“数控原理与编程”课程理实一体化教学的研究

吕小莲，倪受春，时晓杰，林植慧

大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式是发展应用型本科院校所面临的重要任务[1,2]。传统的教学模式以学科建设为核心，在教学中强调该学科理论知识的作用，忽视了实践教学的重要性，使理论教学和实践教学相互脱节，教学内容重复，严重阻碍了学生对专业知识的深入学习及实践技能的掌握。因此，为使培养的专业技术人才较好地满足社会生产的实际需要，应用型本科院校在人才培养过程中必须转变传统的教学观念与模式，改革专业课程教学体系，尤其要在人才培养中加强对学生综合能力的锻炼，把工学结合作为高校应用型人才培养的重点，引导课程调整与建设，根据应用型本科院校培养目标及社会对专业技术人才的需要，合理进行专业课程设置、教学内容和教学方法的改革，以利于社会所需应用型人才的培养。本文以安徽滁州学院“数控原理与编程”课程体系建设为例，参照国内高校数控专业课程“理实一体化”建设的经验[3-6]，根据该课程的自身特点、企业对数控专业技术人才的要求和我院的实际情况，结合学生自身发展的需要，对课程中引入“理实一体化”教学进行探索与实践，为高校应用型人才的培养提供参考。

一、理实一体化教学模式的特点

理实一体化教学打破了传统的学科体系，将理论讲授、实践操作、技能训练集中于一体，突出教学内容及方法的综合性与实践性[7,8]，通过理论教学与实践教学有机结合，将学习过程中的教、学、练相互融合，使学生在深入理解与掌握理论知识的同时，将理论知识用于实践过程中，有效提高了学生的学习积极性和专业知识的应用能力。其特点是：在课程教授过程中，理论教学与实践训练的场地、内容相互协调，融为一体，解决了理论教学与实践教学脱节及知识重复等问题，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量；教学方式上，解决了传统教学中人为划分理论与实践时间段存在的问题，在理论授课的同时，根据教授课程内容的需要，合理安排相应的实践操作，有效降低了所学内容的难度，同时，促进了学生对所学知识及其应用的深入理解，实现了理论与实践课程教学时间、空间上的相互统一。

二、“数控原理与编程”课程实施理实一体化教学的原因分析

“数控原理与编程”课程是我校数控专业的一门专业核心课程，该课程以数控机床编程与加工为研究对象，综合切削刀具、加工工艺、测量技术等基础知识的应用为一体，是一门专业知识综合应用较强的课程。在传统教学中，通常以教师讲、学生听为主，依据教学大纲规定，以教材为基础，按照教材章节顺序授课，先讲数控技术概论、数控原理，然后讲编程及涉及的加工基础知识等。整个过程以理论教学为主，实践教学较为薄弱，且理论与实践上往往还存在着相互脱节、内容重复，从而加大了学生对该门课程学习的难度，使其实践能力、分析与解决实际问题的综合能力不能得到相应的培养。为了适应社会的需求，应用型人才教育需要加强综合实践能力的培养，既要在专业技术方面加强理论、技术、职业三者的有机结合，还应在创造性方面提出要求。[9]因此，为适应我校应用型和创新型人才培养目标和社会对数控技术人才的需求，培养技术素质高和实践能力强的专业人才，必须在教学上探索新的方法。理实一体化教学改变了以往理论与实践相脱节的缺点，强调充分发挥教师的主导作用，是围绕项目任务展开教学，是一种探究式的教学模式[8,9]。通过既定的教学项目，让学生在项目实施过程中完成专业知识的学习及应用，在做的过程中理解所学的知识，同时将所学知识应用到实际操作中，全面深入地进行专业技能的培养，同时，培养了学生自主学习、分析问题、解决问题、独立探索、勇于创新的能力。

三、理实一体化课程体系的设计

课程体系建设是高校教学改革的核心任务之一。为利于应用型人才能的培养，应根据专业的要求对所开设的课程教学体系合理设置。在课程体系建立中，应紧紧围绕课程对人才培养的目标，打破传统的课程设置模式，探索将课程内容项目化、模块化，将课堂教学现场化，强化技术能力，把工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中，把理论教学和实践技能培养有机地结合起来。“数控原理与编程”是数控专业核心课程，针对该课程的特点，对其理实一体化课程体系的设计进行如下探讨。

（一）合理安排理论与实践课时比例

传统教学中通常将理论教学与实践教学独立设置，教学场所及时间上很难形成统一，使教学内容脱节、重复、教学进度脱节。同时理论教学方法单一，大多停留在传统的课堂讲授上，或部分采用多媒体教学，不能将理论知识和现有教学设备有机结合，致使理论教学内容抽象、应用性不强，学生理解较为困难，教学质量及效果均不理想。例如，“数控原理与编程”中在讲授车刀对刀方法和程序子菜单时，学生理解起来较为困难。如果授课过程中能结合仿真软件及学校现有机床设备通过演示、示范讲解，并结合相应的实际操作，学生就能较好地理解、掌握所学内容。因此，在该课程教学计划制定时应注意理论与实践教学在内容、时间上的有机结合，对理论与实践课程的学时比例进行合理设置，课程安排应由浅入深，使学生能及时通过实践过程对所学的理论知识加以理解、消化、吸收，加强学生专业基础知识及综合素质的培养。

