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關鍵詞 數控專業 人才培養模式 教學改革
中圖分類號:G718 文獻標識碼:A
1中職數控技術專業人才的需求狀況
通過市場人才需求分析可知,制造行業除需要一部分具有數控技術基本知識和能力的高素質人才去研究和開發新技術外,還急需一大批從事數控技術應用人才,特別是能夠同時掌握數控加工工藝、數控編程、數控機床操作與維修技術的綜合應用型人才更是嚴重不足。從目前數控技術應用現狀來看,我國數控技術應用比率僅為1-2%,而國外工業發達國家平均水平已達到25%。由此可見,其市場潛在需求相當巨大。由于數控技術應用人才的定位是介于工程師和高級技術工人兩者之間,所以學生在畢業時既要具備一定的數控技術理論知識,更應具備熟練的編程和操作及維修技能。因此,中職院校必須深入開展教育教學改革,不斷探索適應數控專業人才培養的辦學模式。
2中職專業人才培養目標
2.1中職專業人才培養目標的基本特征
(1)培養技術應用型人才是中職專業人才培養目標的基本內涵,中職教育的主體是培養科學、工程設計轉化為現實生產力的高等技術專門人才。(2)中職專業人才培養目標應當突出職業性、行業性的特點,教育要面向地方或行業所需要的職業崗位群,教學過程要為學生從業服務。(3)中職專業人才培養目標的重心下移是專業教學改革的一個方向,要面向基層一線培養“下得去,留得住,用得上”的技術或管理人才。
2.2中職數控技術專業人才培養目標
(1)不僅要體現出德智體全面發展的特征,同時還應具備相應的職業素質、文化素質、身心素質以及學習能力、社交和創業能力。(2)具備數控編程、數控機床操作以及數控設備管理和維修技術于一體的綜合能力。(3)具備普通機床操作能力、機械加工工藝設計與規劃能力、數控加工工藝編制能力、數控加工技術管理能力、計算機操作及應用能力、CAD/CAD/CAE一體化軟件以及數控專業外語的使用能力,具備一定的研究開發能力和可持續發展能力。
3積極探索數控技術專業人才培養模式
人才培養模式的改革與創新是中職專業教學改革的目標與核心問題,幾年來,不少中職院校在總結教學改革實踐經驗的基礎上,提出了具有創新意識和中職特色的數控技術專業教學改革的基本思路。即以主動適應社會需求為目標,以培養數控技術應用能力和綜合素質為主線,設計專業教學知識、能力、素質結構;以數控技術職業崗位群的實際需要為出發點,制定專業人才培養方向和教學計劃,重點突出實踐教學環節,整合構建理論教學體系、實踐教學體系和素質教學體系。根據多年的教學研究和實踐經驗表明,一些中職院校(尤其是民辦中職院校)的數控專業(三年制)選擇“分段教學、學做結合”的人才培養模式不失為一條很好的辦學途徑,基本思路和做法是:
(1)“準畢業”階段:學生在校內學年,主要完成教學計劃中所規定的理論和實踐教學內容,使學生取得“準畢業”資格后進入社會實踐階段。
(2)實習階段:最后一年,取得“準畢業”資格的學生在合作辦事單位(主要是數控專業生產廠家)完成社會實踐教學內容,為學生后續從業打好基礎。
4數控專業教學改革的設想與探索
4.1控專業辦學的指導思想
以培養數控技術應用人才為根本任務,以適應市場對數控高等應用人才的需求為目標,以培養學生數控技術應用能力為主線,設計學生的知識、能力、素質培養方案,使畢業生具有適度的基礎理論知識,過硬的數控專業技能,以數控應用技術特征整合構建理論和實踐教學體系,注重實踐環節對學生應用能力的培養作用,加強“雙師型”師資隊伍建設,采用“分段教學,學做結合”的人才培養模式,充分發揮校企合作的優勢。
