“数控加工工艺”课程“教、学、练、做、创”一体化教学模式的探索与实践*

王 景 ， 黄力刚

（河南工业职业技术学院，河南 南阳 473000）

数控加工技术是现代制造业的核心技术之一，是一门实践性非常强的高新技术。随着信息技术的不断发展，学习通、智慧课堂等各种各样的学习平台和教学辅助软件快速融入到传统的教学过程中，并成为当前教学中不可缺少的一部分[1]。以现代信息技术为辅助手段，以企业生产案例为载体，采用理论+实践、线上+线下相结合的教学方法，构建“教、学、练、做、创”一体化教学模式，着重突出学生知识运用能力和综合职业能力的培养，提高学生就业竞争力，成为高校课堂革命、实现人才培养“变轨超车”的发展趋势[2]。

1 “数控加工工艺”课程教学现状

随着数控机床技术的不断发展，“数控加工工艺”课程教学引起了广泛的重视。对于学生来说，前期已学习了“机械工程训练”“数控认识实习”等实践性较强的专业基础课，具备一定的工艺理论基础和数控机床操作技能。虽然学生们对理论知识的理解较差，基本功不够扎实。但是，他们喜爱实训操作，学习积极性较高。此外，这些学生能够熟练使用互联网，乐于接受感性、直观的学习方式。对于教师而言，传统教学模式是把零件加工工艺设计和编程加工分开进行教学，教师在课堂上讲工艺，没有实践验证，达不到理论指导实践的目的，导致理论教学与生产实践相脱节[3]。当前，加工制造类企业对数控专业技术人员的要求越来越高，他们不仅要懂工艺、会编程、精操作，还要善维修、会控制、可创新。他们需要具备足够的专业理论知识，熟练掌握数控编程与数控机床操作，保证加工质量；还要对加工过程中出现的故障，能够及时进行维修，保证加工效率；并且具备一定的创新思维与能力，能够结合零件结构和特点优化工艺设计，提高加工效率；更要具有坚定的理想信念，崇高的职业道德素养，精益求精的工匠精神，以及较强的团队合作能力[4]。因此，对“数控加工工艺”课程教学模式进行探索与实践具有十分重要的意义。

2 “教、学、练、做、创”一体化教学模式

“教、学、练、做、创”一体化教学模式实现了理论与实践相融合，遵循“从理论到实践，再从实践到理论”的认知规律。以企业典型零件为载体，将零件的工艺设计、编程和数控加工融为一体，突出分析问题、解决问题能力的培养，强调在真实工作情境中指导学生进行团队合作学习，把职业教育真正落实到学生培养上。

1）教，即以企业典型零件为载体，采用理论+实践、线上+线下相结合的教学方法，利用多媒体、教学课件、学习平台等教学手段，教会完成项目任务所需的相关知识、方法、技能等。

2）学，即学生通过教材、课件、移动设备等多种方式，跟着教师完成项目任务所需的相关理论知识、方法和专业技能的学习。将学生分为学习小组，在教师讲解和演示的基础上，使学生能通过认真听讲、自学、讨论，掌握基本理论和方法[5]。

3）练，即学生通过学习，完成教师布置的练习任务，巩固加深所学的相关理论知识、方法和操作技能。学生可以在移动设备上进行理论知识的练习或者在理实一体化教室进行实践操作练习。

4）做，即学生通过前一阶段的练习，掌握了某项技能之后，以小组为单位完成某项生产任务，达到由学生向生产者的转变[6]。任务完成后，通过自评、互评和教师点评，检验是否真正达到教学目标。

5）创，即学生结合所学理论知识、操作技能和学习平台上的拓展资源，进行工艺创新，以此锻炼学生自主学习、主动思考的学习态度，培养其创新意识。

3 “教、学、练、做、创”一体化教学过程设计

本研究提供了可供参考的全新的综合实践教学模板[7]，即以螺纹轴零件数控加工工艺为例进行解析。整体教学过程设计为课前、课中和课后三个阶段，如图1所示。课前，学生利用学习平台中丰富的教学资源进行自学，完成任务准备；课中，在教师的指导下，通过任务导入、任务实施、考核评价三个环节开展教学活动；课后，学生通过完成对应的课后任务进行练习、拓展和提高。

