数字化共享计划科研课题数控技术应用项数字化共享计划科研课题数控技术应用项 目立项申报书目立项申报书一、一、课题立项依据课题立项依据1、本课题研究的理论意义与实践意义、本课题研究的理论意义与实践意义随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术，但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺，数控编程、数控机床操作和维护人员也不能 满足企业的用人需求。数控技术是集机械、电子、计算机等学科于一体的新兴学科，广泛应用于制造业，数控技术的发展对人才的知识、能力、素质提出了新的要求。来自人才市场和企业的用人信息也表明，社会对高质量数控专业人才的需求量很大。从近年数控专业毕业生的数量上看，已超过企业的需求，不会出现供需失衡问题，问题在于供非所求。职业院校培养出的所谓高技术人才达不到企业要求。之所以出现这种状况，原因在于职业院校数控专业的培养目标、定位、课程设置与开发不尽合理。可见，数控专业课程设置与开发是当前亟待解决的问题。职业技术教育精品课程的设置和开发应围绕培养高技能应用型人才，围绕培养适应岗位要求的能力素质和较高品德修养、人文素质、文化基础知识等内容进行，并且能够满足企业的需求。以服务于社会为基点，以企业需求为生存发展的基础，以满足市场需求为导向，设置、调整、开发职教育精品课程。数控技术应用专业精品课程设置与开发应以人才需要为导向,以职业教育理论为指导,依据职业院校现状,确定本专业培养目标。应追求知识与技能相结合,并将课程模块化、综合化,实行工学一体的教学新模式，以技能训练作为重点的指导思想。通过精品课程的设置与开发，做到资源共享，尽快提高职业学校的数控技术专业的教学水平，以满足企业的不同用人需求。2、本课题在国内外同一研究领域的现状、本课题在国内外同一研究领域的现状德国和日本等国家的职业教育属当今世界一流水平，各种课程设置也较为合理。但我国的职业教育现状和先进国家相比还有相当大的差异，我们必须根据我国的现状在消化的基础上进行引进吸收。近年来，从各级各类职业学校学生的数控技能大赛的成绩可以看出，各类职业学校在数控技术应用专业的课程设置和开发方面都有很大程度的提高。但总体还存在以下问题：（一）专业定位模糊、不准确数控专业集机械、电子、计算机三大学科于一身，内容涉及面非常广，让一名职业学校的学生在短短三年时间里系统掌握这几门学科的理论和技能知识很不现实。由于专业定位过于笼统和理想化，造成学生对各种技能和理论知识都只知其然不知其所以然，失去了职业教育的专业特色，达不到培养目标。（二）师资力量薄弱虽然近几年各类学校不断加强师资力量建设， “双师型”教师比例不断提高，但实训教师基础理论薄弱，不能讲授专业理论课，专业理论教师动手实践能力不高的现象比较普遍。（三）教学实验、实训条件及实践训练水平有待提高学校由于缺乏专业基础课、专业课的实验条件，降低了学生对专业课的理解能力，增加了理论教学的难度，影响了专业技能和工程实践能力的提高。目前，各类学校数控实训设施虽有所增加，但仍大大落后于当地企业。另外，实训内容长期不变、训练水平不高成为职业教育发展的障碍。3、本单位的现有成就和研究基础、本单位的现有成就和研究基础我校自 1950 年代办学以来，一直以机械教学为特色。自 2004 年开办数控技术应用专业以来，数控教学从零起步，通过几年的教学摸索和研究，已经形成了较有特色的数控教学模式：（1）创新课程体系，使课程结构和内容突出数控技术综合应用能力的培养紧扣数控技术的岗位（群）需求，根据不同专业对该课程的教学目标要求，采用了分阶段模块化、多层次个性化的课程体系，使理论教学与实践教学有机融和，科学合理安排课程内容，含概了数控技术所需的知识、能力和素质内容。通过数控车、铣、加工中心、数控线切割、数控电火花成型加工等不同工种的模块学习与训练，突出学生在数控加工工艺、编程与加工综合应用能力的培养。