4.2控專業教學改革的基本思路
中職數控專業教學改革的核心是課程體系和教學內容的改革,也是本專業教學改革的難點和重點,課程體系和教學內容改革的力度,表明專業教學改革的深度,其最顯著的特點是它突出強調了教育的結果。
4.3程體系,改革教學方法,注重實踐教學環節
根據數控專業人才培養規格的要求,對傳統的基礎課與專業課的教學內容進行必要的選擇與整合,既對學生進行基本素質教育,又突出能力的培養,為此,我們應當適時調整課程體系,不斷改革教學方法,注重和加強實踐教學環節,使學生對專業課程知識的學習目的更加明確,那么教學效果不僅能夠得到明顯提高,而且教學成本也會隨之降低。
在教學方法上,盡可能采用邊講邊練,現場教學等多種靈活手段,為了保證教學效果,凡是能在現場邊講邊練組織教學的內容,絕不在教室里用黑板、投影儀及掛圖講解。例如,在講授數控機床編程中“坐標系定義”、“刀具補償”、“固定循環”等內容時,均要求主講教師在數控機床上或在數控模擬加工實訓室來完成,使學生對所講授內容能夠徹底了解和真正的認識。教學實踐證明,這種方式在減少教學時數的同時,還較大幅度地提高了教學效率。
總之,中職數控專業人才培養模式絕非一成不變,也不是某種固定形式,各中職院校可視具體情況有選擇性地加以研究和探索,通過不斷深化教學改革,培養出更加適銷對路的數控技術應用型人才。
參考文獻
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【關鍵詞】數控技術專業、項目式教學、教學內容、教學過程
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2014)01C-0062-03
數控技術作為機械產品自動化加工的一種重要手段,在制造業中具有非常重要的作用,它關系到制造業自動化水平的高低。目前,大部分機械加工企業已經引入各種數控設備。為了滿足制造行業的人才需求,數控技術專業也在各大高等院校大力發展起來。然而,數控技術專業是一門綜合性強、實踐性強的專業,不但要求學生具備扎實的專業基礎知識,還要求學生具有較強的動手、工程實踐能力。然而目前數控技術專業相關課程的教學方法仍然大量采用傳統“教師講、學生聽”的教學方法,過于重視理論知識傳授,使學生學習的主動性和創造性受到極大的壓制,不利于學生自學能力、創新能力和綜合能力的培養,致使學生畢業后在崗位上不能很好地勝任工作,或者需要在崗位上重新學習后才能勝任。
項目教學法以激發主動探究和研究的精神及培養獨立思考與解決問題的能力為目標而受到教育界的重視。項目教學法提倡在具體的創造實踐活動中主動的學習,其突出優點是它使學生從傳統的“滿堂灌”的被動的學習中解放出來,在完成項目的過程中逐漸使學生掌握教學計劃中所要求的知識和技能。項目教學法的應用對于培養學生分析問題和解決問題的能力、提高學生學習的積極性以及促進學生綜合能力的培養有著重要作用。
為了克服傳統教學方法的不足,促進學生學習的積極性、主動性以及綜合素質的提高,本文從能力本位的角度對數控技術專業的項目式教學實施過程進行相關探討。
一、數控技術專業課程項目式教學培養規劃及教學方法實施
(一)培養規劃
