應用型本科《數控技術》理實一體化教學研究

李 強，余 斌

（新疆工程學院，新疆 烏魯木齊 830011）

0 引言

《數控技術》是機械制造及其自動化專業的一門專業核心課程，采用一般的教學方法，理論與實踐教學分開進行，學生掌握起來比較困難，教學內容銜接性也較差，學生學習效果不好，現就針對本課程進行理實一體化教學研究。

2019年1月，國務院印發了《國家職業教育改革實施方案》，指出要把職業教育擺在教育改革創新和經濟發展中更加突出的位置。《方案》還提出從2019年開始，在職業院校、應用型本科高校啟動“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點工作。要讓學生取得學歷證書的同時還要取得與專業相關的職業技能等級證書，就要增加實踐教學和技能培訓，然而實踐教學和技能培訓又是以專業理論知識為基礎的，因此這種教學改革應該是既有專業理論知識，又有實踐教學和技能培訓的一種集理論教學和實踐教學為一體的理實一體化教學改革方式。

1 應用型本科課程理實一體化教學的特點

理實一體化教學不僅是將理論教學與實踐教學內容的一體化，也是教師在理論知識、實踐技能、教學能力等方面的一體化，同時還包含理論、實踐教學場地的一體化。因此，理論教學和實踐教學在形式上的簡單組合并不是理實一體化教學，而應該是從學生理論知識、實踐技能形成的規律出發，實現理論教學與實踐教學的有機融合[1]。應用型本科課程的理實一體化與中職、高職課程有類似的地方，當然還有很多不同的特點：

（1）理論與實踐要求并重。與中職、高職側重于實踐操作不同，應用型本科既要求學生理解相關理論知識，又要求學生掌握實踐操作。這與研究型本科也不同，研究型本科的理論學時較多，實踐學時較少，應用型本科則增加了實踐學時的比重。

（2）通過典型工作項目、實例將理論知識和實踐操作結合起來，將實踐教學融入理論教學。把實際工作中典型的任務、案例作為理實一體化教學項目，教師帶著學生按照實際生產要求一步一步實際操作，完成項目，并在做的同時告訴學生相關原理和理論知識，讓學生直接在課堂上學到，今后工作中所必須掌握的理論知識和實踐操作技能。增加學生的感性認識，提高學習興趣，調動學習的積極性與主動性，變被動學習為主動學習[2]。

（3）學習理論知識不僅為了指導實踐，實踐操作也不僅是為了驗證理論。學生學習理論知識、實踐技能不只是為了完成基本的生產和操作，應用型本科對學生有更高的要求，理論學習還要用于設計和創新，實踐還要用于實現設計和創新。這也是應用型本科對學生的創新能力的要求。

（4）改變了傳統的教學及評價模式。不但解決了分階段教學模式中所存在的理論知識與實際操作技能內容不連貫、不銜接等問題；而且通過現代教育手段和方法，既調動了學生的主觀能動性，激發了學生的學習熱情和學習興趣，又培養了學生分析問題、解決問題的綜合能力和創新能力。使課堂氛圍更加貼近工作氛圍；既合理充分地利用了教學場地，又有效地利用有限的教學時間，保證了學生能在有限的學習時間學到更多的東西[3]。評價方式也更加靈活多樣的，可以通過理論+實操、職業技能考試、參加創新設計大賽、申請專利、項目考核等多種方式進行評價考核，促使學生更加重視能力素質的提高，逐漸形成能力養成型考核機制，對學生全過程學業進行評價和考核。

2 應用型本科理實一體化教學探索

本課程理實一體化改革從“工學交替，課證融通”人才培養模式出發，并且參照數控技術職業資格標準，按照“理實一體，任務驅動”教學模式組織教學。根據以往的研究成果和實際教學的經驗總結，發現《數控技術》課程教學采用理實一體化六步法進行教學，效果較好，下面以螺紋軸（圖1）項目為例介紹六步法。

2.1 分析零件圖，明確加工內容

根據所給零件圖（圖1），分析其組成、尺寸精度、粗糙度要求等。講解零件組成要素、公差、表面質量等理論知識。

組成：圓柱面、圓錐面、半球面、退刀槽、螺紋、倒角、倒圓。

2.2 確定加工方案

選擇機床、夾具、刀具的理論知識，設計刀路，講解切削用量的計算。

機床：數控車床、夾具、三爪卡盤，刀具：90°外圓車刀T1、切槽刀T2、螺紋刀T3。

2.3 制定加工過程文件

編寫加工工序卡、程序單。講解工序卡的編制、程序指令、程序的編制等理論知識。

表1 螺紋軸零件加工工序卡

2.4 加工零件

包括開機前準備、加工前準備、安裝工件與刀具、對刀、輸入并檢驗程序、執行程序進行加工、加工后處理。可通過數控仿真操作或實際操作進行演示和實操。

2.5 檢驗者驗收零件

檢查零件形狀、尺寸精度、粗糙度等是否滿足要求。可通過仿真軟件進行加工后的測量（圖3），如果不符合要求，則要檢查分析，找出原因并修改，再重新加工、檢測，直到符合要求。

2.6 加工者與檢驗者共同評價本次加工任務的完成情況[4]

根據檢測結果評價零件的完成質量，并按照數控車中級工對應要求的零件加工評分表進行評分。

教學場地設在一體化車間，配有電腦、投影、機床、工具書等。教師將理論知識融于項目的操作過程，一邊講解理論一邊進行實操。學生根據教師的講解和演示，按照六步法對零件進行加工，遇到問題隨時向教師提問，教師及時解決學生的問題。學生完成加工后，讓學生對加工零件進行自評和互評，最后教師做點評，指出存在的問題，提出改進的方法。

3 存在問題

通過理實一體化教學改革，學生的學習興趣和積極性有了顯著的提高，學生對理論知識的理解和實踐操作的掌握都比傳統教學方式有了很大的進步，特別是實踐操作和創新能力提升很大。有些學生在教師的指導下，取得了相關的職業資格證書，參加了機械創新大賽、職業技能大賽并獲獎，有些學生還申報了機械設計方面的發明專利，學生通過理實一體化課程收獲很多，對理實一體化教學模式評價很高。理實一體化教學在《數控技術》課程中的應用效果較好，值得研究和推廣。同時，也應該注意，理實一體化教學在實際應用過程中，也存在著一些困難，需要進一步研究解決：

（1）對學校的場地、設備等軟硬件要求很高，理實一體化教學一般要求上課人數不宜過多，這就要求學校要提供足夠的場地、設備等條件[5]。

（2）對進行理實一體化教學的教師要求也很高，教師必須具備扎實的理論功底和過硬的實踐能力，能夠應對學生在實踐操作過程中出現的各種疑難問題。

（3）理實一體化教材要求高，一般采用工作任務、項目式教學內容編寫，加工的零件圖可以是教師根據需要選擇的，也可以是學生自己設計的，其中既有理論知識，又有實踐操作內容，并且兩者內容要有機結合在一起，編寫難點很大。

4 小結

我國的“理實一體化”教學改革是一種吸取外國經驗，結合我國國情進行的教學改革，具有研究意義和推廣價值。最初在中職、高職教學中采用，效果很好，在一些應用型本科教學中使用，應注意學生主體不同，相應的教學內容、組織形式、側重點都有所不同。今后，還將在課程內容設計、教學實施和教學評價方面做更多的嘗試。