数控技术应用专业基本条件建设研究与实践.doc

 数控技术应用专业基本条件建设研究与实践―－—柳职院《数控技术应用专业的建设研究与实践》子课题研究报告

一、课题研究背景。
    数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。加入WTO后，世界的制造业向中国转移，我国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争力，中国的制造业开始广泛的使用先进的数控技术，而掌握数控技术的应用型人才的严重不足已引起上至中央领导、教育、劳动保障等部门，下至各生产企业、学校的高度重视。如何尽快培养出能适应现代制造业发展需要的高素质数控技术专业人才已成为现代高等职业教育需要解决的紧迫课题。
    从现代教育理论来看，要使我们的学校教育能够培养出适应社会经济发展需要的人才，除了应该有一个清晰明确的培养目标和完整可操作的培养方案之外，学校还应该具备执行该方案的基本条件，即要拥有一支业务素质达标，数量充足的教师队伍，以及相应的专业教学环境和配套的教学仪器设备、实践教学基地，同时还应该有相应的专业教材、图书及现代教育资源以支持专业教学改革的开展。
    目前数控技术应用专业由于其专业技术的先进性及人才市场的需求旺盛，正逐渐成为现代制造技术的代表性专业。许多机械工程类院校均将其作为重点专业来建设，但是由于该专业同时又是一个新专业，而且技术发展进步很快，国内目前还没有一套现成的方案可循。因而，开展数控技术应用专业基本条件建设条件的研究，尽快培养出一支高素质的“双师型”专业教师队伍；建立起高水平、高标准的实验实训教学基地；开发出与培养计划相配套的专业教材；利用现代教育技术建立起专业教学资源平台对于加快数控技术应用专业建设有着非常重要的现实意义。
    二、本课题研究的主要思路和建设目标：
    1.改革思路。
    本课题主要就我院数控技术应用专业的基本条件建设开展以下研究：
    （1）以内培内训、外培外训、企业挂职等多种形式，针对本专业教师队伍的现状及个别差异，采取不同的培训方式，探索建立一支高素质的“双师型”教师队伍的有效方式。
    （2）以我系正在建设的现代工业技术中心为契机。认真规划、高标准建设校内实践教学基地，充分发挥校内外实践教学基地的作用，探索现代高等职业教育人才培养新模式。
    （3）通过专业教材的开发实践，探索促进专业教学改革的有效途径。
    （4）通过充分利用现代教育技术手段，建设我院数控技术应用专业网络教学资源平台，探索支持专业教学改革的有效方式和手段。
    2.建设目标。
    1）在课题结题前，利用一年时间，根据我院数控技术应用专业的具体情况，采取有效方式和手段培养出4～6名具有较丰富实践经验的专业骨干教师。
    2）科学合理地规划建设现代制造技术中心，有机集成教学资源。探索出有特色的实验实训一体化及产学研结合的实践教学模式。
    3）开发数控技术应用专业校本教材。
    4）搭建起专业网络教学平台，将现代教育技术手段引入数控技术教学过程中。
    5）通过对数控技术应用专业的师资队伍、实践教学基地、专业教材、现代教育技术网络资源平台等基本条件的建设的研究和具体实践。分析、总结出带有普遍规律的数控技术应用专业基本条件建设方式，并在理论上进行研究，以进一步推动高等职业技术教育数控技术应用专业的建设和发展。
本课题的研究方法：行动研究法、经验总结法。
    三、项目研究过程及成果。
    本课题在数控技术应用专业的师资队伍、实践教学基地、专业教材、现代教育技术网络资源平台四个方面进行了研究和实践。
    1.引进、培训、外聘、挂职并行，加强“双师型”教师队伍建设。
在我院数控专业开办的初期，我们即意识到专业教师队伍的建设是专业能否办好的关键，通过引进、培训、外聘、挂职等方式建设专业教师队伍。
    ①2003年至今从校外所引进经验丰富的工程师，教师4名；
    ②开展校本培训 ，从2001年开始，与柳州市劳动和社会保障局联合举办了数控机床操作工培训班，30多名教师经过系统学习和严格考核，获得了数控机床操作工中级职业资格证书。2002～2003年选送了5名教师参加教育部和区教育厅组织的数控专业教师培训。