图1 整体教学过程

3.1 课前阶段

教师通过学习平台发布项目任务，上传课程相关教学资源，并发送《匠心传承》《大国工匠》等课程思政教育短片。学生利用学习平台提供的资源进行专业知识的自学，并通过观看纪录片，培养民族自豪感和使命感，以及精益求精的大国工匠精神。学生预习完毕，需要完成对应测试题，教师通过检查学生答题情况，收集问题，为课堂教学做准备。

3.2 课中阶段

1）任务导入环节。通过介绍日常生活中带有螺纹结构的产品，结合如图2所示螺纹轴零件图，吸引学生学习兴趣，并明确本次课程任务：螺纹轴零件数控加工工艺，让学生带着任务进行接下来的学习。教师结合学生课前测试结果，适时调整本次课程的教学重难点。

图2 螺纹轴零件图

2）任务实施环节。任务实施环节分为螺纹轴零件工艺设计、编程加工和测量三个部分。首先，对螺纹轴零件进行工艺设计，以游戏闯关形式开展本部分教学内容。通过教师讲解，结合学习平台相关动画、微课等资源，突破教学重难点。各小组通过讨论分析，制定工艺文件，推荐代表进行汇报，并解答其他组的提问，教师针对该部分考查点进行总结点评。本部分主要体现了教师的“教”、学生的“学”、“练”和“创”新意识，教师通过趣味闯关游戏开展“教”学，大大提高了学生的学习兴趣；学生在“学”习过程中，通过工艺文件的制定，实现了对所学知识的运用，即“练”；学生还可通过查阅文献，了解新技术、新工艺，“创”新工艺设计，从而提高螺纹轴零件的加工效率和加工质量。其次，进行螺纹轴零件编程与加工，教师通过演示螺纹车刀对刀操作，讲授新知识，学生按照车床对刀操作步骤，进行关键知识点和操作技能点的“练”习；技能点熟练掌握之后，学生按照数控加工操作方法及步骤，结合学习平台操作视频，完成螺纹轴零件的编程与加工。整个加工过程，教师巡回指导，解决学生在加工过程中出现的问题，学生在练习中也要及时发现问题、分析问题并解决问题，实现课堂理论教学与实践技能教学相融合。本部分主要体现了“教”“学”“练”“做”，学生只有真正动手去“练”和“做”，才能实现操作技能的提升。在“练”和“做”的过程中，教师要提醒学生注意安全操作，同时，也要悉心指导、答疑解惑，帮助学生巩固专业知识和操作技能。最后，进入测量部分，教师讲授螺纹环规的特点，演示螺纹环规的使用方法。学生熟练掌握该技能点之后，结合其他量具，以小组为单位对所加工工件进行测量，若零件不合格，需分析原因，重新拟定方案并加工出合格零件。本部分主要体现了“练”和“做”，学生通过对零件进行测量，不仅巩固了量具的使用，还锻炼了精益求精、追求卓越的工匠精神。

3）考核评价环节。考核评价环节采用过程考核和结果考核相结合的方式进行，考核过程中注重职业素养考核和实践技能考核。各小组参照考核表，进行任务考核，通过小组自评，分析总结问题、经验，填写相关文件；通过小组互评、小组互换零件、分析检测同伴的加工结果，进行总结评价；教师根据各组完成情况，分析总结加工过程中出现的问题，提出改进意见，以便各小组进一步完善。

3.3 课后阶段

教师通过学习平台发布课后任务，学生可通过网络、移动终端等进行知识的延伸，完成课后练习。教师线上批阅作业，同时还可以通过学习平台发布拓展资源，拓宽学生的知识视野。

4 结语

“教、学、练、做、创”一体化教学模式，以企业典型零件为载体，将企业生产实际经验、技能融入到教学中，大大提高了教学效果，优化了教学过程[8]。此外，学生以小组为单位完成学习任务，不仅强化了学生沟通交流和团队协作能力，还培养了学生依靠团队力量取长补短，综合运用知识和技能来分析问题和解决问题的能力，从而为将来进入职场打下良好的基础[9]。“教、学、练、做、创”一体化教学模式，对于学生的专业能力和可持续职业发展能力的提高，也起到了潜移默化的培养与促进作用[10]。