基于理實一體化的高職院校數控電加工課程改革

張 帥

柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州 545007

數控電加工是特種加工技術中的一種，主要應用于高硬度材料、形狀復雜的工件加工，在模具制造、汽車配件制造、航空航天、軍工、核電設備制造等行業中應用廣泛，隨著行業的發展，企業急需更多相關專業技術人員。高職院校在“高等職業教育應以服務為宗旨，以就業為導向，走產學研結合的發展道路”的方針指導下，機械類專業廣泛開設了數控電加工相關課程［1］。然而，由于數控電加工課程在高職院校機械類專業中普遍定位為專業拓展課、專業選修課，導致課程相關配套資源、課時分配、師資隊伍建設相比主干專業存在明顯差距。且該課程開設過程中往往出現理論課、實訓課剝離或只開設理論、不開設實訓的現象，影響了教師授課的效果，降低了學生學習的興趣。這些現象不利于高職院校對標企業需求、培養高素質人才的目標。文章針對高職院校數控電加工課程存在的問題，對該課程設計基于理實一體化教學法進行改造，讓師生實現“邊教”“邊學”“邊做”，豐富課堂教學和實踐教學環節，提升教學質量［2-3］。

一、高職院校數控電加工課程開展現狀及主要問題

（一）在機械類專業課程體系中重視度較低，教學目標不明確

數控電加工在制造業中應用廣泛，上至航空航天精密制造中使用的高精度電火花成型加工機床，下至小微制造企業切割毛坯時低成本的往復式線切割加工機床，均需專業技術人員進行操作。隨著制造業的高速發展，我國對相關專業技術人員的需求越來越大。然而，在高職院校機械類專業課程體系中，數控電加工并未受到應有的重視，往往以專業拓展課、專業選修課的形式出現，該課程常常游離于學科課程體系的邊緣，每個學期授課多少課時、開放在第幾學期，甚至是否開設實訓課，均需根據主干學科的開展情況每年進行調整。這種被動使其教學目標逐漸變得模糊，本應以企業需要為導向的教學目標漸漸變成“學校有什么就教什么”，甚至“老師會什么就教什么”。如此教學狀況，自然無法培養出數控電加工崗位需要的人才。

（二）理論記不住，實踐零基礎，理論教學與實踐教學分離嚴重

一名合格數控電加工崗位員工需要具備扎實的理論基礎和豐富的實踐經驗。目前，數控電加工課程主要通過理論課提升學生的理論基礎、實訓課豐富學生的實踐經驗，但在具體實施時往往效果并不理想［4］。例如，快走絲線切割機床“上絲”操作，理論課授課時任課教師結合PPT上的動圖、視頻抽絲剝繭地介紹正確的操作步驟，并在黑板上特意書寫板書進行重點講解、反復提醒學生們做記錄，甚至作為期末考試的考題進行考核。然而，即使經過這樣高強度的強化練習，實訓課授課時任課教師發現大部分學生仍然記不住“上絲”操作的正確步驟，必須重新教授一次，造成教學資源的浪費。其根本原因是理論教學與實踐教學之間分離嚴重。這說明缺乏實踐鞏固的理論是不牢固的，缺乏理論指導的實踐是盲目的，二者相輔相成，缺一不可。

（三）教學資源匱乏，傳統教材內容死板，任務驅動式教材通用性差

數控電加工理論課課程主要介紹電火花成型加工和電火花線切割加工，使學生了解數控電加工的原理、特點、發展以及分類，掌握數控電火花成型機床、電火花線切割機床的原理、工藝分析和操作方法，具備對簡單機械零件進行編程加工的能力。傳統教材對數控電加工的原理、特點、發展、分類、編程方法介紹的較清楚，然而對加工中最重要的工藝分析和操作方法只是浮光掠影，淺嘗輒止。并且教材編寫時是以知識連貫為主線，但是在實踐操作中卻有很多內容根本用不上，反而誤導了學生，混淆了思維。任務驅動式教材以任務為導向，雖然對數控電加工原理、工藝分析、操作方法等介紹詳細，但教材內容與高職現有設備類型、操作系統差異較大，通用性較差。這樣的教學資源難以激發學生的學習興趣，對教學的提升難以達到想要的效果。