    ③从柳州企业中聘请了5位经验丰富的工程师作为数控专业的专家，指导我们的专业教师提高数控技术的专业水平；
    ④积极选送专业教师到企业参与生产工程实践，2003年至今已选派6名教师到柳州市的各类企业进行专业挂职锻炼，由于在企业得到了真实工程生产实践的锻炼，回校后真正起到骨干教师的作用，推动了专业教学改革的开展。
    2.内涵与外延并重，产学研相结合建设现代制造技术中心。
    实训教学在现代制造技术的高等职业教育中占有及其重要的位置，根据“中国数控人才市场需求与教育现状的调研报告”显示，在影响我国数控人才培养质量的因素中，除了教学体系与企业急需人才的知识能力结构要求严重脱节和数控专业“双师”型教师缺口较大等原因外，数控实训基地及其教学实验设备严重不足，导致学生“真刀真枪”实际动手操作的实训机会不够，是制约数控紧缺人才培养质量和数量的主要瓶颈。并在实训基地建设方面提出三点建议：⑴继续重视传统金工实习基地的建设；⑵建设数控实训基地；⑶建设CAD/CAM实训中心建设。
我们的实训基地建设方式是：
    （1）通过大型综合现代制造技术中心的形式将上述金工实习基地、数控实训基地、CAD/CAM实训中心有机集成一体。形成功能强大，实训内容丰富，从基本技能―→专业技能训练、从编程学习训练―→仿真模拟加工训练―→数控机床加工实训的完整训练体系。
    （2）以产学研结合为纽带，将学校――企业紧密联系在一起；加强校企合作,积极参与企业的零件外协加工，走“产学研”相结合的发展道路，是我们在专业建设过程中找出的一条新路子。其优点有二，第一，在教师的指导下，学生为企业加工产品，可以获得大量的产品加工实践机会,这对于提高他们的操作技能水平，不断学习新的技术是很有帮助的。几年来，我院利用现有设备为柳州工程机械集团配套生产了装载机车轮的内齿轮、轮边轴、轮毂，挡块、元肩销、节流板、垫圈等其它装载机零件，这些零件的加工不仅有一定的难度，而且月生产量也大，如挡块零件的月生产量为4000件，元肩销零件的月生产量为3000件，节流板零件也有每月400件的生产量，很多学生都参与到这些零件的生产加工当中，这种以“产、学”结合的教学方式取得了很好的教学效果。第二，参与企业的外协加工还可充分利用闲置时的加工设备，为我院创造一定的经济收益。2003年，我院实训基地为柳州工程机械股份有限公司进行零件外协加工，年加工费收入达85万元，加上开设相应的技能培训，我系2003年创收100万元，除去学生实训材料刀具等教学经费开支约70万元，将结余30万元左右，形成了良性的实践教学循环。同时，学院实习工厂也成为柳州工程机械集团的零部件固定配套加工生产厂。目前，又开始与柳州福臻模具股份公司开展产学研结合活动，我们的结合分两步进行，前期合作是承接该公司的模具零件加工，第二部准备将整个模具生产过程引入学校，真正做到数控技术应用及人才培养与企业实现“零距离”对接。学院在提高人才培养质量的同时，也为地方经济建设的发展作出有益贡献。
    3.结合教学与生产实际，积极开发专业教材。
    高职教育不同于普通高等教育，它主要是为社会培养高素质应用型、技能型人才，因而在教学内容的设计上应做到理论知识应为操作实训服务，达到实用为准、够用为度的要求，而市面上现有的教材资源中，能达到这一要求的可谓寥寥无几。因此，要办好高等职业教育，加强教材建设是关键，各专业必须依据本专业的培养目标编写出一批具有高等职业教育特点的教材，才能适应高等职业教育发展的新要求。我院在进行数控技术应用专业教学改革的过程中，始终把教材建设作为一项重要工作来抓，2003年我们组织有关教师修订了本专业各门课程的教学大纲，并在教材编写上取得了新突破。2003年8月，我系陈华、滕冠、张映故三位教师编写了《数控车床编程与操作》一书，该书针对我院数控系统的特点，结合相关的数控加工工艺，较好地解决了目前我院数控编程教材与现有数控系统不配套的矛盾，已作为内部教材获准在校内试用，计划2004年修改后出版发行。另外，由卢明、陈文勇、王大红等编著的《AUTOCAD2000一级培训教程》一书，已由中国冶金出版社正式出版发行。今后几年，我们计划再编写一批数控专业系列课程教材，尽早完成教材的整合工作，为本专业正式成为自治区级示范性专业打下基础。