數控技術專業在此從能力本位的角度對教學內容進行針對性的設計,考慮到學生畢業后的就業方向主要是在機械加工企業中進行數控機床的操作或機床設備的維護,因此對數控技術專業學生的教學安排也從他們的職業能力出發,課程的設計也主要從職業能力培養的角度來考慮。在此講學生大專學習的三年分成三個階段來培養,包括基礎職業能力培養、核心職業能力培養以及綜合職業能力培養三個階段。第一階段即入學第一年,學生才剛進大學,對本專業還不是很熟悉,此時對學生主要是培養他們的基礎職業能力,一方面,讓他們知道以后的大致就業方向,讓學生明確學習方向;另一方面讓他們具有一些專業基礎知識,包括會畫、會看機械圖、看懂簡單的電路、會對計算機進行常規操作和程序的編寫,開設的課程主要有:機械制圖、CAD、金工實習、計算機基礎、電工電子、C語言等。第二階段,應讓學生掌握本專業的一些基本技能,以及一些處理問題的基本方法,如:簡單零件的工藝分析、常見軟件的三維造型及數控編程,包括零件的銑、車等加工,同時獲取相應的職業技能證書,開設的課程主要有機制工藝、CAD/CAM應用技術、數控加工及編程等。第三階段,即在校最后一年,此時,應對學生進行綜合能力的培養,能將所學的知識用于復雜問題的處理,開設的課程主要包括:復雜件及組合件數控加工、數控機床維修與調試、生產實習、畢業設計。
(二)教學方法實施
為了讓學生更好地掌握本專業的技能、更好地服務社會,數控專業的教學過程以項目教學法的方式進行。項目教學法中,“項目”是指以生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為目的的任務。通過項目的整合與選取,將課程中的理論知識和實踐應用結合起來用于教學內容的學習是實施項目教學法的關鍵,也是項目化教學首先需要解決的問題。
如以CAD/CAM技術應用為例,其教學要求為老師給定項目要求,學生做出具體實物。其中包括的內容有實物的尺寸確定、三維造型,工藝確定和數控加工成型及裝配。其教學內容可以劃分為以下幾個模塊:實體及曲面造型模塊、裝配及運動仿真模塊以及CAM模塊。其中裝配、數控加工模塊是CAD/CAM課程教學的重點和難點,實體及曲面造型模塊是基礎、且其學習內容相對簡單。目前的教學方法都是首先逐個講解CAD造型的基本方法,如拉伸、旋轉、放樣等,然后講解具體的實體及曲面造型實例,最后在零件造型的基礎上講解裝配和CAM模塊的內容。實際上,這些內容通過以具體的項目為載體來供學生學習,如選擇減速器設計作為課程學習中的一個項目,圖1所示為一級圓柱齒輪減速器裝配圖和與課程相關的教學內容。
(a)一級圓柱齒輪減速器
(b)減速器項目教學內容
圖1
由圖1,減速器項目的具體學習內容為:對于給定的減速器圖紙要求,通過分析減速器有哪些組成零件、零件間的裝配關系以及主要零件的數控加工工藝,來學習減速器各零件的CAD造型方法、有關裝配和數控軌跡生成的操作。作為教學項目,減速器具有如下特點:一是實際應用價值高。減速器是典型的機械傳動裝置,其作用為在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩,被廣泛地應用于汽車、礦山機械和冶金、化工機械等各種機械的傳動。二是綜合性強且難度適中。由圖1可看出,減速器設計項目包括了各零件幾何造型、裝配及數控加工各方面的內容,將數控技術專業課程中原本各孤立的模塊有機地聯系起來。在機械設計基礎、機械制圖等課程中學生已經接觸過減速器的設計和繪圖,但也包含一些課程涉及的專業知識,如齒輪標準件的參數化設計、箱體夾具設計等。三是容易引起學生的興趣。學生對減速器的設計內容及組成結構比較熟悉,在前述課程中接觸過減速器具體的實物模型,但如何利用軟件進行減速器三維造型、裝配和加工,是學生的興趣所在。
在項目的實際選取中,還可以選擇其他項目,如電風扇造型與裝配、可樂瓶底設計與加工和鍛模零件設計與加工等。這些項目均來自實際的產品,既能引起學生的學習興趣,又能將單個零件的造型設計、數控加工和產品總體裝配內容聯系在一起,能夠調動學生學習的積極性、主動性,有利于達到較好的教學效果。