（2）改革课程教学模式与方法，加强学生数控创新能力的培养在理论与实践教学中实行工学一体的一体化教学模式，具体教学中更是积极实行案例式、讨论启发式、模块教学式、仿真式、顶岗式、讲练结合式、归纳式、现场教学式等方法，鼓励学生自行设计各自零件的数控加工工艺文件和编制数控程序，通过课内实验、课程设计、数控竞赛、科技创新活动等形式，以培养学生的数控创新能力。（3）探索数控技术人才四阶段培养模式，突出应用型人才的培养第一阶段是数控技术基础知识学习阶段，主要采用课堂和实验方式开展，以培养学生基础知识和基本技能；第二阶段是数控技术模拟仿真实训；第三阶段是数控技术基本技能实训阶段，通过实行操作数控设备，以加强学生实际操作能力；第四是数控生产顶岗预备阶段，通过数控竞赛、科技创新活动等形式，进行工学交替，以达到毕业后直接面向生产实际。（4）课程建设充分体现工学结合的方式为了有效促进工学相结合，该课程教学紧密结合地方汽车、齿轮、机床、轴承等机械行业，逐步完善形成教学与生产为一体的教学机制，直接为行业和地方经济服务。学校还成立了数控制造技术工作室，定期邀请企业的工程师和技师等现场高技能人才来工作室，为校内外实践性教学、课程开发、企业产品的技术开发提供研讨和实验场所。（5）注重多层次人才培养，在数控竞赛中屡创佳绩由于数控应用技术课程在实施教学过程中，注重理论与实践相结合，使学生的应用能力得到很大提高，在安徽省各级各类数控大赛中屡创佳绩，我校青年教师魏风景 2010年代表安徽省参加了全国数控大赛。在硬件建设上，从开办数控应用技术专业以来只有一台数控车床的基础上，通过政府扶持和自有资金购进，现已发展到如下规模：（1）三个数控加工仿真训练教室，配备计算机和仿真训练软件节点 210 台套。（2）数控车床实训车间两个，配备 FANUC 系统、西门子系统、华中系统、广数系统的数控车床五十台。（3）数控加工中心实训车间一个，配备 FANUC 系统、华中系统的数控铣床和加工中心十五台。（4）数控电火花加工实训车间一个，配备数控线切割和电火花成型加工机床十台。（5）数控系统调试与维修实训车间一个，配备华中数控调试与维修实验台十二台。加强师资队伍建设，通过招聘引进、优化结构及进修和内部培训等措施，逐步形成一支“队伍精干、结构合理、素质优良、师德高尚”的课程教师队伍，使教师的学历、职称、年龄和学源结构合理。二、课题研究内容二、课题研究内容1、本课题研究的基本内容与重点、本课题研究的基本内容与重点中职数控课程体系设置应从职业教育的特点入手，按职业岗位的要求培养必需的知识和能力。以知识应用为主线，能力培养为核心，对专业课程进行优化和整合，系统科学地构建课程体系。避免使专业理论知识走向简单化、大幅降低理论水平的极端。在构建专业课程知识平台时，要以宽口径专业课程设置为平台，形成综合化的专业课程模块、有针对性的技能知识专门化模块。针对不同岗位的用人要求，将不同的综合化专业课程模块和专门化模块进行组合，形成有差异的人才培养模式。综合化专业课程模块（1）机械制图：包含机械制图和CAD 或 CAXA 内容；（2）机械基础方面：包含公差与配合及测量，金属材料与热处理内容。 （3）控制工程基础：包含电工电子技术，机床电器控制 PLC，液压与气动传动等内容， （4）机械制造基础：包括金属切削机床，切削原理与刀具，机械制造工艺和机床夹具等内容。 （5）计算机应用：包括微机原理、编程、微机接口技术、数控原理与系统等内容。 （6）数控技术基础：包括数控机床、数控编程、数控机床调试与维修、Pro-Engineer、UG 软件应用等内容。专门化技能模块，结合企业的人才需求，有针对性地完成技能训练和就业上岗前的培训。应在学校统一指导下，系统介绍说明各专门化模块课程的情况、要求、方向，由学生自愿报名，选择进入某个专门化组。每个专门化组下还可独立设置子课题方向，如操作型可分为数控车、数控铣、加工中心等子课题组，同时，各子课题可以互相交叉，力求知识技能全面，突出重点，强调技能熟练。