（四）實踐教學資源有限，學生參與度較低

實踐環節在數控電加工課程中起到非常重要的作用，也是高職學生職業技能提升的重要途徑。然而，高職院校機械制造類專業主要以切削加工設備為主，電火花成型機床、電火花線切割機床等數控電加工設備數量較少，且根據數控電加工設備開發的課程數量有限。這就造成數控電加工機床空置時間長、使用時間集中，加之學生理論知識不牢固、實踐經驗不足，導致數控電加工機床更容易出現故障，設備使用不足的情況進一步惡化。其結果是學生實踐課參與度低，教學效果不佳。

二、基于理實一體化的高職院校數控電加工課程改革思路

針對上述現狀，將理實一體化教學方法應用到數控電加工課程中是一種可行的改革思路。基于理實一體化的課程改革，可以克服現階段數控電加工課程教學過程中“重理論、輕實踐”，理論與實踐嚴重剝離的現狀，培養專業知識扎實、職業技能過硬、符合企業需求的學生；改變現階段數控電加工課程中教師講、學生聽的填鴨式教學方式，充分發揮教師的主導作用，真正讓學生成為課堂的主人，在階段性目標的指引下將“教”“學”“做”融為一體，把理論和實踐有機地融為一起，實現課程革新，提升教學質量。實施方式如下：

（一）搭建教學平臺，建設理實一體化教學場地

理實一體化教學方式是一種理論知識教學與實際操作教學有機結合起來的教學方法，在教中學，在學中做，邊教邊學，實現“教、學、做”在時間與空間上的一體。因此，數控電加工課程需要創建理實一體化的教學場地，該場地需要同時滿足理論教學和實踐教學的需求，使二者可在同一時間同一空間開展。為滿足“邊教”“邊學”“邊做”的課程內核，教學場地需要細化成教師工作區、學習區、討論區、操作區、工具區、毛坯區等。教師可以在教師工作區進行教學，教師工作區應配有多媒體設備，可滿足信息化教學，教師授課過程中盡可能以學生為主體，能小組討論、頭腦風暴解決的問題盡量不直接講授，能實際操作的環節盡量不照本宣科，能制作微課、視頻的環節盡量不用圖片，充分引導學生，讓學生真正成為課堂的主人；學生在學習區和討論區完成本課程知識目標的學習，學習區、討論區、操作區處于同一空間，學生獲得理論知識后可以立刻通過實踐進行驗證和鞏固，使得理論知識不再空洞蒼白。操作區、工具區、毛坯區的布置應參照以企業為標準，參照企業現場分區、標記地面指引線、將現場安全規范和規范操作流程上墻等，為培養學生的職業技能搭建真實的平臺。教學開展過程中，可以采用角色扮演的方式，拉近學生與崗位之間的距離，培養學生的團隊協作精神，增強學生的學習興趣。

針對部分高職院校數控電加工機床數量少、故障率高的情況，可在理實一體化教學場地增加模擬仿真區域，使學生們可以在電腦上利用仿真軟件進行模擬加工，熟悉工藝流程、確保程序的準確性，經過教師考核無誤后再利用實際機床動手進行加工。這樣可以提升數控電加工機床的有效利用率，降低故障率，為理實一體化教學提供堅實的基礎，保證學生們的學有所得。

