一、课程信息
《数控技术与编程》是机械类专业核心课,课程以工程实例导入,以相互联系的模块化形式,用几何要素和工艺流程将各部分内容融为一体,通过典型零件导入→通过几何要素分析(确定加工方法)→通过工艺分析(确定加工顺序及工艺参数)→数控编程→软件仿真→机床加工操作→零件检测展开教学。要求学生具有相关的绘图、尺寸测量与分析、机械制造等基础知识,具备基本的创造性思维、综合编程能力和工程实践能力。
课程的主要任务是培养学生正确的加工设计思想,运用科学的设计思想和创造性思维,初步具有零件几何要素和工艺分析能力、编程能力和机床操作能力,具备解决机械工程领域复杂工程问题的设计能力。
该课程具有“原理深厚、方法多元、应用广泛”等特点,蕴含了丰富的课程思政元素,课程思政与课程教学深度融合,启发了学生的辩证思维能力,熏陶了学生的科学探索精神,厚植了学生的家国情怀。
二、教学目标
1. 知识和能力目标
课程目标1:掌握CNC的基本原理、机床结构、数控编程指令及基本方法、零件加工工艺等基本知识,具备分析和解决机械设计制造复杂工程问题的能力。
课程目标2:综合运用数控编程方法和工艺知识,掌握数控车床、铣床、加工中心等典型零件的程序编制方法,能熟练地进行程序编制、输入调试、零件装夹、刀具选择及装夹,正确操作机床加工并完成零件的检测,具备解决机械工程领域复杂工程问题的设计能力;
课程目标3:能正确使用现代CAM软件,运用软件进行刀具路径设置及模拟加工;能够制定零件的数控加工刀具卡片和工艺卡片;培养学生具有对零件加工质量的检测、分析及处理能力。
2.育人目标
将科技报国、科学精神、工匠精神、工程伦理、使命担当等课程思政元素与项目任务有机结合,教学中关注学生的世界观、人生观和价值观的引导,培养学生的工匠精神、社会责任感和使命感。
三、教学设计
1.教学设计思路
根植课程特点,提炼思政元素,思政铸魂课程教学,课程思政入脑、入心、入行,实现知识传授、能力培养和价值塑造的协同推进。课程教学与思政教育同向同行,找准专业知识与思政内涵的契合点,思政理念无痕地贯穿课程“教学体系-教学内容-教学方法”,突出课程教学的思想性、前沿性和先进性,提升课程教学质量和育人效果。
价值塑造与知识传授同频共振,思政元素融入课程的“基本原理-分析方法-工程应用”,潜移默化地将爱国情怀、科学素养、辩证思维、工匠精神等思政教育浸润教学全过程,实现育智与育德的有机融合。
思政能力与专业水平同步提升,课程组教师集体备课、共同研讨、共建资源,提升专业课教师的思政育人能力和教学水平,确保课程思政的有效实施,促进课程教学和课程思政的可持续发展。
2.思政案例设计
教学内容
|
思政教学案例
|
思政元素挖掘
|
数控基础知识
|
1.相关领域的著名科学家简介;
2.中国制造2025发展战略;
3.列举大连光洋科技数控系统取得成绩。
|
科学精神
|
数控车床的编程与操作
|
1.结合历届全国大学生综合训练能力竞赛作品加工方法,积极引导学生思维;
2.列举重大工程案例。
|
科学思维
|
数控铣床的编程与操作
|
1.以中国在世界技能大赛取得成就为例,强调大国工匠精神;
2.我国华中数控铣床达到世界级水准;
3.大工程项目涉及的机械领域研究成果。
|
工匠精神
科技报国
|
数控加工中心操作与编程
|
1.结合学科竞赛,突出学好技能对完成我国制造强国之路的重要性;
2.结合国家重大需求,制造强国之路。
|
责任担当
|
CAM软件应用
|
1.列举美国将华为等公司列为实体清单,哈工大等高校限制使用MATLAB软件等,强调我国科技公司取得的重大突破,让学生体会到学习的重要性,感受家国情怀;
2.人类命运共同体-环境和可持续发展。
|
家国情怀
爱国精神
|
四、案例特色与成效
1.创新教学设计
“学生中心、产出导向”的教学设计:从教学目标、教学模式、教学内容、教学方法、评价方式等多维度创新,提高学生学习成效。
根据教学目标的三个维度,制定了合理的课程目标、课堂目标和育人目标:
2.优化教学过程
按照“问题导入—任务驱动—教师导学—现场演练—教师评学—教师导学”的螺旋递进式教学设计,将讨论法、演示法、练习法、任务驱动法、自主学习法等教学方法优化组合,确保教学目标三个维度的有效达成。通过运用现代信息技术和引入优质课程资源,将学科前沿、工程案例、学科竞赛作为项目载体开展项目式教学,反映课程内容的前沿性和时代性。
3.强化师生互动
(1)项目小组自由讨论:结合新冠疫情防控工作引导学生开发智慧机械,通过提交的创意方案,测评学生创新意识和思政意识;
(2)头脑风暴法小组会议:课程团队指导学生如何利用头脑风暴法确定机械功能及技术系统,测评学生知识综合应用能力和创新能力;
(3)学生经验分享:通过学生分享慧鱼模型搭接实现过程,测评学生实践动手能力、团队协作能力和沟通交流能力。