构建数控专业理实一体化课程体系的探索
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江苏省技工院校2012年度机械专业中心教研组优秀教研成果
构建数控专业理实一体化课程体系的探索
摘要：本文论述了理实一体化教学的基本内涵，设计出数控技术应用专业理实一体化课程的教学模型；从师资队伍建设、实施场景建设、核心专业课程整合、项目教学法和考评模式五个方面进行了数控技术理实一体化课程改革的探索与实践。
关键字：理实一体化 项目教学法 课程改革
引言：随着科技进步，高新技术设备的普及使用以及新知识、新技术、新工艺、新方法的不断涌现，传统的教学模式已很难实现“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位” 的职业教育教学目标，理实一体化教学能更好地将理论、实践、生产、技术服务融为一体。我校数控专业相关核心课程理论抽象、技术要求高、研究性强，适合理论一体化教学。
正文：
随着科技进步，高新技术设备的普及使用以及新知识、新技术、新工艺、新方法的不断涌现，已大大改变了机械制造业的生产方式，数控技术应用专业原有的课程体系、结构和内容已跟不上社会、企业对本专业人才提出的培养目标，不能适应理实一体化教学改革的要求。我校数控技术应用专业自2003年以来尝试推行理实一体化课程教学改革，实施以学生为主体的有效教学方法，围绕技能训练展开理论教学，使理论与实践教学同步进行，互为补充。经过这几年的不断探索，在理实一体化课程教学改革方面取得了一些成绩和经验，对教学质量的提高和高素质技能型人才的培养起到了积极的推动作用。
一、理实一体化教学模式的确立
1．理实一体化教学的内涵
理实一体化教学，通俗的理解是将理论与实践教学融为一体，其内涵是打破传统学科体系的教学模式，根据职业教育培养目标的要求重新整合教学资源，体现能力为本位的特点。教学中可以先讲授理论知识，用以指导实践操作；也可以从生产实践开始，先接受感性认识，再从理论上加以分析、归纳和总结，提高学生的认知程度；还可以在实践教学中，就现场遇到的技术问题从理论上进行辅导，起到活学活用的效果，进而提高学生独立解决问题的能力。这种教学模式充分体现了让学生“学会认知、学会做事、学会生存、学会共处”的先进教学理念。理实一体化教学并非适用所有的课程，我校数控技术应用专业相关核心课程理论抽象、技术要求高、实践性比较强，适合理实一体化教学。
2．理实一体化课程教学模型的构建
针对数控技术的发展趋势、企业对毕业生的用人标准及当前社会生源的特点等进行广泛调研并查阅相关资料，在此基础上分析了中、高技学生的认知规律、国内同类课程的设置特色、行业背景、本专业内涵等，通过比较研究，进而归纳出本专业的课程结构体系和教学模式，对理论与实践教学进行全面的有机整合，设计出了我校数控技术理实一体化课程体系的教学模型。教学模型如下：
二、理实一体化课程教学的准备
1．师资队伍建设
建设一支“双师型”教师队伍是实施理实一体化教学的关键所在。几年来我校数控技术应用专业积极推行以下措施精心打造了一支“结构合理、数量适中、素质优良”的教师队伍。
（1）建立一批在教学教研上有所成就且为中学一级、高级职称的专业教师，形成教师队伍骨干。这批教师理论知识丰富，但实践经验匮乏，我校通过以下途径加强实践培训：
①组织教师参加技能培训，让实习老教师传、帮、带以弥补其操作技能的不足，并进行考证。
②有计划地组织教师参加省“四新” 技能培训；出国培训、省骨干教师等培训。
③部分专业理论教师参与学生的实习指导，了解实习教学的各个环节、手段和特点，进一步加深对原理的理解和技能训练对专业理论课程的要求，使专业理论教学更为实在。
（2）从企业引进有理论基础又有专业技术经验的人充实教师队伍。他们把多年的实践经验、操作技能和新技术带入学校，传授给学生，也与我校教师相互探讨，形成互补，促进了教学和实践的结合。
（3）安排部分专业理论教师到对口企业进行实习工作，强化实践能力。通过对本专业的社会调查，了解本专业目前的生产、技术、工艺、设备的现状和发展趋势，以便在教学中及时补充新科技、新工艺，从而提高教学质量。
通过多方位的队伍建设，数控技术应用专业拥有一支数量适当、结构合理、素质优良、专兼结合的师资队伍。共有15名专任专业教师，其中有1名硕士研究生，2名在读，3名出国进修，7名市级名师。均具有中高级职称，有5名高级技师、5名技师、5名高级工，“双师型”比例达100％，他们具有较强的专业业务水平和扎实的实践操作技能，能充分满足教育教学需要。
