“理實(shí)一體化”教學(xué)模式在線切割教學(xué)中的探索

(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350)

理論實(shí)踐一體化教學(xué)方法，簡稱一體化教學(xué)方法。它打破了傳統(tǒng)的理論第一、實(shí)踐第二，兩者不能有效統(tǒng)一的教學(xué)現(xiàn)象。首先,這種方法改變了教師以自我為中心的教育模式,強(qiáng)調(diào)教師的指導(dǎo)作用,通過設(shè)置教學(xué)任務(wù)和目標(biāo),使教師和學(xué)生教與學(xué)合二為一,要求學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生成為教學(xué)過程的主導(dǎo),使課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)更豐富,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)過程中，理論與實(shí)踐交替進(jìn)行，沒有固定的誰先誰后，而是理中有實(shí)，實(shí)中有理，遇到問題先做，不會(huì)做就講理論，講會(huì)了再繼續(xù)做。強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)理論知識的方法，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

一、“理實(shí)一體化”教學(xué)模式的理論依據(jù)

國家大力推進(jìn)和發(fā)展職業(yè)教育，有效促進(jìn)職業(yè)教育走出困境，加快發(fā)展。職業(yè)教育培養(yǎng)的是注重發(fā)展第一、技術(shù)第一的初、中級應(yīng)用型專業(yè)人才，也就是說學(xué)生要的不僅僅是簡單的理論知識和操作技巧，更重要的專業(yè)的知識和專業(yè)的技能。學(xué)生的社會(huì)競爭力將由他所學(xué)的專業(yè)課程的內(nèi)容來決定。

因此，“理實(shí)一體化”教學(xué)的模式自然而然成為了教學(xué)過程最具優(yōu)勢的教學(xué)法，大家也一直都很重視這種教學(xué)模式并在不斷的學(xué)習(xí)和探索中。

二、“理實(shí)一體化”教學(xué)方法與教學(xué)效果

(一)方法

1.講授法

先將項(xiàng)目展示給同學(xué)們，在其中引用到的知識提出來并引出相關(guān)的概念、原理等，并對原理進(jìn)行分析、論證，詳細(xì)講解其推理過程，讓學(xué)生了解推理的思路和方法，對結(jié)果進(jìn)行著重指出并強(qiáng)化記憶。根據(jù)教材的安排，突出講授的重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生能夠整體把握課程內(nèi)容。在講課的過程中教師可以通過問題的提出、問題的分析、最后到問題的解決、由易到難，有系統(tǒng)的講解、調(diào)理清楚，重難點(diǎn)突出。這與知識體系本身相符合，同時(shí)符合學(xué)生的理解規(guī)律。這樣，更便于學(xué)生掌握專業(yè)知識。

2.演示法

演示法是教師對教學(xué)過程中的項(xiàng)目或任務(wù)進(jìn)行現(xiàn)場演示。使學(xué)生通過觀察獲得感性知識的一種好方法。它可以使學(xué)生獲得生動(dòng)、形象的感性認(rèn)識，使理論知識得到更深層意義的理解，這樣理論與實(shí)踐就能有機(jī)的聯(lián)系起來，幫助學(xué)生樹立正確的整體觀念和操作技能。

3.練習(xí)法

對于理論性不強(qiáng)的項(xiàng)目，可以在理論課之后，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)踐，從而掌握一定的操作技能和操作技能，同時(shí)也是對理論知識的驗(yàn)證和鞏固。實(shí)踐中最重要的是強(qiáng)調(diào)安全操作，提高實(shí)踐的有效性，同時(shí)要掌握正確的方法，教師在學(xué)生中間巡回指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保練習(xí)的準(zhǔn)確性和安全性。對每個(gè)學(xué)生的過程和結(jié)果做好記錄進(jìn)行對比，使教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。對于不操作的學(xué)生，要求他們仔細(xì)觀察，指出其他同學(xué)在操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，老師及時(shí)提出問題，作為另一類的考核點(diǎn)。

(二)效果

“理實(shí)一體化”教學(xué)使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)充分結(jié)合。一方面，提高理論教師的實(shí)踐能力和提高實(shí)際培訓(xùn)教師的理論水平，可以一箭雙雕，使教師的素質(zhì)進(jìn)一步提高。另一方面，教師將理論知識和教學(xué)實(shí)踐結(jié)合起來，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)能夠利用學(xué)習(xí)的知識指導(dǎo)實(shí)踐，同時(shí)實(shí)踐的過程中加深對理論知識的理解。老師改變了與學(xué)生產(chǎn)生距離的尷尬，游走于學(xué)生中間，親身指導(dǎo)，拉近了師生的距離和親切感，這種方法可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生邊學(xué)邊練邊總結(jié)，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