    4.着手搭建网络教学平台，引入现代教育技术。
    几年来，在学院各教学部门支持下积极进行教学改革，取得一定的成果。然而，随着科学技术的进步，社会要求不断提高，在我院有限的教学资源条件下，专业教学的开展还存在以下几个问题：
    （1）传统的以教师为中心的教学模式，完全由教师主宰课堂，忽视学生的认知主体作用，不利于具有创新思维和创新能力的创造型人材的成长。我们的学生，无论在理论设计或实际操作，按部就班，缺乏灵活性，学习无积极主动性。在走上工作岗位后，适应期过长。
    （2）骨干专业教师缺乏，班级数量过多时对教学质量产生一定的影响，优质的教育资源其作用尚未得到更大限度的发挥。
    （3）由于数控技术应用专业与实际生产结合性很强，许多教学需结合课题来完成，单靠有限的正常上课时间是无法保证学习的效果，而课后又很难实现师生间的交流。
    （4），本专业对电脑的使用频率很高，单靠有限的正常授课安排，学生是很难熟练掌握专业技术理论知识。而本专业学生在高年级一般都会拥有电脑，但在无有效的指引下往往成了电玩的工具，既耽误学习又浪费资源。
    （5）在Internet网上，很少有相关的专业网络教学平台，还限于有限的网络资源，学生很难有一系统第二学堂。
为了解决以上问题，我们计划开发一针对数控和模具教学应用的基于Web技术的非实时自主式网络教学平台，对于提高学生的主观能动性、充分利用有限的教学资源、开展广阔的第二课堂教学，使学生能充分利用在校学习时间，打下良好的专业理论基础和仿真训练及设计能力。
该平台的开发由于涉及的内容很广，因此，我系已将其作为一个独立的教学科研课题进行研究开发，课题       
    《数控技术应用专业网络教学平台构建与应用》已于2003年在我院立项。作为课题的前期建设，该课题组于2003年10月建成系部网站，网络教学平台正在开发过程中进展情况如下：
序 号
平台功能分区
平　台
资　　　　源
1
资　源　库
完　成
教师论文、课件、电子教案、软件（部分完成）
2
交　流　区
完　成
最新动态、信息（部分完成）
3
作业、测试
未完成
试题库（未完成）
4
作业展示区
未完成
完　　　　成
    5.总结出专业基本条件建设原则。
    我们认为专业基本条件的建设应该遵循以下原则：
    1） 系统性原则
    专业基本条件的建设是高等职业教育质量、特色的保证。因此在专业条件的建设中需要以系统科学的观点将教师队伍、图书教材、实训教学基地、教育信息化建设等主要因素全面系统的加以研究和建设。
    2） 可行性原则
    对学校本身的专业基本条件及近阶段的投入建设能力应有一客观估计，在可能的情况下尽快完善专业的内部条件。对于尚有一定难度的实现目标，应充分考虑外部资源的利用，教师、图书教材、实训基地等方面都有很大的外部资源利用空间。
    3） 效益性原则
    专业基本条件建设尤其是实训基地的建设，往往投入很大。应该充分考虑高等职业教育的特点，改革实验教学内容，减少演示性、验证性实验，增加工艺性、设计性、综合性实验，逐步形成基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系，充分发挥投入资金的效益。同时，投入的教学设施在可能的前提下，应该产生生产效益。
    4） 结合性原则
    专业基本条件建设应该走产学研相结合的道路。具体体现在：教师结合生产实际学习、训练；教材结合生产实际内容；实训教学及设施配备结合生产加工过程；现代教学手段结合先进技术。
    5）持续性原则
    专业基本条件建设是一个持续发展的过程，因充分做好市场调查研究，合理安排教师队伍、专业教材开发、实训基地、教育信息化建设进度，使得专业基本条件的建设做到科学、先进、健康、持续。
    四、项目研究的自我评价及创新点。
    1.项目研究的自我评价。
