王國永

(承德石油高等專科學(xué)校 機(jī)械工程系，河北 承德 067000)

探索具有鮮明高職教育特色的人才培養(yǎng)模式，努力培養(yǎng)適應(yīng)社會要求的高技能應(yīng)用型人才，是我校人才培養(yǎng)模式改革的重要內(nèi)容之一。《數(shù)控加工工藝與編程》是高職院校機(jī)械制造及自動化專業(yè)中重要的一門專業(yè)核心課，大多院校一直延續(xù)理論教學(xué)為主的教學(xué)手段和方法，存在問題具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：1)以教師為中心，學(xué)生只能夠被動去接受知識的傳輸，學(xué)生的主觀能動性太差[1]；2)最重要的是教學(xué)內(nèi)容陳腐，不能體現(xiàn)本課程的教學(xué)實(shí)踐性，教學(xué)內(nèi)容不能夠與工廠企業(yè)案例相結(jié)合；3)以理論教學(xué)講授為主，實(shí)踐教學(xué)為輔，太注重“為什么”，而忽略了“怎么做”；這些已經(jīng)不能夠適應(yīng)社會對應(yīng)用型人才的需求。針對《數(shù)控加工工藝與編程》綜合實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，并從機(jī)制技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的總體要求，加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合,注重創(chuàng)新能力與工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，我們將課程進(jìn)行改革，研究開發(fā)了基于工學(xué)結(jié)合、“教、學(xué)、做一體化”的《數(shù)控加工工藝與編程》課程的教學(xué)模式。

1 機(jī)制技術(shù)專業(yè)崗位能力分析

通過對高職高專機(jī)械制造及自動化專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，確定了機(jī)制專業(yè)的畢業(yè)生崗位：主要在機(jī)械設(shè)計加工制造車間生產(chǎn)第一線，從事機(jī)械制造工藝編制、機(jī)械設(shè)備的安裝與操作、數(shù)控機(jī)床的編程與操作、機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)、生產(chǎn)車間組織與管理工作、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計加工與制造等方面的崗位工作。其職業(yè)崗位群分析如圖1所示。

通過機(jī)制制造專業(yè)崗位群分析，可以發(fā)現(xiàn)：機(jī)械制造工藝編制崗位、機(jī)械設(shè)備的安裝與操作崗位和數(shù)控機(jī)床的編程與操作崗位，需要了解掌握全部或部分?jǐn)?shù)控加工工藝分析、編程及其操作機(jī)床的能力，以便能夠順利進(jìn)行零部件的加工操作及質(zhì)量檢驗(yàn)的能力；同樣，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)崗位、生產(chǎn)車間組織與管理工作崗位、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計加工與制造崗位也需要畢業(yè)生具有部分?jǐn)?shù)控加工工藝分析和操作加工的能力，因此，高職高專機(jī)械制造專業(yè)崗位能力中都有一個共同的能力要求，那就是：必須具備扎實(shí)的數(shù)控加工工藝分析、編制程序以及操作數(shù)控機(jī)床加工零件的能力。因此，能夠進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析編程的能力和操作數(shù)控機(jī)床加工合格零件的能力是機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè)生必備的基本職業(yè)能力。

而課程《數(shù)控加工工藝與編程》課程目標(biāo)就是：1)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控加工工藝分析、編程的能力；2)培養(yǎng)學(xué)生仿真操作、程序校驗(yàn)和優(yōu)化的能力；3)培養(yǎng)學(xué)生操作數(shù)控機(jī)床加工零件產(chǎn)品和質(zhì)量檢驗(yàn)的能力；這些能力正好符合機(jī)械制造技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的崗位能力要求。

2 《數(shù)控加工工藝與編程》課程設(shè)計思路

根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)專業(yè)崗位群和崗位能力要求，重新設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容。課程設(shè)計總體思路：

1)將“數(shù)控車工國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)”、“數(shù)控銑工國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)”、“數(shù)控工藝員職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)”準(zhǔn)融入課程標(biāo)準(zhǔn)，重新序化課程教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)習(xí)任務(wù)為單位組織內(nèi)容，并以項(xiàng)目活動為主要學(xué)習(xí)方式，建設(shè)模塊化專業(yè)課程體系。以典型學(xué)習(xí)任務(wù)、工作過程為課程內(nèi)容的核心，學(xué)生以“學(xué)徒工”的身份進(jìn)入以真實(shí)工作環(huán)境為演練場的實(shí)訓(xùn)場所，合理安排課程的知識、技能、職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)要求等，把學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書有機(jī)結(jié)合起來。