二、數控技術專業課程項目式教學過程的設計
選擇好合適的教學項目后,還需根據項目教學法的特點,將這些項目應用于課程實際的教學過程中。圖2所示為項目教學法的教學過程:
圖2 項目教學法教學過程
在采用項目教學法的教學過程中,教師只在分組和評估總結中直接參與。在整個教學過程中,教師扮演更多的是組織者、咨詢人員以及仲裁者的角色。而學生是項目和實施和完成者,學生始終處于主動地位,是項目教學過程中主體。以減速器設計項目為例,其具體的項目教學過程可按照以下步驟進行。
第一,學生分組和任務布置。減速器設計是一個綜合性的項目,有一定難度,可將學生分為5人一組。布置減速器項目的要求和具體任務。
第二,制訂計劃。根據項目的要求和任務,各組成員對減速器進行總體分析,明確減速器組成結構和工作原理,確定利用CAD/CAM系統進行造型、仿真加工和裝配的工作步驟和程序。在教師的幫助下,各組學生進一步修改完善實施計劃,并確定最終的計劃。
第三,實施計劃。首先根據計劃準備好資料、手冊等。減速器項目具體實施過程為:利用CAD/CAM系統軟件對減速器中各組成零件進行幾何造型,將造型好的零件進行裝配,可先對傳動軸部件進行裝配然后進行總體裝配,創建工程圖并對箱體、端蓋等零件進行數控加工(包括工藝分析和程序的編寫)。項目完成后,小組成員進行項目總結并撰寫項目報告。
第四,成果展示。對獲得的成果進行展示,包括減速器裝配動畫、主要零件數控仿真加工等內容,如圖3所示的減速器裝配爆炸圖。
圖3 減速器裝配爆炸圖
第五,總結評估。可先由學生進行自我評估,之后再由教師進行項目總結,主要包括對項目中出現的問題和各種解決辦法優劣性的總結,最后對各小組的項目實施結果進行檢查評分。
三、教學中須注意的幾個問題
在數控技術專業課程的教學過程,實施項目教學法還必須注意以下幾個問題:
(一)教學應緊密聯系生產實際
數控技術課程專業性和實踐性很強,要加深學生對所學知識的理解、使學生對所學知識能夠做到融會貫通,結合教學條件,可通過實際生產視頻錄像或者讓學生參與生產實際,通過感性認識和切身體驗來內化知識和技能。如學生對于數控加工涉及的零件裝夾、加工工藝等知識比較生疏,往往不能很好地應用到教學實例中,此時,教師可利用通過多媒體教學中播放加工視頻或者帶領學生到實習工廠觀察具體零件的數控加工過程,如箱體的數控加工中如何進行裝夾和定位、夾具的形式,以及整個切削過程等來輔助教學。
(二)解決問題時采用“發散思維”
對于同一零件的幾何造型和數控加工,通常有不同的實現方法。在項目式教學過程中,應盡量引導學生從不同的角度進行思考、采用不同的方法來解決問題,并引導學生考慮各種方法的優缺點及適用范圍,這樣學生通過較少的項目實例就可以學到不同的方法技巧,做到舉一反三。如箱體零件造型有先整體造型再分割,箱座、箱蓋分別造型的方式進行以及將箱座、箱蓋共有部分集中造型,余下部分分開造型三種方式,這三種方式中整體造型方式簡單方便,分體造型方式相對較為煩瑣。
(三)教師指導應恰到好處
和傳統教學方法不同,項目教學法中學生應處于主動地位,即主要通過學生自己思考、自己動手解決問題來發現知識和提高技能,教師過多的講解和指導會限制學生思路的拓展和創新能力的發揮,容易使學生變得被動。因此,教師在指導時應把握好尺度,注重引導而不要過多對解決問題方法進行闡述。另外,在教學過程中還要做到因材施教,在項目進行過程中對學生基礎知識、解決問題的能力進行觀察,根據學生個人不同情況進行適當指導。
(四)構建合理的項目教學評價體系