通过开展数控技术应用专业的基本条件建设与实践研究，按照现代制造技术对人才培养质量的要求，积极组织开展“双师”型教师队伍建设；高标准、高规格地建立实训教学基地；围绕专业课程改革编写专业教材；同时还积极开展现代教育技术在数控技术应用专业中的应用探索。总体来看，通过边研究、边建设、边实践的方式，基本达到课题研究的目标。同时，在师资队伍建设及产学研相结合建设实训基地中具有鲜明的特色，为本专业的教学改革打下坚实的基础，还为本院其他系部和专业的教学改革起到示范带头作用。我院的数控技术应用专业也在不断的改革中获得发展，2002年12月被劳动和社会保障部确定为“国家高技能人才培训基地（机电项目）”，2003年5月经区教育厅专家组评估后成为“自治区高职高专专业教学改革和建设试点专业”，2003年12月经区教育厅专家组评估后成为“广西高职高专精品专业”，2004年2月经区教育厅推荐申报“国家数控技术职业教育基地”。
    2.主要创新点。
    （1）师资队伍建设中积极与企业合作，通过引进、培训、聘请、挂职等方式强化“双师”型教师队伍建设。重点以挂职锻炼来解决教师工程实践能力、数控技术在真实生产工艺过程中的综合应用能力。在较短时间内培养了一批青年骨干教师。
    （2）以系统集成的思想，将各类专业实践教学资源合理集成在一起，建成了高规格、功能齐全、实践教学内容丰富的现代制造技术中心。
    （3）探索以产学研相结合的方式和途径来建立实训基地，在地方工业经济和企业的产业链的不同环节找到了结合点。如：
    ①与柳州工程机械股份有限公司的生产――实训结合；
    ②与柳州福臻模具股份公司的生产、设计及制造结合；
    ③汉川机床股份有限公司的数控设备维护及售后服务结合；
    ④与地方城区政府合作，将柳州市鱼峰区生产力促进中心放在我院机电系，准备开展中小企业员工及技术人员培训，作为地方政府进行生产力推进的平台；
    ⑤为企业的人力资源建设开展订单培训、订单办学。柳钢班、两面针班、柳工班、福臻班。
以上实践极大地丰富了产学研结合的方式和内容，提供了具有鲜明特色的产学研结合范例。
    （4）与课程改革配套，进行了校本课程教材的开发。
    （5）探索利用现代教育技术开展数控技术应用专业教学的途径，拓展出学生学习的时间与空间。
    （6）结归纳出专业基本条件建设的5条原则。 
    五、问题讨论与思考。
    1.以创新的思想指导，才有可能真正实现教育创新，取得教学改革的成果。
    专业基本条件建设的主要内容在教师队伍、实训基地、图书教材、现代教育手段应用等方面。建设的具体方式和途径却包含了及其丰富的内容，因此，需要以创新的思想指导，才能在专业基本条件建设中不会因循守旧，受传统思想约束。思路能够决定出路，尽管高等职业教育的不同专业有着各自不同的特点，专业基本条件的建设方式也可能表现出不同的特征，但必须树立新观念、开拓新视野、采取新方法才能取得新成果。
    2.产学研相结合是专业基本条件建设的有效途径。
    高等职业教育的专业基本条件建设由于其本身的特殊性，更需要走产学研相结合的道路。而且，在产学研相结合过程中，对于“双师”型教师队伍和专业实践教学基地的建设有着无法替代的作用。
    3.专业基本条件建设必须将学校条件及发展与地方经济的发展有机结合。
    专业基本条件的建设既需要考虑学校本身的现实状况与发展趋势，同时还需要考虑何与地方经济发展协调一致。这样，学校和专业的发展才能进入一个良性持续健康发展阶段，伴随着地方经济的不断发展而发展。
    五、结 语。
    通过开展数控技术应用专业基本条件建设的研究，我们在教师队伍、实训基地、校本教材开发、现代教育技术应用等方面都取得了较明显的进步，专业也得到较好的发展，达到了开展课题研究的目标。
前期的研究和实践使我们感到：尽管很多学校在上述几方面都做了许多工作，但是在如何将本校的教师情况、实训条件、教材开发状况、现代教育技术资源建设等基本条件的建设与专业改革有机结合，充分利用各种资源、手段并创造性地开展有特色的专业基本条件建设方面还有许多值得探索研究的地方。因此，我们决心依靠自己的力量艰苦努力，结合学校条件和企业生产环境在数控技术应用专业的基本条件建设中探索出一条有自己特色又符合高职教育规律的专业基本条件建设之路。