数控专业教学改革方案.doc

数控技术及应用专业教改方案实施情况一、专业教学改革的指导思想和目标根据高等职业教育特点，结合以需求为先导，以质量为根本，全面实施素质教育，着力培养学生的实践能力和创新意识，切实提高教学质量，为现代制造业培养从事数控设备操作与编程、数控加工工艺编制与实施、数控设备改造与维护等工作的高等数控技术应用性专门人才。其具体改革的目标是：准确定位人才培养模式和目标；科学构建人才的知识和能力结构；合理设置课程体系和教学内容；注重综合职业能力培养；强化专业教育教学条件和特色建设，力争把本专业建设成具有鲜明特色的全国示范性专业。二、专业教学改革的基本思路近年来，随着产业结构的调整和科技水平的提高，特别是迅速发展的数控技术的广泛应用，使企业对数控技术应用人才的类型、知识与能力结构等要求都发生了明显的变化。为了及时准确地了解和掌握数控技术应用人才的需求变化，使其培养的数控技术应用人才更加符合市场需求，为此，在教学计划执行过程中，我们坚持对人才市场进行调研，并根据人才类型的需求变化进行一定的调整，不断优化培养方案，使其较好地贴近毕业生岗位需求实际。针对我院毕业生主要就业单位为国防系统企业及科研单位，我们对东方集团、西光厂、西航集团等企业进行数控技术应用人才需求情况的进行调研。调研的主要内容有“现有数控人才来源”、“现有数控人才学历状况”、“现有数控人才职称状况”、“现有数控人才年龄状况”、“现有数控人才工作类型”和“未来数控人才需求量与层次”等。我们对调研结果进行了认真分析，并写出了“企业对数控技术应用人才需求情况的调查分析”报告。根据调研结果调整专业方向和课程体系，使其较好地贴近毕业生岗位需求实际。根据毕业生主要从事数控设备操作与编程、数控加工工艺编制与实施、数控设备故障诊断与维护等工作以及继续学习的实际需要设置课程和教学环节。为了满足未来数控人才需求量与层次，充分调动学生学习的主动性和积极性，合理构建学生的知识、能力结构，使学生得到适合自身特点的最佳教育和全面发展，做到因材施教，从2003级开始增加了选修课和实训课程选修项目，制定了实行学分制管理的培养方案。从2006级开始，在教学计划制定过程中课程体系进行了改革，按照素质与品德课、职业基础课、职业技术课、职业技能课及职业素养养成课等五部分构建。课程分为必修课、限选课和任选课，部分课程按照模块化进行设置，依据社会实际需求和学生个人的兴趣，设置相当数量的选修课，采用三选一或者五选三等模式，学生可根据专业方向和个人的爱好，在选修课中选取一部分课程学习，突出了学生在学习过程中的主体性和个性化发展。三、教学改革方案先进制造技术的发展和制造设备的大规模数控化，对制造业人才的知能结构提出了新的要求。高职数控技术专业要适应市场需求，加快教学改革的步伐，高起点地培养面向制造业生产一线的高等技术应用性人才。经过教改小组成员讨论后，着重从以下几个方面进行教学改革。1构建符合高职教育特色的“职业能力模块式”课程体系；2建立一支“双师型”教师队伍，为数控技术教育改革奠定师资基础；3扩建校内外实践教学基地，为数控实践教学改革奠定物质基础；4校企合作，建立产学结合的资源共享机制，服务于地方经济发展。四、教学改革的实施（一）教学改革的实施通过2005年的再次调研及分析，我院形成了一套较为完善的数控技术及应用专业的培养方案和教学计划。教学改革的实施与创新如下：1“一条主线，两个结合，三个阶段”的人才培养模式我院一直非常重视教学改革, 数控技术应用专业课程的教师一直都在探索课程的教学改革,并非等到试点班级开设了这门课时,才开始教改。我们将相关课程在非试点班级进行试点,来检验我们的教改方案的正确与否。为我们新计划的制定提供了实践依据。