基于理实一体化的高职院校数控电加工课程改革

张 帅

柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545007

数控电加工是特种加工技术中的一种，主要应用于高硬度材料、形状复杂的工件加工，在模具制造、汽车配件制造、航空航天、军工、核电设备制造等行业中应用广泛，随着行业的发展，企业急需更多相关专业技术人员。高职院校在“高等职业教育应以服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的发展道路”的方针指导下，机械类专业广泛开设了数控电加工相关课程［1］。然而，由于数控电加工课程在高职院校机械类专业中普遍定位为专业拓展课、专业选修课，导致课程相关配套资源、课时分配、师资队伍建设相比主干专业存在明显差距。且该课程开设过程中往往出现理论课、实训课剥离或只开设理论、不开设实训的现象，影响了教师授课的效果，降低了学生学习的兴趣。这些现象不利于高职院校对标企业需求、培养高素质人才的目标。文章针对高职院校数控电加工课程存在的问题，对该课程设计基于理实一体化教学法进行改造，让师生实现“边教”“边学”“边做”，丰富课堂教学和实践教学环节，提升教学质量［2-3］。

一、高职院校数控电加工课程开展现状及主要问题

（一）在机械类专业课程体系中重视度较低，教学目标不明确

数控电加工在制造业中应用广泛，上至航空航天精密制造中使用的高精度电火花成型加工机床，下至小微制造企业切割毛坯时低成本的往复式线切割加工机床，均需专业技术人员进行操作。随着制造业的高速发展，我国对相关专业技术人员的需求越来越大。然而，在高职院校机械类专业课程体系中，数控电加工并未受到应有的重视，往往以专业拓展课、专业选修课的形式出现，该课程常常游离于学科课程体系的边缘，每个学期授课多少课时、开放在第几学期，甚至是否开设实训课，均需根据主干学科的开展情况每年进行调整。这种被动使其教学目标逐渐变得模糊，本应以企业需要为导向的教学目标渐渐变成“学校有什么就教什么”，甚至“老师会什么就教什么”。如此教学状况，自然无法培养出数控电加工岗位需要的人才。

（二）理论记不住，实践零基础，理论教学与实践教学分离严重

一名合格数控电加工岗位员工需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。目前，数控电加工课程主要通过理论课提升学生的理论基础、实训课丰富学生的实践经验，但在具体实施时往往效果并不理想［4］。例如，快走丝线切割机床“上丝”操作，理论课授课时任课教师结合PPT上的动图、视频抽丝剥茧地介绍正确的操作步骤，并在黑板上特意书写板书进行重点讲解、反复提醒学生们做记录，甚至作为期末考试的考题进行考核。然而，即使经过这样高强度的强化练习，实训课授课时任课教师发现大部分学生仍然记不住“上丝”操作的正确步骤，必须重新教授一次，造成教学资源的浪费。其根本原因是理论教学与实践教学之间分离严重。这说明缺乏实践巩固的理论是不牢固的，缺乏理论指导的实践是盲目的，二者相辅相成，缺一不可。

（三）教学资源匮乏，传统教材内容死板，任务驱动式教材通用性差

数控电加工理论课课程主要介绍电火花成型加工和电火花线切割加工，使学生了解数控电加工的原理、特点、发展以及分类，掌握数控电火花成型机床、电火花线切割机床的原理、工艺分析和操作方法，具备对简单机械零件进行编程加工的能力。传统教材对数控电加工的原理、特点、发展、分类、编程方法介绍的较清楚，然而对加工中最重要的工艺分析和操作方法只是浮光掠影，浅尝辄止。并且教材编写时是以知识连贯为主线，但是在实践操作中却有很多内容根本用不上，反而误导了学生，混淆了思维。任务驱动式教材以任务为导向，虽然对数控电加工原理、工艺分析、操作方法等介绍详细，但教材内容与高职现有设备类型、操作系统差异较大，通用性较差。这样的教学资源难以激发学生的学习兴趣，对教学的提升难以达到想要的效果。