三、“理實(shí)一體化”教學(xué)模式的現(xiàn)狀

理實(shí)一體教學(xué)模式面臨很多的困難：

其一，當(dāng)前職業(yè)教育的教學(xué)方法有很多,如行為導(dǎo)向法教學(xué)方法、教學(xué)與實(shí)踐服務(wù)一體化教學(xué)方法等教學(xué)方法,同時(shí)采用先進(jìn)的多媒體技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)等。這些教學(xué)方法需要一定的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備及場地作為前提。而學(xué)校教學(xué)設(shè)備陳舊，以及教學(xué)環(huán)境不理想。設(shè)備需要投資，資金不易保證；而且傳統(tǒng)教學(xué)是理論與實(shí)踐脫節(jié)，理論教室上理論，實(shí)踐教室上實(shí)踐，學(xué)和習(xí)分離。每次都是將完課后，在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)去車間進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作。

其二，高職院校的學(xué)生文化基礎(chǔ)相當(dāng)差，大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知特征單線思維，直觀認(rèn)知能力還可以，舉一反三能力幾乎沒有，缺乏邏輯思維能力，但實(shí)踐動(dòng)手能力好，屬于善動(dòng)手不動(dòng)腦型。學(xué)生學(xué)習(xí)幾乎都是被動(dòng)學(xué)習(xí)，厭學(xué)情緒嚴(yán)重。加上手機(jī)的普及，使得學(xué)生上課偷玩手機(jī)現(xiàn)象嚴(yán)重。

其三，師資力量短缺,很多年青教師都是“剛走出校門有走進(jìn)校門”的高校應(yīng)屆畢業(yè)生,教學(xué)經(jīng)驗(yàn),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力的缺乏是阻礙教師發(fā)展的最大的短板。因此,目前大多數(shù)的教學(xué)方法還是以課堂講授為主,教師本身動(dòng)手能力不是很強(qiáng)。

四、“理實(shí)一體化”教學(xué)模式的必要性

理論實(shí)踐一體化教學(xué)是將理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合；實(shí)現(xiàn)講授與操作融在一起；教室就是實(shí)習(xí)場所；實(shí)訓(xùn)場所也是教室；專業(yè)知識與操作技能一體化訓(xùn)練。在項(xiàng)目或任務(wù)的教學(xué)過程中調(diào)整理論與實(shí)踐的教學(xué)比例，增加實(shí)踐的課時(shí)，結(jié)合一些生活實(shí)際來講解理論，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生參與程度，從而提高實(shí)踐操作水平。職業(yè)教育逐漸改變了傳統(tǒng)教育模式，采取一體化教學(xué)的原因有很多，比如學(xué)生學(xué)了很久什么都沒學(xué)會(huì)，理論與實(shí)踐相脫節(jié)所學(xué)的理論不能很好的指導(dǎo)實(shí)踐等等，在各種原因和大環(huán)境的作用下，一體化教學(xué)以學(xué)生為主體，給予學(xué)生動(dòng)起來的機(jī)會(huì)，使他們參與課堂教學(xué)，把精力放在互動(dòng)上，從而不再玩游戲、說話、睡覺。讓學(xué)生從被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)，改變?yōu)橹鲃?dòng)索取模式。在動(dòng)手提升操作技能的同時(shí)主動(dòng)向老師索取相應(yīng)的理論知識，讓動(dòng)手變得有理可尋，使其對理論知識的學(xué)習(xí)更有主動(dòng)性、使學(xué)習(xí)過程不再枯燥乏味，讓學(xué)生享受親自動(dòng)手獲取他們需要的就業(yè)技能的快感。通過教學(xué)改革，采用理實(shí)一體教學(xué)模式，先解決硬件問題。將教室改為理實(shí)一體教室，機(jī)床、電腦、桌椅和多媒體設(shè)備。前邊講課，側(cè)邊進(jìn)行電腦編輯，后邊進(jìn)行機(jī)床加工。其次應(yīng)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，對當(dāng)天任務(wù)相關(guān)的知識進(jìn)行分解，對知識點(diǎn)進(jìn)行講解，簡單易懂的知識不會(huì)給學(xué)生帶來太多的壓力，讓學(xué)生迅速解決問題。學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識和基本技能，并運(yùn)用其雙基在解決實(shí)際問題中嘗到了甜頭，才會(huì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