通过这几年的教改尝试,我们以更新教育思想、观念为先导，教改方案在实施中不断优化，基本形成了“一条主线，两个结合，三个阶段”的人才培养模式。“一条主线”是指以专业技术应用能力为主线。围绕这条主线设置课程群，在课程群内设置课程、确定教学内容、形成教学体系组织教学。理论课程体系的教学，在密切结合专业实际需要和应用范围的前提下，使学生掌握必需、够用的理论知识；实践课程体系教学主要以基本技术和工艺技能熟练为重点，培养学生各种应用能力和素质，两者有机结合，共同围绕主线展开教学。“两个结合”是指理论教学与实践教学相结合；教学与生产劳动相结合。在培养数控技术专业技能过程中，创造出集理论教学与实践教学于一体的“职业能力教室”，在这些“职业能力教室”中，由双师型教师指导以学生为主体参与教学活动，师生双方边教、边学、边做来完成教学目标和教学任务，这种教学模式有利于学生实践能力与创新能力的培养，提高了教学效率和效益；在数控技术专业的实践教学环节中，最终形成职业技能的环节是通过生产性实训来完成的，生产性实训基地能够提供真实的工程生产环境和技术氛围，在实训过程中，以典型的零件生产作为任务驱动来进行实践教学。“三个阶段”是指专业入门阶段、专业强化熟练阶段、专业综合运用提高阶段。第一阶段：理论教学以学习基础知识为主，实践教学以熟悉工程环境，增强工程意识、了解专业为主。这阶段要进行认识实习、金工实习、基础实验等对学生从理论与实践两个方面，进行专业知识与能力、素质初步教育。第二阶段：理论教学以集中学习技术基础知识和专业理论知识为主，实践教学以集中进行专业能力、素质培养、强化训练为主。包括进行生产实习、顶岗劳动、课程设计等，从理论和实践两方面进行强化熟练。第三阶段：理论教学以学习新技术、新工艺及选修课，扩大知识面为主。实践教学以培养综合能力为主，包括进行毕业实习、毕业设计，以提高学生综合运用所学知识的能力。通过“一条主线，两个结合，三个阶段”的人才培养模式使学生专业方向更加明确，理论、实践教学与实际生产不再脱节，动手能力更强，实现毕业生零距离上岗就业，使学院培养的人才更加贴近社会需求，满足企业需要。2突出高等职业教育特色学院在培养数控技术高素质应用性人才的教育中，坚持以服务为宗旨、以就业为导向，树立了在办学的整个过程中充分考虑市场需求，在招生、人才培养和毕业生就业等各个环节融入“就业导向”的观念，针对在校生文化基础差异大的实际和针对岗位需求，细分专业办学方向，如将数控技术应用专业细分成数控机床加工、数控设备维修两个方向，让学生根据自身实际和社会需求选择专业方向。在保证数控高等技术应用型人才的培养规格的基础上，重点突出了以下方面：（1）课程设置的岗位针对性根据毕业生就业的岗位能力要求，设置主干专业课程和实践性教学环节。（2）技能培训的实用性 建设与企业实际生产环境相仿的仿真实训室，模拟生产进行实习，突出了技能培训的实用性。（3）人才培养的适应性 充分考虑不同地域、不同企业用人需求的特点及其变化，充分考虑学生的认知水平和已有知识、技能、经验和兴趣，适时调整培养方案，为每一个学生提供适应劳动力市场需要和有职业发展前景的学习资源，力求在学习内容、教学组织、教学评价等方面给教师和学生提供选择和创新的空间，构建开放的课程体系，适应学生个性化发展的需要，用灵活的课程结构和学分制管理制度满足企业和学习者的不同需要。为适应专业的发展与建设，提高人才培养质量，使毕业生适应社会需求，实现以就业为导向的办学理念，促进教学改革和专业学科水平的提高，联合和组织本地区和部分省内企业的相关领导和专家进行教育教学研讨、就业指导和协作，实现教育教学的改革和人才培养工作紧跟市场需求，我们邀请了企业与教育部门知名专家成立了数控专业专家指导委员会，每年定期举行专题会议，重点研究数控专业的人才培养方案、教学计划和教学改革、教材建设、实验室建设和实践性教学环节等。