2．实施场景建设
为确保课程改革的顺利进行，我校在数控技术理实一体化场景建设上加大投入，以国内数控技术先进水平为标准，精心打造了三个理实一体化教学中心：数控加工技术理实一体化教学中心、CAD/CAM技术应用理实一体化教学中心、数控机床原理与维修理实一体化教学中心。实践表明，无论是学生对老师教学的满意度调查、毕业生的专业综合素质或是社会用人单位对我校数控技术应用专业人才培养效果的高度评价等均充分体现了理实一体化教学改革的成效，也验证了数控技术理实一体化教学中心设计的科学性。下面以数控技术应用理实一体化数控教学实习中心的设计为例进行说明。该数控教学实习中心共配置了30台数控车床（有FANUC 0i Mate-TB、FANUC 0I MATE-TD、SIEMENS 802D、华中HNC-21T、HNC-210A五个系统，以适应多种系统的教学和各类技能竞赛）、5台FANUC 0i Mate-MC系统加工中心、11台FANUC 0i Mate-MC系统数控铣床、8台HNC-210B数控铣床、2台XKG-2002线切割机床、1台EDM-400电火花机床、2个多媒体机房（100多台电脑并配备宇航模拟仿真软件、AutoCAD、SolidWorks、Pro/E、MasterCAM、CAXA等软件）以及网络传输系统，总值1200万左右。在即将新建的实训大楼中，我们的数控实训车间将按照最新的项目课程要求以金属切削岛的形式来布置车间，在车间按课程要求配置机房、测量室、授课区、加工区、装配区、辅助功能区，项目开始时，先在授课区布置工作任务、分组、讨论、制订工作计划，分组实施时根据工作需要，同学们可以在相应的区域内完成自己的工作，也可及时与老师、同学进行讨论分析，如果需要使用机房进行编程与仿真，也可在机房完成相应工作，再将程序传到机床上加工完成，最后可在装配测量室进行测量装配，以此作为课程的评价依据，再在授课区进行评价小结，这样可以方便的实现项目教学的整个流程控制，对于数控相关工艺课程，也可在这里利用现有资源方便实现理实一体化教学，有效提高数控专业课程的教学效果。
三、理实一体化教学模式的实施
1．核心专业课程的整合
确立数控专业职业方向，全面修订培养方案和课程标准，整合课程体系，构建项目课程体系。本专业紧扣人才培养方案和课程体系改革与建设的理论研究，并结合具体生产实际，对数控技术应用专业的核心专业课程进行了科学的理实一体化整合。首先将《数控车床编程与操作》(理论课)、《数控车加工实训》(实践课)整合为《轴类零件及其数控加工》理实一体化课程；《数控铣床编程与操作》(理论课)、《数控铣加工中心实训》(实践课)整合为《箱体类零件及其数控加工》理实一体化课程，该课程是数控技术应用专业的核心技能课程，教学方式为理论与实践教学交叉进行，主要讲授数控车、铣、加工中心手工编程与操作的基本知识，数控加工的工艺分析与数值处理；其次将《CAD/CAM技术》(理论课)、《CAD/CAM实训》(实践课)整合为《CAD/CAM技术应用》理实一体化课程，该课程是本专业领域的核心课程之一，主要讲授CAD/CAM系统的基本原理和构成，典型CAD/CAM软件的应用(三维造型PLO/E，加工工艺，刀具路径的生成，加工仿真，后置处理、生产加工等)，这门课程整合后的最大特点就是紧密联系生产实践开展教学，体现以学生为主体、以能力为本位的理实一体化教学准则；再次将《数控原理及系统》(理论课)、《数控机床控制系统与维护》(理论课)、《数控机床故障诊断与维修实训》，整合为《数控机床原理与维护》理实一体化课程，数控机床的原理、结构、维护等相关知识和技能是数控技术应用专业的重要教学内容，鉴于中、高技生源质量的层次较低以及职业教育的特色与指导方针，此类课程不适宜在理论基础方面潜入太深，而应依据职业定位和社会需求，做到学以致用。经过整合的教学过程以项目课程为主线，突出技能的培养过程和职业特色，强化技能训练。将理论教学内容嵌入到各实践教学环节之中，以基本操作训练为基础，适当增加综合性、创新性及工艺性、实践性较强的实训，实现校企零距离的培养。
2．新型教学方法的确立