职业教育数控培养方向的专业课程知识结构应以“机械制图和机械基础为基础，机械加工工艺为核心，数控技术为手段”这一基本认识来构建。根据课程理论的辩证适度原则、综合性与系统性相结合原则、统一性和多样性相结合原则；课时分配比例合理原则；开放性原则；超前性原则；理论性和实践性相结合原则，将机械领域与数控技术领域的基础知识有机整合。2、本课题研究预计突破的难点与主要创新之处、本课题研究预计突破的难点与主要创新之处鉴于当前职业学校数控教学的现状，必须制定适应现代企业要求的，利于学生发展的数控专业课程。基础理论课程设置必须坚持“必需、够用”的原则，同时培养学生自身发展的优良素质。专业课与实习课有机融合，教学环节中坚持课题化的设立思想，教学中的课题设计要适应现代制造业特点，在此基础上创出适应现代企业特点的一体化教学的模式。在课程设置时要拓展数控教学的新思路 ，坚持理论教学和实践教学并行，并以实践为重的原则：(1)理论学习应以“实用、够用、管用”为原则，进行模块化、综合化整合，着重通过实践环节培养学生实际工作能力，增加学生自我动手时间，提高学生创新技能和综合素质，增强学生的岗位适应能力。 (2)理论教学内容应突出应用性、先进性、前沿性。培养学生应用数控理论的能力，突出数控理论的应用性、实用性，使学生能通过“实践认识-针对实践的理论学习-再实践”的顺序，掌握一定的数控加工技能，及所谓的先会后懂。教学中要体现早实践、多实践、有针对性的实践。 (3)教学中应将教学与生产实际、与新科技的转化、应用推广紧密结合起来。加强实践性教学环节是体现以能力为重点，培养学生的熟练职业技能和综合职业能力，实现理论与实际、教学与生产有机结合的有效途径。数控实践教学特别要注意其先进性、前沿性，通过教学内容上渗透新科学、新技术、新工艺，教学过程由教室向生产延伸等，可以培养出一批能熟练运用新技术、新工艺，能适应社会和市场需求的高素质数控操作人才。3、本课题研究的预期成果与效益、本课题研究的预期成果与效益在本课程的建设过程中，我们将贯彻“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则，采用工学一体的一体化教学法。首先由教师依据本课程的教学目标、教学内容和学生学习水平、学习进程进行科学立项，然后围绕如何正确完成所设项目展开教学，对其间所包含、涉及的理论知识进行归纳和整理，对完成该项目所需掌握的实践技能、技巧进行亲身示范或旁加指导。这样更有利于培养学生的团队协作能力、组织协调能力、独立思考能力等方面的综合职业素养。通过精品课程的开发与建设，完善多种手段的教学模式，可以较好的提高学生的学习兴趣。同时通过和用人企业定期就本专业的人才需求状况、毕业生质量评价，现场对人才素质要求等进行信息交流， 和现场的工程技术人员共同开发精品课程，将更好地满足社会发展对人才的需求。三、课题研究程序三、课题研究程序1、本课题研究的过程与方法设计、本课题研究的过程与方法设计（1）通过精品课程体系开发和合理的教学内容安排，科学的教学方法实践和先进的教学手段应用，以求培养出高素质的数控技术人才。在教学内容上强调基础性和先进性的和谐统一；在教学方法上，以调动学生学习积极性和参与性，充分强调理论教学和实践教学融合，重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力，力求具有显著的教学效果。 （2）依托数控先进技术，进行课堂教学的改革与建设，保证教学内容和手段的先进性，在博揽众长的基础上，制作有自己特色的、开放式的精品课程教学课件，以满足课程教学和学习的需要。 （3）开发网上或电子版的数控应用技术学习系统，以解决习题讨论课少、同学实际知识贫乏的问题，帮助同学进行自学。 （4）加快实训教学的改革与建设，构建一个适应课程教学、体现实训特色的数控技术课程综合实训体系。把数控实训教学环节，由单一的课内验证性实训，改革建设成既有认知、验证性实训，还包含综合性、提高和创新性实训；既有紧密围绕课程内容的课内必做实训，也有延伸课程内容的课外选做实训；既有培养专