合理的評價體系對于正確引導學生的學習動機、提升項目教學過程的質量有著重要作用。在數控技術專業課程的評價、考核過程中,應加大工作任務完成情況占課程總成績的比例,建立能全面、真實地反映學生學習效果的評價體系。在具體的評價過程中,可將考核指標進行分類,如學習態度、學習能力、動手能力以及團隊合作能力等,這樣既考核學生的主動獲取知識、解決問題的能力,又注重學生與他人交流合作的能力以及團隊精神,體現項目教學法側重于對學生綜合素質的培養的宗旨。
四、結束語
本文探討了數控技術專業課程的項目式教學方法,包括教學項目的選取、項目教學過程的設計以及數控技術專業課程項目教學法應注意的幾個問題。在數控技術專業課程教學中,通過實施項目式教學法也取得了較好的教學效果,近年來我校學生在全國大學生機械創新設計大賽中已屢次獲廣西賽區多項獎勵。實踐證明將項目式教學方法應用于數控技術專業課程的教學中,對于激發學生學習興趣、提高學生專業知識技能以及綜合能力有著重要作用。
【參考文獻】
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【基金項目】桂林航天工業學院教改項目(2011JA06);2012年度廣西高等教育教改工程項目(2012JG281)
關鍵詞:數控;人才;培養
1背景
數控技術是先進制造技術的核心,世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力、適應市場能力和競爭能力。隨著我國加入世貿組織,綜合國力進一步增強,我國經濟全面與國際接軌,并正在成為全球制造業中心,進入了一個空前蓬勃發展的新時期,這必然對掌握現代化制造技術的人才、特別對一線數控技術工人形成了巨大的需求。到2008年,我國的數控機床年產量將達到4萬臺,數控機床的普及率也將大為提高,因此數控技術的應用將是我國機械制造業發展的重要任務。但目前我國機床的數控化率還達不到3%,其原因是多方面的,而數控人才的匱乏無疑是主要原因之一。現階段,職業學校以及數控專業的現狀是這樣的。數控技術作為機電應用技術的專門化學科,應按照支撐崗位核心能力的知識、技能課程的需要為原則,對專業課程的教學內容進行精選和優化,要突出數控技術的特點,不必過于苛求課程的系統性和完整性。特別是面對中職學生,基礎相對差、領悟能力低等諸多方面不利因素。所以,在安排課程上有時宜專不宜博,這樣才能做到數控技術的專業化。根據中職學校現階段的情況與數控專業未來的發展,數控理論課、仿真教學、小型數控機床、實體生產用機床結合穿插教學使用會對職專學生數控機床的學習和使用有很大的幫助和提高。
2理論
學習是基礎理論課是基礎,沒有理論指導,就談不上學習數控加工,但理論學習一定不能與實際脫節,要使學生理解今后要使用的設備,而不單單是圖片。比如在介紹刀具時,可以把一些典型的刀具拿到教室,讓學生知道各種刀具的形狀、參數、用途,這樣,學生不至于一頭霧水,而真正有一個直觀的認識。在講數控機床時,應該引領學生進入實訓車間,讓學生真正認識各種數控設備,它們之間有什么樣的聯系,又有什么樣的不同。這樣學起來,學生才有興趣,才能調動他們的積極性。效果比老師在黑板上寫定義好得多。
3仿真
軟件承前啟后仿真軟件是作理論課的升華,在講一些比較抽象、晦澀的知識點或者是具體零部件時,仿真軟件可以起到一目了然的作用,例如在講解典型零件時,利用軟件素材庫,調出實物的平面、立體圖,甚至是動態圖,幫助學生更好理解。此外,在講解刀具的安裝時,零件的組裝可以通過軟件模擬仿真來進行實現,編程與加工過程,仿真軟件的優勢就更加能夠突顯,編寫程序可以通過仿真系統演示出來,對程序編寫的錯誤就能及時發現,特別是使學生對程序中復式循環指令的理解就更加容易。另外仿真軟件可以達到學生與機器1∶1的的使用率,不會因為設備不足,影響課堂效率。再有數控加工仿真軟件都具有多系統、多機床,且能逼真反映機床加工過程等功能。