五、“理實(shí)一體化”教學(xué)在特種加工——線切割教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例

在線切割技術(shù)的教學(xué)中，有如此任務(wù)(圖1)：每組同學(xué)發(fā)一塊長49mm寬32mm厚3mm的鐵板，取和三邊都相切的圓后，在剩余的部分，最大還能切割直徑為多大的圓？

此任務(wù)來源于校企合作企業(yè)天津恒普利精密模具制造有限公司，該公司與學(xué)校實(shí)行校企合作的現(xiàn)代學(xué)徒制模式，由學(xué)校老師進(jìn)行理論教學(xué)，由公司師傅帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，實(shí)踐的任務(wù)均為企業(yè)一線生產(chǎn)的工件。

圖1 加工圖

(一)分析：此題主要包括兩個(gè)大問題

1.數(shù)學(xué)問題

這是大多數(shù)學(xué)生比較頭疼的問題，數(shù)學(xué)計(jì)算中的基礎(chǔ)知識很多高職的學(xué)生掌握的不是很熟練。高職學(xué)生對于高中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)比較差，對于數(shù)學(xué)問題的解決采用哪些數(shù)學(xué)知識，如何運(yùn)用這些數(shù)學(xué)知識，成為他們最大的難題。在這里必須耐心的從頭講解，甚至直接運(yùn)用結(jié)論去求解，忽略整個(gè)推導(dǎo)過程。盡管如此但是仍然不能忽略對學(xué)生數(shù)學(xué)知識的培養(yǎng)。解決數(shù)學(xué)問題不但能夠?qū)σ郧八鶎W(xué)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，還可以培養(yǎng)學(xué)生對日常生活現(xiàn)象的觀察力和思維能力。

2.線切割的基礎(chǔ)知識和基本技能問題

職業(yè)教育培養(yǎng)的是高技能人才，這就要求學(xué)生不但要掌握知識，還要掌握加工技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力。同時(shí)也需要學(xué)生對理論知識有一定的認(rèn)知能力，會(huì)運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題，能辨別用到哪些所學(xué)的理論知識。

(二)下面對教學(xué)過程進(jìn)行引導(dǎo)：

1.任務(wù)一數(shù)控電火花線切割兩圓的加工分析

(1)首先要想到要求的圓應(yīng)該和矩形的兩臨邊相切，并和大圓相外切。畫出假設(shè)的小圓，圓心為o’，設(shè)半徑為r。啟發(fā)學(xué)生說出圓的切線的基本性質(zhì)？相切兩圓有什么性質(zhì)？直角梯形通過平移可分成一個(gè)矩形和一個(gè)直角三角形，重溫勾股定理？通過解勾股定理列出的方程得到小圓半徑r為9mm。這里應(yīng)用的是初中平面幾何的知識，這些知識廣泛應(yīng)用于生活中，但是高職學(xué)生學(xué)習(xí)差，生活能力也差，所以對這些知識的掌握不是很牢靠。這個(gè)引導(dǎo)過程是讓學(xué)生回憶知識，聯(lián)系生活。但基本上都是老師自己在講，很少有學(xué)生能獨(dú)立完成。

(2)其次對于操作技能方面，此題首先分析要切割的是兩個(gè)圓孔，屬于外模加工。應(yīng)考慮程序的編制過程中單邊間隙補(bǔ)償問題和打孔、穿絲的問題。單邊放電間隙F=1/2d +δ，其中，d為鉬絲直徑0.18mm，δ為放電間隙。一般情況下，放電間隙δ為0．01mm左右，F(xiàn)=0.1mm。這里大圓半徑為鉬絲行進(jìn)過程中的中心位置，實(shí)際切出的大圓半徑為15.9mm。求得的小圓半徑為也為鉬絲行進(jìn)過程中的中心位置，顧切出的小圓半徑為8.9mm。這里應(yīng)用到了機(jī)加工的常識，和線切割參數(shù)的分析與設(shè)置，是新知識。但這些并不難掌握，學(xué)生很容易接受。

2.任務(wù)二數(shù)控電火花線切割兩圓的CAD圖形設(shè)計(jì)