（四）实践教学资源有限，学生参与度较低

实践环节在数控电加工课程中起到非常重要的作用，也是高职学生职业技能提升的重要途径。然而，高职院校机械制造类专业主要以切削加工设备为主，电火花成型机床、电火花线切割机床等数控电加工设备数量较少，且根据数控电加工设备开发的课程数量有限。这就造成数控电加工机床空置时间长、使用时间集中，加之学生理论知识不牢固、实践经验不足，导致数控电加工机床更容易出现故障，设备使用不足的情况进一步恶化。其结果是学生实践课参与度低，教学效果不佳。

二、基于理实一体化的高职院校数控电加工课程改革思路

针对上述现状，将理实一体化教学方法应用到数控电加工课程中是一种可行的改革思路。基于理实一体化的课程改革，可以克服现阶段数控电加工课程教学过程中“重理论、轻实践”，理论与实践严重剥离的现状，培养专业知识扎实、职业技能过硬、符合企业需求的学生；改变现阶段数控电加工课程中教师讲、学生听的填鸭式教学方式，充分发挥教师的主导作用，真正让学生成为课堂的主人，在阶段性目标的指引下将“教”“学”“做”融为一体，把理论和实践有机地融为一起，实现课程革新，提升教学质量。实施方式如下：

（一）搭建教学平台，建设理实一体化教学场地

理实一体化教学方式是一种理论知识教学与实际操作教学有机结合起来的教学方法，在教中学，在学中做，边教边学，实现“教、学、做”在时间与空间上的一体。因此，数控电加工课程需要创建理实一体化的教学场地，该场地需要同时满足理论教学和实践教学的需求，使二者可在同一时间同一空间开展。为满足“边教”“边学”“边做”的课程内核，教学场地需要细化成教师工作区、学习区、讨论区、操作区、工具区、毛坯区等。教师可以在教师工作区进行教学，教师工作区应配有多媒体设备，可满足信息化教学，教师授课过程中尽可能以学生为主体，能小组讨论、头脑风暴解决的问题尽量不直接讲授，能实际操作的环节尽量不照本宣科，能制作微课、视频的环节尽量不用图片，充分引导学生，让学生真正成为课堂的主人；学生在学习区和讨论区完成本课程知识目标的学习，学习区、讨论区、操作区处于同一空间，学生获得理论知识后可以立刻通过实践进行验证和巩固，使得理论知识不再空洞苍白。操作区、工具区、毛坯区的布置应参照以企业为标准，参照企业现场分区、标记地面指引线、将现场安全规范和规范操作流程上墙等，为培养学生的职业技能搭建真实的平台。教学开展过程中，可以采用角色扮演的方式，拉近学生与岗位之间的距离，培养学生的团队协作精神，增强学生的学习兴趣。

针对部分高职院校数控电加工机床数量少、故障率高的情况，可在理实一体化教学场地增加模拟仿真区域，使学生们可以在电脑上利用仿真软件进行模拟加工，熟悉工艺流程、确保程序的准确性，经过教师考核无误后再利用实际机床动手进行加工。这样可以提升数控电加工机床的有效利用率，降低故障率，为理实一体化教学提供坚实的基础，保证学生们的学有所得。