4小型數控機床保證動手操作
教學用小型數控機床是近幾年的一種新型教學器材,也是今后職業學校機電專業、數控專業實訓課動手實踐的趨勢。根據職業學校的現狀,無論從經濟角度還是從占地面積來講,不可能大量購買大型實際生產用數控機床,一般情況是一個學校有幾臺數控設備,條件好一點的學校可能會有加工中心這樣的高級機床。老式的教學方法中,實習設備都是實際生產用大型設備,學生實訓通常是幾個人一臺機床,實訓操作時間短,有的甚至都沒有辦法接觸到機床,無法提高教學質量完成教學任務,培養出來的畢業生也往往只有理論基礎。那么,學生需要多操作與機器數量少不能滿足學生要求,學校資金有限與多投入這兩對矛盾就越發突出。“多實踐”是歐美發達國家多年的教學心得,也是我國跟他們教學的最大差距,他們所培養出來的學生是那種理論和實踐都具備的復合型人才,企業也非常喜歡聘用這樣的畢業生。歐美國家職業院校在教學設備投入方面考慮的因素是:①是否符合職業教育的教學規律(科學性)。②設備是否絕對保證學生的安全(安全性)。③設備是否可以達到訓練的目的(功能性)。④設備故障率以及是否能夠及時排除故障(穩定性)。⑤設備的外觀是否能夠激發學生的學習主動性(心理學特征)。⑥設備的單價以及是否占地少、消耗少(前期投入以及后續使用的經濟性)。教學用小型數控機床教學正適合這種教學模式,也是大勢所趨。機床雖小、五臟俱全,以幾分之一的投入就可產生常態的教學效果,既切實解決現實教學中資金和場地不足的難題,又同時讓學生踏出校門那一刻,有更足的底氣面對社會。降低采購成本,加強教學密度、降低實習消耗、提高教學實效、多種安全設置提高操作的安全性,解決前期階段數控教學難題,在保證安全穩定,節能環保,高效減耗,規模化教學,增加機時的同時,學生安全,減輕老師負擔。
5大型設備做輔助
職業學校的任務就是要讓學生掌握職業技能,與企業達到零對接,教學中小型數控機床是學生實踐的主力軍,在學生實訓操作也一定要讓學生有機會實踐實際生產設備,要讓學生真正明白構造,布局,使用方法。不能讓學生在這個方面產生盲區,使今后學生步入社會,步入工作崗位能更好更快地適應。職業教育不像普通高中,職業教育辦學要適應社會需求,社會需要什么樣的人才,我們就教什么樣的課程。國家現在需要的就是懂專業,會操作的技術人員,那這就應該是我們的辦學方向。不能讓學生只有理論知識,動起手來卻完全是個門外漢,如果那樣,就失去了職業教育的意義。對于數控加工這個專業,社會、企業需要的就是走出校門就能頂崗。如何把這點做好,是我們教育工作者,應該時常總結與反思的,我們就應該克服困難,真正把學生培養成一名有一技之長的技能型人才。
參考文獻:
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一、自下而上確立人才培養目標
(一)數控技術專業的培養方向定位
在制定人才培養方案時為了進一步明確數控技術專業的培養方向我們首先要了解畢業生畢業年段,地方產業、行業發展和人才需求層次和容量,并科學分析自身專業的特點,進而確定我們能培養的人才的規格和能搶灘的市場份額,避免目標確定的盲目性,盡量回避不確定因素對目標達成的影響。
首先要了解地方產業、行業發展規劃。軌道交通裝備制造、農機裝備、汽車專用設備制造主機及配套零部件制造產業是吉林省的重點發展產業。企業中具有大專以上的科技人員應占企業職工總數的30%以上。