（二）組建團隊，開發適合理實一體化教學的教材

數控電加工課程應擺脫傳統理論教材的約束，根據課程的需求組建團隊，編寫適合的理實一體化教材。編寫教材的團隊既應包括數控電加工課程的任課教師，也應包含企業專家、相關基礎課教師、相近專業課教師。編寫教材要深入地方數控電加工企業進行調研，分析崗位需求，以企業需求為導向，以培養專業的技術人員為目標。理實一體化教材應打破傳統教材線性敘述的模式，防止大水漫灌現象，應結合企業需求和學校實情，以具體任務為導向，每個具體任務設計難度適宜的教學目標，教學目標應包含知識目標、能力目標、素質目標幾個方面。為實現這些教學目標，數控電加工理實一體化教材類型應選用任務驅動式，用任務代替傳統的章節，各任務按學生接受知識的規律由淺到深逐一鋪開，并根據工作任務需求及學生基礎補充所需必要知識點，教材編寫完成后交校內外相關專家審核方可使用。這樣編寫的教材以工作任務為驅動，以理論知識為引導，以實踐操作為主體，既增強了理論知識的實用性，又避免了實踐操作的盲目性，將理論教學與實踐教學有機地融合在一起。在教學條件允許的情況下，各工作任務甚至可以直接選用企業的訂單任務，實現人才培養與企業用人之間的無縫銜接［5］。

（三）加大適合理實一體化教學的專業教師隊伍建設力度

理實一體化教學法本質是將“教”“學”“做”融為一體，把理論與實踐有機地結合起來。這就要求任課教師既要有扎實的理論基礎，又要有豐富的實踐經驗、高超的操作技能，也就是常說的“雙師型”教師。“雙師型”教師隊伍建設主要從另兩個方面進行，一個是“走出去”，一個是“引進來”。高職院校很多教師，理論能力很強，但是缺乏企業實踐經驗，動手實踐能力較差。教師主觀上想在課堂增加實踐環節，但受限于自身實踐經驗不足而不敢增加。于是，數控電加工這門課往往就變成了計算電火花成型加工電極尺寸的理論課、編寫線切割加工程序的編程課，這顯然偏離了人才培養的目標和企業的需求。正因如此，應強化產教融合，高職院校教師走出學校，定期到企業中去掛職歷練，提升實踐能力，將學校所教與企業需求切實聯系在一起，從“教師會什么就教什么”轉化為“企業需要什么就教什么”。因為培養“雙師型”教師隊伍周期較長，所以可從企業引入相關專業技術人員專職或者兼職參與理實一體化教學活動。這既可以彌補“雙師型”教師不足的缺口，提升教學質量，又可以增強校企互通，促進教師實踐技能的提升。

（四）注重過程管理，建立理實一體化考核評價體系

理實一體化考核評價體系主要由學生成績考核和授課效果評價兩部分組成。

學生成績考核部分的作用是全面綜合地評價學生的理論知識、專業技能、職業素養水平等，學生成績由過程性考核和終結性考核決定，應以過程性考核占主導［6］。階段性的知識目標、能力目標的設置和遞進式的任務驅動是過程性考核的核心，學生只有完成前置任務、知識目標、能力目標，才能開啟下一階段的學習任務。終結性考核是課程標準、崗位需求對學生理論和實踐能力的綜合考核。創建一體化的學生成績考核系統，能更全面地反映學生的理論和實踐水平，有效激勵學生積極融入課堂。

授課效果評價部分的作用是收集學生對理實一體化課程教師教學效果的評價，包含師德師風、職業素養、理論基礎、專業技能、課堂效果等方面，給理實一體化課程建設提供寶貴的意見，促進課程建設不斷完善，達到以教促學、以學促教、教學相長的目的。

為確保考核評價的真實性、時效性，該考核評價體系需要準確高效地采集大量的相關數據，通過搭建新信息化平臺實現這一目標是一種思路。通過信息化平臺，可以在課前、課中、課后，隨時隨地采集信息，降低了師生錄入信息的難度，提高了教學效率。并且信息化平臺可以根據課程標準將學生的表現量化為各任務的成績，綜合計算出總成績并反饋給終端用戶，保證了考核的全面性、成績的透明性，既真實，又公平。

三、結語

在產教融合大背景下，“重理論、輕實踐”的傳統數控電加工課程已經不再適用，基于理實一體化教學方法的課程改革勢在必行。課程改革中，應堅持充分發揮教師的主導作用，以學生為主體，以企業需求為目標，將理論與實踐結合在一起，實現“邊教”“邊學”“邊做”，使學生們學有所長，學有所用。為實現課程的理實一體化改革，應建設與之相適應的教學場地、教材、師資隊伍及考核評價體系。只有這樣，才能真正提升教學質量。