（二）组建团队，开发适合理实一体化教学的教材

数控电加工课程应摆脱传统理论教材的约束，根据课程的需求组建团队，编写适合的理实一体化教材。编写教材的团队既应包括数控电加工课程的任课教师，也应包含企业专家、相关基础课教师、相近专业课教师。编写教材要深入地方数控电加工企业进行调研，分析岗位需求，以企业需求为导向，以培养专业的技术人员为目标。理实一体化教材应打破传统教材线性叙述的模式，防止大水漫灌现象，应结合企业需求和学校实情，以具体任务为导向，每个具体任务设计难度适宜的教学目标，教学目标应包含知识目标、能力目标、素质目标几个方面。为实现这些教学目标，数控电加工理实一体化教材类型应选用任务驱动式，用任务代替传统的章节，各任务按学生接受知识的规律由浅到深逐一铺开，并根据工作任务需求及学生基础补充所需必要知识点，教材编写完成后交校内外相关专家审核方可使用。这样编写的教材以工作任务为驱动，以理论知识为引导，以实践操作为主体，既增强了理论知识的实用性，又避免了实践操作的盲目性，将理论教学与实践教学有机地融合在一起。在教学条件允许的情况下，各工作任务甚至可以直接选用企业的订单任务，实现人才培养与企业用人之间的无缝衔接［5］。

（三）加大适合理实一体化教学的专业教师队伍建设力度

理实一体化教学法本质是将“教”“学”“做”融为一体，把理论与实践有机地结合起来。这就要求任课教师既要有扎实的理论基础，又要有丰富的实践经验、高超的操作技能，也就是常说的“双师型”教师。“双师型”教师队伍建设主要从另两个方面进行，一个是“走出去”，一个是“引进来”。高职院校很多教师，理论能力很强，但是缺乏企业实践经验，动手实践能力较差。教师主观上想在课堂增加实践环节，但受限于自身实践经验不足而不敢增加。于是，数控电加工这门课往往就变成了计算电火花成型加工电极尺寸的理论课、编写线切割加工程序的编程课，这显然偏离了人才培养的目标和企业的需求。正因如此，应强化产教融合，高职院校教师走出学校，定期到企业中去挂职历练，提升实践能力，将学校所教与企业需求切实联系在一起，从“教师会什么就教什么”转化为“企业需要什么就教什么”。因为培养“双师型”教师队伍周期较长，所以可从企业引入相关专业技术人员专职或者兼职参与理实一体化教学活动。这既可以弥补“双师型”教师不足的缺口，提升教学质量，又可以增强校企互通，促进教师实践技能的提升。

（四）注重过程管理，建立理实一体化考核评价体系

理实一体化考核评价体系主要由学生成绩考核和授课效果评价两部分组成。

学生成绩考核部分的作用是全面综合地评价学生的理论知识、专业技能、职业素养水平等，学生成绩由过程性考核和终结性考核决定，应以过程性考核占主导［6］。阶段性的知识目标、能力目标的设置和递进式的任务驱动是过程性考核的核心，学生只有完成前置任务、知识目标、能力目标，才能开启下一阶段的学习任务。终结性考核是课程标准、岗位需求对学生理论和实践能力的综合考核。创建一体化的学生成绩考核系统，能更全面地反映学生的理论和实践水平，有效激励学生积极融入课堂。

授课效果评价部分的作用是收集学生对理实一体化课程教师教学效果的评价，包含师德师风、职业素养、理论基础、专业技能、课堂效果等方面，给理实一体化课程建设提供宝贵的意见，促进课程建设不断完善，达到以教促学、以学促教、教学相长的目的。

为确保考核评价的真实性、时效性，该考核评价体系需要准确高效地采集大量的相关数据，通过搭建新信息化平台实现这一目标是一种思路。通过信息化平台，可以在课前、课中、课后，随时随地采集信息，降低了师生录入信息的难度，提高了教学效率。并且信息化平台可以根据课程标准将学生的表现量化为各任务的成绩，综合计算出总成绩并反馈给终端用户，保证了考核的全面性、成绩的透明性，既真实，又公平。

三、结语

在产教融合大背景下，“重理论、轻实践”的传统数控电加工课程已经不再适用，基于理实一体化教学方法的课程改革势在必行。课程改革中，应坚持充分发挥教师的主导作用，以学生为主体，以企业需求为目标，将理论与实践结合在一起，实现“边教”“边学”“边做”，使学生们学有所长，学有所用。为实现课程的理实一体化改革，应建设与之相适应的教学场地、教材、师资队伍及考核评价体系。只有这样，才能真正提升教学质量。