再者要了解專業特點,本專業教師的操作技能比較強,其中:數控機床操作技師6人,其余均為數控機床高級操作工。多名教師在全國及省數控大賽上獲獎。
另外實訓條件占有一定優勢,校內有現代制造技術實訓中心,擁有控設備110多臺,及CAD/CAM實訓室一個。占地5000生產性實訓基地,技術測量實訓室和5個專業計算機房。并已與一汽大眾、北車集團長春軌道客車有限公司等建立了穩定的校外實踐基地。
結合專業的人力資源優勢,校內、外實訓資源優勢和地方產業發展帶來的人才需求的結合點,是未來行業、企業的產能擴充和人才層次提升后援。
(二)行業企業職業面向
全省各級重點項目緊缺各級各類人才10780人,機械加工類人才需求量排在第一位,占近三分之一。據調研分析,未來3年內我省對數控技術人才需求將達到4592人,而全省7所開設數控技術專業的高職院校,年招生僅有570人,已經不能滿足企業對人才的需求。在被調查的畢業生81人次中49人工作在一汽或長春汽車零部件企業占被調查畢業生數的60%,在長客及配套企業工作的占21%);通過企業專家座談會等方式了解到,目前企業最急需的就是綜合素質高、職業道德良好,具有較高操作能力的、能熟練運用數控加工工藝的高技能人才。
(三) “多層次、分階段”人才培養目標
根據以上分析將數控技術專業人才培養目標確定為分層次、分階段達成的目標:定崗實習就可以頂上的過渡崗位:普通機床操作工;經過短期適應性鍛煉就可上崗的工作崗位:數控車、銑、加工中心操作工;經過3-5年即可實現的發展崗位1:數控機床調整工;發展崗位2:數控機床編程員、數控工藝員;發展崗位3:班組長、調度員、車間主任;經過3-5年也可實現的可拓展崗位1:數控機床裝調維修工;可拓展崗位2:數控產品營銷員;可拓展崗位3:質檢、質保員等。其中:在交通運輸設備制造、農業機械制造、普通機械制造、醫療器械制造等制造業的大中型企業從事機床操作、數控機床操作、數控加工調整、數控加工程序編制,可向班組長、調度員等崗位發展,可向數控機床裝調維修工、質檢、質保員等崗位拓展。具有良好的職業道德意識、精湛的專業技能和可持續發展的學習與適應能力的高素質技能型專門人才。
二、至上而下設計課程體系
在確定培養目標后,我們就將主要目標轉移到如何實現這一目標上來。目標的內涵是我們首先要了解的,即實現培養目標學生應該掌握的知識和能力。為此我們將培養目標中所有崗位涉及的知識點和技能點匯總、歸類、合并、歸納、總結、提煉,按人們的認知規律和學生多年養成的學習習慣排序,對知識點和能力進行分析,分解能力的階段和層次,形成數控技術專業學生應具備的知識和能力體系(系統的知識和能力體系)。形成基礎課程體系、技術課程體系、實踐課程體系、自主學習課程體系的課程體系子系統。根據職業形成規律和知識系統的邏輯關系將子系統中承載的知識和能力進一步分解,作為下一步工作的任務,分配給各個課程,以任務驅動方式,從而細化到每門課程目標中,進而落實到課程建設中去,實現自上而下課程體系的設計。
基礎課程體系、技術課程體系、實踐課程體系、自主學習課程體系應該各有側重,分別從不同的層面為提升學生的能力提高提供支持。基礎課程體系應該著重于理論層面,課程內容既要包含公共基礎,也要涵蓋專業基礎,還應對學生的素質養成提供支持。使其成為下一步進行技術職業訓練與技術實踐的理論基礎和平臺,切實為職業技能培養提供有利支撐,因此課程內容要具有一定的系統性和實踐性,不能是基礎理論的簡單傳授,應引導學生向應用技術學習和實踐應用過渡;與基礎課程體系目的不同的是技術課程體系的內容。