根据专家的意见，认真研究落实方案，并在新制订的教学计划中得到体现。3理论教学体系的建立构建与专业人才培养目标相适应的理论教学体系。主要有以下特点：（1）课程综合化针对毕业生的就业岗位对数控技术能力的要求，对传统课程的教学内容进行必要的调整、合并，对课程体系整体优化，降低理论深难度，拓宽知识面。增添与岗位群能力所需要的新技术、新知识。 在数控加工工艺课程中将机械加工工艺、机床夹具、刀具等几门课程进行分析和内容整合，特别注意强调在数控加工中的实际应用，避免了知识点的重合与交叉。该课程按培养、提高工艺实施与编程人员的所必须的工艺知识和职业能力组织教学，将必要的知识支撑点溶于能力培养的过程中，注重实践性教学，注重知识的综合应用，以达到满意的教学效果。 将金属材料处理、非金属材料、材料成型等内容融入到工程材料及热加工基础中，降低理论难度，保证必需的基本知识，削减了与本专业岗位(群)能力要求无紧密关系的内容，知识体系更明显,理论和实践能力要求更明确。该课程已通过省级精品课程验收。 将过去的液压与气压传动和设备电气控制两门课程综合为机械设备控制课程，更紧密地结合工程实际，有利于实质性的机电一体化人才培养。开设了专门综合实验周,使学生对机械设备控制技术从低级到高级有了一个全貌的了解,不仅拓宽了视野,而且增加了学生的知识面。 将普通机床与数控机床融合,形成了自编校本教材。目前在此类教材中，数控机床方面教材种类很多，但很少有与本校数控设备在规格、系统上相符合的教材，给教师的讲授及学生实践训练带来极大不便，我们专门组织了教材编写小组，由长期从事数控机床教学及具有熟练实践经验的教师编写，使用后效果良好。 体现本专业领域知识的先进性，将现代设计技术、先进制造技术、制造自动化技术、先进制造生产模式融合已完成自编选修教材先进制造技术,开设选修课。（2）强化计算机应用能力 除计算机应用基本能力培养外，在数控加工工艺、CAD/CAM技术等课程及实践环节教学中，强化计算机专业应用能力培养。（3）重视外语教学 除公共英语重点培养学生读、写、听、说的基本能力之外；还在数控专业英语的教学和CAD/CAM技术实行双语教学中，使学生能较熟练阅读数控设备使用说明书及有关专业技术资料，进一步提高学生的英语阅读能力。4实践教学体系的建立和特点（1）三个层面的训练根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求，围绕“双证书”教育，建立以基本技能、专业技能、综合技能实训三个层面的实践教学体系。 基本技能训练：包括机加工、计算机应用和制图测绘等。机加工实习为数控专业学生掌握车、铣、刨、磨、钳等传统加工方法及机加工工艺知识提供了良好的保证。我院机加工实习教改工作开展较早，教改方案经过多次论证、研讨、修改实施，实习效果明显。a.钳工实习教学改革:过去钳工实习主要通过实习教师的讲授，实习产品只是鸭嘴榔头，存在着实习内容空洞、苦燥、实习产品单一、训练项目较少等缺陷，通过教改，使实习内容充实，训练项目由过去的锯、锉等单一的训练，增加到划线、钻、锯、锉、錾、铆等训练，使学生能全面的掌握钳工的基本技能。在实习场所，悬挂钳工基本技能挂图，将教师从空洞、枯燥的讲授中解放出来，针对学生不良习惯、不规范的动作进行及时纠正。b.新增认识实习:通过数控加工工厂的参观实习，使学生明确本专业的全部岗位及对各岗位的具体要求，了解工厂生产现状、产品研发、技术改造、生产组织管理、质量管理等基本状况，了解专业，培养专业感情，增强学习的兴趣,确定学习目标；充分利用大企业的工程条件和氛围，建立起对专业和工程技术的感性认识，树立工程观念。c.机加工实习教学改革:工位专项操作训练注重基本技能的训练，突出基础知识的培训。