2)校企融合，加強(qiáng)與承德江鉆石油機(jī)械有限責(zé)任公司、學(xué)校工業(yè)中心等企業(yè)的聯(lián)系，實(shí)施多途徑實(shí)訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)課程的開放性。將掌握先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)技術(shù)人員請進(jìn)校園指導(dǎo)《數(shù)控加工工藝與編程》課程建設(shè)，同時派遣學(xué)生到企業(yè)當(dāng)中參與數(shù)控機(jī)床工藝分析、編程、操作加工零件等工作，使學(xué)生學(xué)到的知識和掌握的技能與企業(yè)同步。

3)以“項(xiàng)目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”組織教學(xué)過程。

3 《數(shù)控加工工藝與編程》教學(xué)內(nèi)容選取

綜上所述，《數(shù)控加工工藝分析與編程》課程內(nèi)容設(shè)計的理念就是：采用教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式，重點(diǎn)突出數(shù)控工藝分析與編制程序、數(shù)控仿真操作和程序優(yōu)化、數(shù)控機(jī)床操作加工零件和質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)；課程設(shè)計思路是：以典型企業(yè)零件作為教學(xué)載體；以工藝分析→手工編程→仿真加工與優(yōu)化→數(shù)控實(shí)操加工零件為教學(xué)流程設(shè)計的依據(jù)。

在課程內(nèi)容設(shè)置的過程中，依據(jù)“數(shù)控車工國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)”、“數(shù)控銑工國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)”、“數(shù)控工藝員職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)”，遵循高職高專機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的整合和序化，并且基于工作過程的設(shè)計了12個學(xué)習(xí)項(xiàng)目，共計36個學(xué)習(xí)任務(wù)?！稊?shù)控加工工藝分析與編程》教學(xué)內(nèi)容、項(xiàng)目設(shè)計和載體見表1所示。

從上表可以看出，所選擇的項(xiàng)目載體滿足每個項(xiàng)目所對應(yīng)的知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。并且每個項(xiàng)目載體均來自于相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品，從簡單到復(fù)雜逐步提高。同時，研究一下項(xiàng)目載體所對應(yīng)的零件類別，如表2所示。

表1 《數(shù)控加工工藝與編程》學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計

教學(xué)模塊學(xué)習(xí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)項(xiàng)目載體模塊2:數(shù)控銑削加工工藝、編程與操作項(xiàng)目7:數(shù)控銑床基本操作項(xiàng)目8:凸模板的數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目9:壓板零件數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目10:蓋板零件數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目11:端蓋零件的數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目12:槽輪板零件數(shù)控加工工藝、編程與操作任務(wù)7-1:數(shù)控銑床的面板操作任務(wù)7-2:數(shù)控銑床對刀及刀具參數(shù)設(shè)置任務(wù)7-3:數(shù)控銑床程序編輯、管理與運(yùn)行任務(wù)8-1:凸模板零件數(shù)控加工工藝分析與編程任務(wù)8-2:凸模板零件數(shù)控銑削仿真加工任務(wù)8-3:凸模板零件數(shù)控銑削加工操作任務(wù)9-1:壓板零件數(shù)控加工工藝分析與編程任務(wù)9-2:壓板零件數(shù)控銑削仿真加工任務(wù)9-3:壓板零件數(shù)控銑削加工操作任務(wù)10-1:蓋板零件數(shù)控加工工藝分析與編程任務(wù)10-2:蓋板零件數(shù)控銑削仿真加工任務(wù)10-3:蓋板零件數(shù)控銑削加工操作任務(wù)11-1:端蓋零件數(shù)控加工工藝分析與編程任務(wù)11-2:端蓋零件數(shù)控銑削仿真加工任務(wù)11-3:端蓋零件數(shù)控車床加工操作任務(wù)12-1:槽輪板零件數(shù)控加工工藝分析與編程任務(wù)12-2:槽輪板零件數(shù)控銑削仿真加工任務(wù)12-3:槽輪板零件數(shù)控銑削加工操作

