新工科背景下《数控技术》智慧课程建设及其教学方法创新探讨

作者简介：陈美芳（1977-02），女（汉族），江苏南通人，任职于南通理工学院，高工，研究方向：高等教育教学改革研究、机电一体化、机床电气控制、机床数控技术

摘要：本文深入探讨了新工科建设背景下的《数控技术》智慧课程的建设路径，同时，详细阐述了基于智慧课程的教学方法创新，如采用项目式学习、线上线下混合式教学等方式，以提高学生的学习积极性和实践能力，旨在为培养具有创新精神和实践能力的新工科人才提供参考。

关键词：新工科；数控技术；智慧课程；教学方法创新

一、引言

随着新一轮科技革命与产业变革加速，新工科建设成为我国高等工程教育改革的关键方向。《数控技术》作为机械电子工程专业核心课程，对培养学生工程实践能力与创新思维意义重大。但传统《数控技术》课程存在教学内容滞后、方法单一、实践不足等问题，难以契合新工科人才培养需求[1]。因此，开展《数控技术》智慧课程建设与教学方法创新研究极具现实意义。

二、新工科背景下《数控技术》课程面临的挑战

2.1 教学内容与产业需求脱节

当前部分高校《数控技术》课程的教学内容更新缓慢，仍侧重于传统的数控编程与加工，对智能制造、工业互联网等前沿技术涉及较少，导致学生所学知识与产业实际需求存在差距，毕业后难以快速适应工作岗位。

2.2 教学方法难以激发学生兴趣

传统教学以教师讲授为主，学生被动接受知识，缺乏主动思考与实践机会，难以激发学习兴趣与积极性，不利于创新能力与问题解决能力培养。同时，理论与实践教学分离，学生在实践中难以有效应用理论知识，影响教学效果。

2.3 实践教学条件不足

《数控技术》是一门实践性很强的课程，需要学生通过大量的实践操作来掌握相关技能[2]。然而，一些高校由于资金投入有限，数控设备数量不足、型号陈旧，难以满足学生的实践需求。同时实践教学场地与管理模式的局限性也限制了实践教学的质量和效果。

三、《数控技术》智慧课程建设

3.1 教学内容的更新与整合

紧密结合新工科人才培养目标和产业需求，对《数控技术》课程教学内容进行优化和更新。在保留传统数控技术核心内容的基础上，增加智能制造、工业4.0、五轴加工等前沿知识和技术，使学生了解行业发展趋势[3]。例如，引入数控加工中的智能化刀具管理、自适应加工控制等内容，拓宽学生的知识面和视野。同时，打破课程壁垒，加强与机械设计、制造技术、电气控制等课程的联系整合。讲解数控编程时结合机械加工工艺，介绍电气控制系统时融入电气控制技术知识，介绍零件加工运动时结合伺服系统控制原理，构建系统知识体系。

3.2 教学资源的数字化与共享

利用现代信息技术，建设数字化教学资源库。收集和整理与《数控技术》相关的教学课件、教学视频、动画演示、虚拟仿真软件、在线测试题等资源，并进行分类管理，方便学生自主学习和教师教学使用。例如，制作精美的教学动画，直观展示数控机床的结构、工作原理和加工过程；利用虚拟仿真实验平台，让学生在虚拟环境中进行数控编程和加工操作，提高实践能力和操作技能[4]。同时，借助网络教学平台，实现教学资源的共享。鼓励教师和学生在平台上进行互动交流，教师可以及时发布教学通知、布置作业、解答学生疑问，学生可以在线提交作业、参与讨论、反馈学习情况。此外，还可以与其他高校和企业合作，共享优质教学资源，拓宽学生的学习渠道。

3.3 课程考核方式的改革

构建多元化课程考核体系，全面评价学生学习成果与能力。除期末考试外，增加平时成绩、实践成绩、项目成绩比重。平时成绩涵盖课堂表现、作业完成、在线学习参与度；实践成绩依据实验实训操作与报告评定；项目成绩通过综合性项目完成情况考核。如布置数控加工项目，要求学生完成零件设计、工艺制定、编程加工等，以此引导学生重视学习过程，提升实践与创新能力。

四、基于智慧课程的教学方法创新

4.1 项目式学习法

将课程内容拆解为多个项目，以项目驱动学生自主学习与实践。每个项目设定明确任务目标，学生需综合运用知识技能解决实际问题。如“小型数控机床设计与制作”项目，涵盖机械结构设计、电气控制设计、编程及装配调试等任务。教师作为指导者提供技术支持，帮助学生解决问题，提升学生团队协作、沟通与创新能力。

4.2 线上线下混合式教学

利用网络教学平台与数字化资源开展混合式教学。线上，教师发布教学资料，学生自主学习基础知识，通过在线讨论答疑解决问题；线下，开展实践教学与课堂讨论[5]。借助虚拟仿真软件与实验室设备，将理论应用于实践，围绕项目问题与行业热点展开讨论。如讲解数控编程时，先线上学习原理方法，再线下编程练习并利用仿真软件校验，提升学生学习能动性。

4.3 案例教学法

收集实际工程中的数控技术应用案例融入课堂。通过案例分析讲解，让学生了解技术应用场景与问题解决思路。以汽车零部件数控加工案例为例，介绍工艺制定、编程及质量控制等内容。引导学生思考讨论，提出见解方案，促进理论与实践结合，增强学生实际应用能力与职业素养。

五、实施效果与展望

通过智慧课程建设与教学方法创新实践，取得显著成效。学生学习积极性与兴趣提升，实践和创新能力增强，就业竞争力提高，获用人单位好评。但也存在教学资源更新慢、教师信息化教学能力待提升等问题。未来需加强校企合作，及时更新教学内容与资源；加大教师培训力度，提高信息化教学水平；持续创新教学方法，完善教学评价体系，培养更多适应新工科发展的高素质人才。

六、结论

新工科背景下，《数控技术》智慧课程建设及其教学方法创新是培养高素质工程技术人才的必然要求。通过更新教学内容、整合教学资源、改革考核方式以及创新教学方法等措施，能够有效提高《数控技术》课程的教学质量和教学效果，培养学生的实践能力、创新能力和综合素质。在今后的教学实践中，应不断总结经验，持续改进和完善智慧课程建设和教学方法创新，为我国新工科建设和制造业转型升级提供有力的人才支撑。

参考文献：

[1]邢剑飞，王龙，郭文松，等. 新工科背景下应用型高校数控技术课程改革研究[J]. 科技视界， 2021， （33）： 24-26.

[2]赖曲芳，付鹏，杨红飞，等. 新工科背景下数控加工技术课程教学改革研究与实践[J]. 文化创新比较研究， 2020， 4 （35）： 102-104.

[3]贾孝伟，宋卫海，刘明明，等. “新工科”建设背景下应用型本科数控编程及加工课程改革研究[J]. 科技视界， 2022， （12）： 58-60.

[4]连彩元. 新工科背景下的数控技术课程CDIO模式项目化教学研究[J]. 吉林工程技术师范学院学报， 2020， 36 （09）： 13-16.

[5]及冲冲，李自强，卢艳楠. 基于新工科背景的数控技术课程教学改革策略[J]. 造纸装备及材料， 2024， 53 （01）： 187-189.