车工实习教学改革有针对性地研究并设计开发专项训练工位；同时，制作相应的训练器具，提出训练考核要求，让学生进行强化训练，能加强学生对机械加工基础知识的全面了解。例如：车刀安装工位、车床花盘找正训练工位、车工刃磨、车床基本操作训练、车床卡爪与卡盘的装卸、车床四爪卡盘的使用、花盘角铁装夹工件、工件的测量、反向走刀车削细长轴（演示）等。且每个训练工位都有严格、详细的考核体系，比以前粗放式管理模式要更科学、更准确。工艺练习专题提高学生对实际工艺问题理解的有效途径。在工艺专题的设计中，注重体现教学大纲对学生的能力要求，注重体现高职特点，重点突出零件加工中各种常见工艺方法的归纳和总结，通过范例教学，达到学生对工艺问题的理解和掌握。例如：细长轴的加工、工件在加工中的弹性变形、通过在磨床上加工薄钢板、在车床上加工细长轴、用三爪卡盘加工薄壁套等，使学生能切实理解弹性变形对工件加工质量的影响。另外还有常用车削刀具合理几何参数选择、车削锥面、圆柱孔加工等。由于实际生产中的产品零件很难较全面的体现实习的训练要求，故要想达到较好的训练效果，最好专门设计一些典型的实习零件。例如为机加工实习设计的实习零件，力求在一个零件上全面体现各种表面的加工，直到材料车削到不能再加工为止。这样不但训练的内容多、且材料的利用率高。模拟仿真训练丰富实习内容，是经济、安全的有效方法。根据实际加工情况专门设计一些模拟仿真器具。如：可以将石蜡和铝用于铸件浇注的训练。而石蜡制成的铸坯又可用于插键槽和数控机床的模拟加工件。又如：专门设计制作了一套用电感应头模拟铣曲线槽训练器具，用于训练学生双手控制、操纵铣床加工工件。模拟仿真加工能较好地克服学生初次操作机械设备的畏惧心理，避免学生初次操作机设备时因手生易造成的人身和设备事故。同时，也在一定程度上降低了实习成本。 专业技能训练：主要包括数控设备的操作编程、CAD/CAM应用软件使用和工艺设计等实训项目。针对数控技能训练，采用分阶段、分层次的目标教学法，安排了7周的数控加工实训。其中两周的数控加工认识实习，主要让学生对数控机床操作有一个初步了解；在开设数控加工工艺及编程等相关课后，安排两周数控编程与操作实训，培养学生手工编程、数控机床操作与中等复杂零件加工的能力；在开设机械制图和CAD/CAM软件应用课程后，共安排两周CAD/CAM软件应用实训，培养学生自动编程及较复杂零件加工的能力；在开设数控机床结构、数控系统原理与维护课后，再安排一周数控系统调试与维护实训，培养学生机床维护、常见故障诊断分析及机床维修能力。内容采用模块式结构，分四阶段实施，使理论知识教学与技能熟练尽可能紧密结合，按内容的类别及关联程度，组合成知识、技能一体化的若干模块。使学生达到数控机床加工技术等级标准对中级工的技能要求，为进一步学习高级工的技术理论和操作技打下了基础。内容分四大模块：模块一：数控加工基本操作实训 要求学生了解数控机床的工作原理，结构特点及操作方法，掌握数控机床的日常维护和保养，掌握数控加工程序的编制方法和数控加工工艺过程、特点。理解数控加工和普通加工的本质区别。要求学生熟悉掌握数控仿真软件的操作和使用。模块二：数控编程操作实训 要求学生能独立完成中等复杂零件数控加工全过程，包括零件工艺分析、确定加工工艺过程、确定定位方案、工件装夹、刀具及切削用量选择、零件中基点坐标计算、数控程序编制及零件加工和零件测量。模块三：CAD/CAM实训 要求学生熟悉CAD/CAM的基本原理、基本方法以及典型CAD/CAM软件的使用等知识，利用CAD/CAM软件对较复杂零件进行三维造型，根据所学数控加工工艺知识选择合理的走刀路线，生成刀具轨迹，并后置处理后进行自动加工。模块四：数控系统维修与调试实训 通过专用周的系统训练，主要培养学生针对典型数控系统进行机床调试的能力，从而掌握对数控机床常见故障进行诊断及维修的能力，并且掌握数控设备日常及定期进行维护和保养的能力。 