4 教學(xué)方法和過程

4.1 教學(xué)組織采用“項(xiàng)目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”

以“項(xiàng)目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動[3]”組織教學(xué)過程。在教學(xué)過程中有機(jī)結(jié)合學(xué)生、教師和實(shí)訓(xùn)條件的學(xué)習(xí)領(lǐng)域三要素，突出以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，把每一個任務(wù)單元當(dāng)成一個工作任務(wù)，按照教、學(xué)、做一體化組織教學(xué)。下面以項(xiàng)目1階梯軸的數(shù)控加工工藝、編程與操作為例說明(見圖2)。

從圖2可知，我們是按零件操作加工所需知識和技能組織項(xiàng)目中的內(nèi)容。

4.2 教學(xué)方法和手段多樣化

4.2.1 充分利用信息化教學(xué)平臺[2-3]

教師在上課過程中，充分利用信息化教學(xué)平臺——藍(lán)墨云班課，主要體現(xiàn)在：

1)充分利用藍(lán)墨云班課進(jìn)行教學(xué)，包括課程的備課、授課、課程的任務(wù)通知等等。2)在教學(xué)的過程中能夠利用現(xiàn)有的資源和網(wǎng)上的資源，整合成自己的課程資源。全課程共做了71個微課視頻，22個動畫，全部發(fā)布到藍(lán)墨云班課上。3)利用藍(lán)墨云班課進(jìn)行日常教育教學(xué)，主要表現(xiàn)在：云班課活動中的投票問卷、頭腦風(fēng)暴、答疑討論、測試、作業(yè)以及課堂表現(xiàn)等。4)利用云班課中的手機(jī)簽到功能進(jìn)行教學(xué)管理，加強(qiáng)對學(xué)生的考勤管理。

教師利用藍(lán)墨云班課進(jìn)進(jìn)行教學(xué)活動，信息化教學(xué)無地域、無時空等限制，主要表現(xiàn)在：1)課前: 通常情況下，在下次上課前的前一天下午將下一個任務(wù)通過云班課發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，包括微課視頻、動畫、PPT等。2)課中：對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效果進(jìn)行測試測驗(yàn)；對教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解和答疑討論。3)課后：布置作業(yè)和任務(wù)；對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行無紙化評判；對個別學(xué)生進(jìn)行答疑討論。

4.2.2 采用項(xiàng)目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)

本課程分12個項(xiàng)目，36個學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在完成12個教學(xué)項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)到數(shù)控機(jī)床工藝分析、編程和操作加工等技能，同時每個教學(xué)項(xiàng)目又有3個學(xué)習(xí)任務(wù)來驅(qū)動。通過“任務(wù)驅(qū)動法”教學(xué)，以完成某一項(xiàng)任務(wù)為目的，在督促學(xué)生加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的同時，規(guī)范了學(xué)生訓(xùn)練的操作步驟，使學(xué)生帶著真實(shí)的工作任務(wù)去完成訓(xùn)練，提高了當(dāng)代大學(xué)生的崗位責(zé)任感和成就感。同時，這12個學(xué)習(xí)項(xiàng)目符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深、由簡到繁、先易后難。

4.2.3 采用角色扮演法教學(xué)

在課程設(shè)置的一部分學(xué)習(xí)情境過程中，我們依托學(xué)校生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地(工業(yè)中心)及校外實(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了相對真實(shí)的企業(yè)工作環(huán)境，讓學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)組建工作團(tuán)隊，小組各成員分別扮演企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場不同崗位角色，并在各個角色之間輪換，互相協(xié)作，最終共同完成工作任務(wù)。

4.2.4 采用示范教學(xué)法教學(xué)

在學(xué)生進(jìn)行具體操作數(shù)控機(jī)床加工零件的過程中，指導(dǎo)教師可以先將各個任務(wù)操作的要領(lǐng)逐一傳授給學(xué)生，對于操作中的重點(diǎn)、難點(diǎn)教師要進(jìn)行示范操作，這樣學(xué)生通過對各個任務(wù)的操作演練，提高自己的操作技能。