整合后的理实一体化课程，在教学教法方面留给了教师较大的发挥空间。经过几年的探索和经验总结，我校采用了一种最能体现数控技术应用专业自身特色的教学法———项目教学法：首先由教师依据本门课程的教学目标、教学内容和学生们的认知水平、学习进程进行科学立项；然后围绕如何正确完成所设项目展开教学，对其间所包含、涉及的理论知识进行归纳和整理，可选择进行重点或全面讲授；对完成该项目所需掌握的实践技能、技巧进行言传身教，可亲身示范，也可旁加指导。例：在数控车床实习讲授“复合循环指令的应用（G71、G73、CYCLE95）”的过程中，我们就很好的应用了项目教学法。在讲授完复合循环指令（G71、G73、CYCLE95）后，先给一个班级的学生进行分组，让每个组的学生在数控机房用AutoCAD画出国际象棋的图形，然后得出其中的基点坐标，并编制出适合相应机床的加工程序；然后根据各自的国际象棋形状去刃磨合适角度的加工用车刀，到机床上加工出国际象棋（其中“马”需到数控铣床或加工中心上去进行铣削），并对加工中遇到的问题进行讨论；通过这个课题的训练，能更好地了解学生学会和掌握了什么？还有哪些地方不明白或哪些环节需要改进？以便在今后的学习中做的更好。这种项目教学，提高了学生的积极性，培养了学生的组织协调能力、正确使用多种机床来加工零件的能力、面对学习压力的承受能力以及解决具体问题的思维能力等方面的综合职业素质，从而实现中等职业教育人才培养目标较高层次的追求。
3．科学的考评模式
传统应试型的考核方式已不能适应现代社会生产的要求，现我校数控技术理实一体化课程采用技能与理论考核紧密结合的考核方法：以技能考核为主，要求学生能够完成指定操作技能的具体零件的加工，解答与技能考核相关的理论问题，对考核中出现的技术问题能够独立解决或者提出具体的解决方案，从而对学生进行综合专业测评。
对基本知识采用以教师为评价主体，以试题测验为评价形式的评价方案；对基本技能、应用技能采用项目式教学，注重学生学习过程的形成性评价，通过学生自评、互评、教师点评等方式来评价课程，以工件、图纸、实验报告等项目成果作为评价形式；对学生综合运用能力的评价（包含实习、实践教学环节）采用以教师、实习单位、行业主管部门、学习者个人等为评价主体，通过专业技能考工、生产实习等形式进行评价，既注重学生学习过程，更强调学生职业技能把握，体现了学生实践教学、职业技能考工、就业三者间的紧密相联，实现了“零距离就业”和“无缝对接”。
根据上述考评方案，我校数控技术应用专业在考评实施中制定了具体的课程考评参数：
四、理实一体化课程教学的反思
以培养生产、经营、管理、服务等第一线技能型人才为主要任务的中等职业教育必须深化改革、加快发展，才能适应科技进步和社会发展的需求。因此，我认为可从以下两方面继续推进数控技术理实一体化课程的教学改革：
1．紧密把握数控技术的发展前沿，注重教学设施与教学内容的与时俱进。这样才能确保专业教学紧跟时代步伐，满足社会用人单位对毕业生的要求。
2．结合数控技术的教学实践和社会人才观的发展，不断增强理实一体化课程的内涵，改变理实一体化课程的教学模式。比如：理实一体化课程不再专指理论与实践的一体化，还可包括专业技能与职业素养的一体化、通才教育与专才教育的一体化、学校教育与工厂教育的一体化等。这样，随着理实一体化课程教学改革的不断深入和完善，本专业的人才培养目标将会得到更好的实现，毕业生也将能在更短的时间内完成职业角色的转变，获得社会用人单位的充分肯定，这也是中等职业教育的生命力所在。
结束语：
理实一体化教学改革的实践与探索，为我校的职业教育发展积累了宝贵的经验，同时在教学改革中也存在着许多困难。例如教师对教学改革的认识不到位；学生数量多，设备配置不能完全满足本专业的教学要求；课程改革还不尽完善，课程设置还存在不合理的地方；校本教材的开发水平有限，跟不上理实一体化教学改革的步伐，考评体系还不够全面等。这些都有待于我们在深化教学改革过程中，不断探索、不断克服、不断完善。“教学有法，教无常法”， 理实一体化教学法和其它教学法没有绝对的对错、优劣之分，都有一定的适用性。职业教育应不断地分析市场，研究学生，积极探索职业教育发展的规律，培养出适应社会需求的高素质技能型人才。
参考文献：
1．《职业教育课程开发及项目课程设计》马成荣 2006.9
2.《数控原理及系统》叶伯生 中国劳动出版社 2004.4
3．《从案例到反思：理实一体化教学的实践与思考》孙洪宏 职教通讯 2008.2
4．《项目教学法在专业教学中的应用》冯志刚 职教通讯 2008.2
构建数控专业理实一体化课程体系的探索.doc