综合职业能力训练：包括生产实习、企业顶岗实习等综合实训环节。数控专业每年约有50%的学生在毕业前半年甚至一年进入企业，由校企共同实施符合企业岗位要求的培养计划。学生在企业所完成的学习任务主要是实践教学，包括专业综合技能训练、毕业实践等。特别是企业根据自己的需求组织培训、岗位实习、实施专业综合技能训练等。学院与中国兵器工业第213研究所、西安惠安化学工业有限公司、西安北方秦川机械工业有限公司、西安华山机械工业有限公司、中国兵器工业205研究所等20余家企业签订了学生的培养要求与就业协议，把毕业顶岗实习等实践性教学环节安排在就业单位进行。企业按用人意向，安排培训和顶岗实习，指派专人辅导，由学校和企业按照教学要求共同考核，合格的留厂就业。学院积极推行订单教育，按照企业要求实施动态培养策略，紧跟生产技术、管理发展动态，以现代生产技术、管理零距离的要求组织教学，毕业生上岗达到零适应期的目标。几年的实践证明，厂校合作教育有利于促进教学改革，有利于提高教育教学质量，有利于适应企业需要，有利于做好毕业生就业工作。（2）实践教学体系特点实践教学采用分阶段、分层次的目标教学法，有利于学生的综合职业能力培养。建设与企业实际生产环境相仿的模拟仿真实训室，模拟生产进行实习，突出了技能培训的实用性。按照国家职业技能鉴定标准和要求，进行实训与考核，要求本专业毕业生必须取得加工中心(或其它数控设备)国家职业技能鉴定中级操作工技能等级证书。依托行业和地方机械行业产业优势，加强校企合作，建立稳定的实训基地。改善实验实训条件，建立新的管理模式，建成开放型实验实训室5加强师资队伍建设试点专业建设的关键是师资队伍建设。在试点专业建设中，开展了为数控专业授课教师的现代教学手段及数控技术基础培训24余人次，培训合格作为为试点专业授课的基本条件。在专业教师的师资队伍建设中提出：以“双师型”教师为基础，建立一支既有扎实专业基础理论知识，又有熟练的操作技能，兼有较强的教育科研能力和创新精神的师资队伍。具体做法:(1) 进一步加强数控专业教师基础理论培训，根据计划安排专业教师攻读研究生课程以提高学历结构层次，鼓励支持专业教师进行专业渗透学习，现已有12名教师取得或正在攻读硕士研究生学位。(2) 加强专业教师操作技能培训.目前，该专业教师队伍中有机加工技师6人，数控高级工2人，数控中级工15人。在专业教师已取得高（中）级工职业资格证书的基础上，支持教师取得数控工艺员、CADCAM、高级绘图员等现代应用技术方面的职业资格证书。(3) 根据职业学校培训模式的探索需要，进一步加强专业教师的教育科研能力和创新精神的培养，学校邀请了高等院校、教育科研及相关企业的专家举办讲座，并开展各级课题研究，以提高教师教育科研能力和创新精神，鼓励、倡导教师在教育教学中进行创新。(4) 在师资培养上，我院以走出去和请进来的方式，两年来先后派出教师24多人次赴北京第一机床厂、大河机床厂、西安高压开关厂、北京北航海尔公司、南京工程学院、西电高技能人才培训班等去培训和实习，同时邀请西光厂、西北光学仪表厂等企业专家来校现场指导，外聘企业有扎实理论基础和丰富实践经验的技术人员参与数控技能实训教学及实训室的建设工作，提高了数控实训指导教师整体指导能力。（5）针对青年教师实践知识缺乏的情况，采取了让所有青年教师全部参加学生实训的措施，并在老教师的帮助下通过实践锻炼逐步提高了青年教师的实践技能。此外，在校企合作共同开发科研项目过程中，鼓励青年教师积极参与，使得青年教师迅速成长起来。6教材建设教材是教师从事教学所用的材料，是教学改革成果的固化。除了选用国家级优秀教材外，教材建设是教学改革的一项重要内容。教材建设的主要任务是围绕课程目标，抓好主教材和实验、实训等教材的配套建设，主要由行业组织、学科专家和主讲教师自行编写和制作相关教材、教学参考资料。