（二）课程设计应分为专业基础与技能培训两部分

为实现“数控原理与编程”课程教学中理论与实践教学的有机结合，将课程设计为专业基础知识学习与技能培训两部分。专业基础知识学习重点掌握数控原理及编程的基本理论知识，技能培训主要包括数控机床操作实训和典型零件加工实习。在专业基础知识学习部分，对理论教学体系进行整体优化，构建以服务于生产实践的课程内容体系，理论内容的选择应在强调基础性的前提下，突出先进性和实用性。可以根据设置专业的特点及发展方向的需要，随机调整课程内容，以满足实际生产及服务地方经济的需要。技能培养部分应强化与理论教学的有机融合，构建以工作过程为基础的实践教学体系，建立完善与该体系相配套的实验和实训教学环节及硬件设施，真正实现理论与实践教学的相互统一、实践与生产的有机结合。此外，可将职业技能鉴定（例如数控铣工、数控车工的职业鉴定）融入技能培训的教学训练过程中，在节省教学资源、降低学生鉴定成本的同时，提高学生学习专业课程的主动性。

（三）以项目为基础展开教学

理实一体化教学是以项目为基础展开的。为了较好地加以实施，将“数控原理与编程”课程教学内容根据其特点及要求划分为几个阶段，并将每阶段的内容以教学项目的形式进行设计，通过分阶段完成不同的项目，对学生进行专业基础知识及技能的培养。同时，还可以根据实际生产的产品，构建典型零件库和加工工艺性文件库，让学生进行所学内容的练习，提高学生编程水平及解决实际问题的能力。搭建“数控原理与编程”课程网络平台，提供课程所需资料及信息，便于学生自学和师生间的交流。此外，项目教学可安排在数控实验室、数控仿真实训室或数控实训中心进行，通过明确项目的训练内容，按计划完成，项目安排应逐层深入，层层递进，真正做到教、学、练相结合。教学项目实施过程具体可按理论讲解、实际操作、技能训练3个过程进行。通过课堂上理论讲解，介绍项目需完成的任务及实施中涉及的基础知识（包括基本概念、定义及相关加工指令），然后详细介绍任务的实施过程，引出加工的有关概念、原理及加工的有关知识，使学生有目的地获得专业基础知识。在理论知识讲解之后，安排相关的实际操作，可利用仿真软件或机床进行讲解、示范，通过实际应用，强化学生对所学知识的理解及运用，同时指导学生进行实际操作，使其系统掌握所学知识。项目实施完成后，安排学生进行技能训练，给出与实施项目相似的几个加工任务，让学生利用所学知识独立完成。总之，在“理实一体化”教学过程中，要真正做到理论教学与实践教学相结合，讲解、示范、指导相结合，课堂理论讲解与现场实践教学相结合，校内教学与校外实践相结合，实现理论与实践相融合的一体化课程教学体系。

课程学习所需硬件设施建设是提高一体化教学效果及质量重要的物质保障。在学校大力支持下，通过政府贷款及学校投入，学校实训中心先后购置了实验、实训所需基本设备，建立了数控模拟编程实验室、CAD/CAM实验室、可控编程实验室及工程实训中心等。根据应用型人才培养目标、社会对相关专业技术人才的要求及服务地方经济建设的需要，将工程实训中心建成两个厂区，划分了传统加工设备实训区、数控加工实训区及先进加工设备实训区，包括传统加工设备（车、铣、刨、磨、钻等），常用操作系统的数控车、铣加工设备，数控加工中心、线切割、电火花成型加工设备等，为一体化教学实施提供了较完备的硬件设施。

理实一体化教学在“数控原理与编程”课程教学中的探索与实践，为学校数控专业应用型人才的培养积累了宝贵的经验，但在实践中也存在着一定问题。例如，课程体系的建设还有待依据课程特点及人才培养需要进一步完善；随着招生人数的不断增多，设备配置相对专业的实践教学需要出现不足，如何合理利用实践教学设备，最大化提高其利用率，满足实践教学环节的顺利开展，还需要不断实践与探索；理实一体化课程教材内容如何结合社会与生产需要，还需进一步完善与提高；如何在教学中加强学生对理论、实践知识学习的正确理解与认识，避免因过分强调实践而忽视了理论知识的重要性。这些问题都有待于在进一步加强“一体化”课程教学建设的过程中不断探索与总结，并在课程教学中加以改进，满足社会对应用型人才的需要。

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[8]唐友亮.“理实练一体化”方法在数控技术课程教学中的探索与实践[J].高教论坛，2011（1）：108-109.

[9]丁家献，李健龙.浅析数控专业的一体化教学[J].广西轻工业，2011（5）：170-171.