期末卷面成绩（50%）、平时作业成绩（10%）、实践能力（10%）和学习能力（10%）的比例关系上，这样就增加了学生日常学习情况的成绩比例，不仅可以反映出学生日常的学习情况，同时还减少了一些学生临阵磨枪的问题，更加真实地反映出学生对理论知识和实践知识的掌握情况。

此外，在对实训课程的考核反面，应该采取项目考核的方式，对学生查找资料、撰写开题报告以及拟定研究计划和分析零部件的图样、确定加工工艺、加工程序、数值计算、程序检验加工、制作控制介质、实操加工、撰写研究报告等内容进行考核。这样就可以让学生更加清楚地了解数控技术完整的研究过程，不仅有助于学生综合能力的提高，同时还保证学生对整个数控加工过程进行分析和评价，实现成绩考核的针对性、全面性和科学性。

4  结语

数控技术课程建设是一项长期的、不断完善和创新的过程，只有立足需求，将理论和实践相结合才能让课堂教育和工业生产实現接轨，才可以培养出更多社会需要的人才。

参考文献

[1] 钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-12.

[2] 万智辉，徐英帅.基于工程教育认证的数控技术课程教改研究[J].东华理工大学学报：社会科学版，2018，37（3）：294-296.

[3] 林健.“卓越工程师教育培养计划”质量要求与工程教育认证[J].高等工程教育研究，2018（6）：49-61.

[4] 季国顺.面向“卓越计划”的数控技术课程改革[J].大学教育，2016（1）：121-122.

[5] 田原源，崔凯，张海波，等.计算机数控理论及技术课程的教学改革方法与实践[J].东北电力大学学报，2017（33）：91-95.

[6] 夏博，胡雪，曾海峰，等.基于工程教育专业认证的《数控技术》课程目标达成度评价方法[J].教育现代化，2019，6（68）：185-187.