教材内容应符合教学内容和体系要求，适当引入本课程领域中的一些科技内容、新工艺和方法在本课程中的应用，并留好“接口”，便于修改和重新组合内容。教材的形式应便于学生自主学习，启发学生思维，便于使用先进教学方法和手段，反映课程的特色。我们在数控技术应用专业教学改革中, 对传统的基础课、专业基础课、专业课的教学内容按“必需、够用”的原则进行综合化整合。加强与职业能力密切相关的使用理论基础上，舍弃一些繁琐的理论推导、证明方面的内容，淡化理论知识系统性和完整性，突出实用性、应用性。改革后的课程专业针对性加强，突出理论与实践相互渗透融合。（1）结合培养目标和本专业覆盖的职业岗位需要，确定了主干课程，有10门选用了具有高职特色的规划教材。（2）由具有丰富教学经验和实践操作技能的教师参考了中级工培养的标准，完成数控实训指导书的编写。本指导书体现了以加强技能熟练，提高实训效果、培养高技能应用性人才为目的。内容采用模块式结构，分四阶段实施，使理论知识教学与技能熟练尽可能紧密结合，按内容的类别及关联程度，组合成知识、技能一体化的若干模块。使学生达到数控机床加工技术等级标准对中级工的技能要求，为进一步学习高级工的技术理论和操作技打下了基础。已作为内部教材获准在校内试用。（3）将普通机床与数控机床融合,形成了自编校本教材现代机床设备。目前在教材建设中，数控机床方面教材种类很多，但很少有与本校数控设备在规格、系统上相符合的教材，给教师的讲授及学生实践训练带来极大不便，我们专门组织了教材编写小组，由长期从事数控机床教学及具有熟练实践经验的教师编写，使用后效果良好。（4）结合我院现有数控维修实验实训设备，自编了数控机床故障诊断与维修教材及数控维修实训指导书，使课堂内容与实训环节结合更加紧密，学生在学习过程中感性认识更强。（5）结合我院专业教学改革试点工作,多名教师主编或参编了数控加工编程与操作、数控机床与编程技术、数控机床及应用、机械控制基础、机械CADPro/E应用及开发、数控机床、三维CAD/CAM、专业外语先进制造技术等正式出版教材。7技能培训自97年学院成立职业技能鉴定站以来，数控专业便在技能教学方面实施了目标化教学，按照数控加工中级工教学目标进行各实践教学环节的设计和实施，并在鉴定前再进行针对性的数控技能强化训练。除保证数控专业及相关专业的教学需要外，每年举办两期数控中级工培训，平均每期参加人数200名左右，一次性取证率 84 以上，此项工作已进行了6年多，举办了10余期，先后为社会培养1600多名数控人才通过几年的教学实践，效果良好，。受到了用人单位的欢迎。该专业学生在专业知识学习的基础上，经过在校内实训基地的训练，都获得了较强的操作技能，有98%的学生获得了 数控中级操作工证书。此外大部分学生还参加了PRO/e认证、AutoCAD认证、NIT模块等培训，获证率达80%左右。在两届陕西赛区数控技能大赛的比赛中，我院学生和职工选手都获得了较好的成绩。 （二）校内外实训实习基地建设1校内实训基地建设 2004年以前建成的校内实训实训基地学校为数控专业提供实践教学的实训基地包括数控加工实训室、CADCAM实训室、数控系统维修与调试实训室。专业相关实训室有液压气动实验室、可编程控制实训室、金工实习基地等。数控加工实训室：该实训室主要设备有:工业型加工中心1台,床身式数控铣1台,数控车1台,数控线切割机1台,教学型数控车及数控铣各1台。设备种类基本齐全，系统功能较为先进。通过在该实训室的训练，学生将熟练掌握数控编程技术，具备数控机床操作与加工能力，熟悉其它数控加工技术。通过系统训练，学生可以达到数控中级工或中级工以上的水平。CADCAM实训室：该实训室配备计算机100台及各种国内外主流CADCAM软件。如：