(1)圖形繪制。啟動(dòng)CAXA線切割XP軟件。

(2)圖形編輯。在顯示窗口將圖形放大，保存文件為“shuangyuan.exb”。這一過程不是新知識，軟件的應(yīng)用在前面的章節(jié)已經(jīng)熟練掌握，是對老知識的回顧過程，是老知識的應(yīng)用。知識的前后呼應(yīng)為學(xué)生的學(xué)習(xí)和記憶打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也開拓了學(xué)生的設(shè)計(jì)思路。

3.任務(wù)三數(shù)控電火花線切割雙圓的CAM程序設(shè)計(jì)及加工

(1)軌跡生成：

a.線切割軌跡生成參數(shù)表定義。

單擊主菜單[線切割]>[軌跡生成]，彈出線切割軌跡生成參數(shù)表。

依次完成[切割參數(shù)]與[偏移量/補(bǔ)償值]的定義。

b.加工輪廓方向及補(bǔ)償方向定義。

系統(tǒng)提示，拾取輪廓，單擊外輪廓線，點(diǎn)選順時(shí)針方向。

系統(tǒng)提示，選擇補(bǔ)償方向，本項(xiàng)目完成的是外模加工，因此補(bǔ)償方向向外，點(diǎn)選向外的方向。

c.穿(退)絲點(diǎn)位置定義。

點(diǎn)擊右鍵，系統(tǒng)提示，輸入穿絲點(diǎn)位置：選取相應(yīng)位置并回車或者直接回車。

系統(tǒng)提示，輸入退出點(diǎn)：選取相應(yīng)位置并回車或者直接回車(回車則與穿絲點(diǎn)重合)。

生成外輪廓加工軌跡

(2)軌跡仿真：

a.單擊主菜單[線切割]>[軌跡仿真]，根據(jù)系統(tǒng)提示設(shè)置步長值。

b.系統(tǒng)提示，拾取加工軌跡，點(diǎn)選外輪廓加工軌跡，進(jìn)行外軌跡仿真。

(3)切割面積查詢。單擊下拉菜單[線切割]>[查詢切割面積]，然后左鍵拾取加工軌跡，并輸入工件厚度，回車，彈出切割面積計(jì)數(shù)值。

(4)代碼生成：

a.單擊下拉菜單[線切割]>[生成3B代碼]，彈出對話框，選擇合適的加工路徑，輸入加工程序文件名，單擊保存。

b.根據(jù)系統(tǒng)提示，完成立即菜單的選擇：

c.拾取加工軌跡，依次選取外輪廓軌跡。

d.右擊，生成3B加工代碼。

(5)代碼反求(校核)。單擊主菜單[線切割]>[校核B代碼]，彈出[反讀3B/4B/R3B加工代碼]對話框；依據(jù)程序保存的路徑，選擇加工程序文件名，單擊打開(或者雙擊)，生成反求加工軌跡。 至此，可以有效保證(校核)加工軌跡的正確性。

(6)代碼傳輸。程序名為(應(yīng)為英文字母)“shuangyuan.nc”，然后存儲(chǔ)到U盤；啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入WIN98平臺(tái)，通過USB數(shù)據(jù)線導(dǎo)入到加工磁盤。

4.任務(wù)四企業(yè)師傅指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控電火花線切割加工

(1)用鋼板尺量取距離右側(cè)16cm的地方，移動(dòng)電極絲到o點(diǎn)正前方且距離鋼板2～3cm的地方。

(2)開動(dòng)電極絲及切削液，正式加工。學(xué)生邊加工邊觀察，隨時(shí)準(zhǔn)備對異常情況進(jìn)行修正。

通過理實(shí)一體教學(xué)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高，動(dòng)手能力得到了增強(qiáng)。理實(shí)一體教學(xué)為學(xué)院和專業(yè)的發(fā)展步入良性循環(huán)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

職業(yè)學(xué)院是以培養(yǎng)技術(shù)類專業(yè)類人才為目標(biāo)的學(xué)校，以實(shí)踐教學(xué)和理論相結(jié)合為教學(xué)特色，本文闡述了在教學(xué)中以理論聯(lián)系實(shí)際為指導(dǎo)方針，在教學(xué)改革中圍繞著以學(xué)生就業(yè)為基本，讓學(xué)生把理論與實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合，讓學(xué)生真正學(xué)到技術(shù)，了解實(shí)際生產(chǎn)過程，獨(dú)立操作機(jī)床，讓學(xué)生成為有知識、有技能，符合當(dāng)代職業(yè)技術(shù)藍(lán)領(lǐng)高級技術(shù)人才。