作品名稱:數控技術與編程
學校名稱:閩南理工學院
參賽隊伍:夢之星
參賽老師:朱同波
一、課程信息
《數控技術與編程》是機械類專業核心課,課程以工程實例導入,以相互聯系的模塊化形式,用幾何要素和工藝流程將各部分內容融為一體,通過典型零件導入→通過幾何要素分析(確定加工方法)→通過工藝分析(確定加工順序及工藝參數)→數控編程→軟件仿真→機床加工操作→零件檢測展開教學。要求學生具有相關的繪圖、尺寸測量與分析、機械制造等基礎知識,具備基本的創造性思維、綜合編程能力和工程實踐能力。
課程的主要任務是培養學生正確的加工設計思想,運用科學的設計思想和創造性思維,初步具有零件幾何要素和工藝分析能力、編程能力和機床操作能力,具備解決機械工程領域復雜工程問題的設計能力。
該課程具有“原理深厚、方法多元、應用廣泛”等特點,蘊含了豐富的課程思政元素,課程思政與課程教學深度融合,啟發了學生的辯證思維能力,熏陶了學生的科學探索精神,厚植了學生的家國情懷。
二、教學目標
1. 知識和能力目標
課程目標1:掌握CNC的基本原理、機床結構、數控編程指令及基本方法、零件加工工藝等基本知識,具備分析和解決機械設計制造復雜工程問題的能力。
課程目標2:綜合運用數控編程方法和工藝知識,掌握數控車床、銑床、加工中心等典型零件的程序編制方法,能熟練地進行程序編制、輸入調試、零件裝夾、刀具選擇及裝夾,正確操作機床加工并完成零件的檢測,具備解決機械工程領域復雜工程問題的設計能力;
課程目標3:能正確使用現代CAM軟件,運用軟件進行刀具路徑設置及模擬加工;能夠制定零件的數控加工刀具卡片和工藝卡片;培養學生具有對零件加工質量的檢測、分析及處理能力。
2.育人目標
將科技報國、科學精神、工匠精神、工程倫理、使命擔當等課程思政元素與項目任務有機結合,教學中關注學生的世界觀、人生觀和價值觀的引導,培養學生的工匠精神、社會責任感和使命感。
三、教學設計
1.教學設計思路
根植課程特點,提煉思政元素,思政鑄魂課程教學,課程思政入腦、入心、入行,實現知識傳授、能力培養和價值塑造的協同推進。課程教學與思政教育同向同行,找準專業知識與思政內涵的契合點,思政理念無痕地貫穿課程“教學體系-教學內容-教學方法”,突出課程教學的思想性、前沿性和先進性,提升課程教學質量和育人效果。
價值塑造與知識傳授同頻共振,思政元素融入課程的“基本原理-分析方法-工程應用”,潛移默化地將愛國情懷、科學素養、辯證思維、工匠精神等思政教育浸潤教學全過程,實現育智與育德的有機融合。
思政能力與專業水平同步提升,課程組教師集體備課、共同研討、共建資源,提升專業課教師的思政育人能力和教學水平,確保課程思政的有效實施,促進課程教學和課程思政的可持續發展。
2.思政案例設計
教學內容 |
思政教學案例 |
思政元素挖掘 |
數控基礎知識 |
1.相關領域的著名科學家簡介; 2.中國制造2025發展戰略; 3.列舉大連光洋科技數控系統取得成績。 |
科學精神 |
數控車床的編程與操作 |
1.結合歷屆全國大學生綜合訓練能力競賽作品加工方法,積極引導學生思維; 2.列舉重大工程案例。 |
科學思維 |
數控銑床的編程與操作 |
1.以中國在世界技能大賽取得成就為例,強調大國工匠精神; 2.我國華中數控銑床達到世界級水準; 3.大工程項目涉及的機械領域研究成果。 |
工匠精神 科技報國 |
數控加工中心操作與編程 |
1.結合學科競賽,突出學好技能對完成我國制造強國之路的重要性; 2.結合國家重大需求,制造強國之路。 |
責任擔當 |
CAM軟件應用 |
1.列舉美國將華為等公司列為實體清單,哈工大等高校限制使用MATLAB軟件等,強調我國科技公司取得的重大突破,讓學生體會到學習的重要性,感受家國情懷; 2.人類命運共同體-環境和可持續發展。 |
家國情懷 愛國精神 |
四、案例特色與成效
1.創新教學設計
“學生中心、產出導向”的教學設計:從教學目標、教學模式、教學內容、教學方法、評價方式等多維度創新,提高學生學習成效。
根據教學目標的三個維度,制定了合理的課程目標、課堂目標和育人目標:
2.優化教學過程
按照“問題導入—任務驅動—教師導學—現場演練—教師評學—教師導學”的螺旋遞進式教學設計,將討論法、演示法、練習法、任務驅動法、自主學習法等教學方法優化組合,確保教學目標三個維度的有效達成。通過運用現代信息技術和引入優質課程資源,將學科前沿、工程案例、學科競賽作為項目載體開展項目式教學,反映課程內容的前沿性和時代性。
3.強化師生互動
(1)項目小組自由討論:結合新冠疫情防控工作引導學生開發智慧機械,通過提交的創意方案,測評學生創新意識和思政意識;
(2)頭腦風暴法小組會議:課程團隊指導學生如何利用頭腦風暴法確定機械功能及技術系統,測評學生知識綜合應用能力和創新能力;
(3)學生經驗分享:通過學生分享慧魚模型搭接實現過程,測評學生實踐動手能力、團隊協作能力和溝通交流能力。