技術課程體系是針對專業知識和技能培養而設計的,因此,技術課程體系中的課程內容要體現出本專業的專業基礎特征,這部分應該成為實踐課程體系的前提和基礎,在內容上要體現出連貫性,更要體現出培養層次的不同,要有層次的遞進性和知識、技能的連貫性上有所考慮;而實踐課程體系的內容,主要包括實驗、實訓、實習,從方法和操作層面為學生能力的提升提供支撐;自主學習課程體系要體現出專業方向和特色,因此,要依據本專業特點來設置,學生的自主學習應在老師的指導下完成;這部分的課程內容要借助于社會資源和校內、外實習、實訓基地來完成。
關鍵詞:數控專業;理實一體化;課程體系;構建
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094-C-(2013)06-0038-04
科技進步,高新技術設備的普及使用以新知識、新技術、新工藝、新方法的不斷涌現,大大改變了機械制造業的生產方式,數控技術應用專業原有的課程體系、結構和內容已跟不上社會、企業的需求。筆者所在學校數控技術應用專業自2003年以來嘗試推行理實一體化課程教學改革,實施以學生為主體的有效教學方法,圍繞技能訓練展開理論教學,使理論與實踐教學同步進行,互為補充。經過十來年的不斷探索,在理實一體化課程教學改革方面取得了一些成績和經驗,對教學質量的提高和高技術技能人才的培養起到了積極的推動作用。
一、理實一體化教學模式的確立
(一)理實一體化教學的內涵
理實一體化教學,通俗的理解是將理論與實踐教學融為一體,其內涵是打破傳統學科體系的教學模式,根據職業教育培養目標的要求重新整合教學資源,體現能力為本位的特點的教學方式。[1]教學中教師可以先講授理論知識,用以指導學生實踐操作;也可以從生產實踐開始,讓學生先接受感性認識,再從理論上加以分析、歸納和總結,提高學生的認知程度;還可以在實踐教學中,就現場遇到的技術問題從理論上進行輔導,起到學以致用的效果,進而提高學生獨立解決問題的能力。這種教學模式充分體現了讓學生“學會認知、學會做事、學會生存、學會共處”的教學理念。理實一體化教學并非適用所有的課程,數控技術應用專業相關核心課程理論抽象、技術要求高、實踐性比較強,理實一體化教學方式效果會更明顯。
(二)理實一體化課程教學模型的構建
針對數控技術的發展趨勢、企業對畢業生的用人標準及當前社會生源的特點等進行廣泛調研并查閱相關資料,在此基礎上分析中高職學生的認知規律、國內同類課程的設置特色、行業背景、本專業內涵等,再通過比較研究,進而歸納出本專業的課程結構體系和教學模式,對理論與實踐教學進行全面的有機整合,設計出了數控技術專業理實一體化課程體系的教學模型,詳見圖1。
二、理實一體化課程教學的準備
(一)師資隊伍建設
建設一支“雙師型”教師隊伍是實施理實一體化教學的關鍵所在。幾年來,我們數控技術應用專業積極推行以下措施精心打造了一支結構合理、數量適中、素質優良的教師隊伍。
1.培育一批在教學教研上有所成就的專業教師,形成教師隊伍骨干。(1)組織教師參加技能培訓,讓實習老教師傳、幫、帶以彌補其操作技能的不足,并進行考證。(2)有計劃地組織教師參加省骨干教師培訓、省級以上技能培訓、國外各種培訓等。(3)部分專業理論教師參與學生的實習指導,了解實習教學的各個環節、手段和特點,進一步加深對專業原理的理解和技能訓練對專業理論課程的要求,使專業理論教學更為實在。
2.從企業引進有理論基礎又有專業技術經驗的人才充實教師隊伍。讓他們把實踐經驗、操作技能和新技術帶入學校,傳授給學生,并與教師相互探討,形成互補,促進教學和實踐的結合。
3.安排部分專業理論教師到對口企業進行實習工作,強化實踐能力。
多舉措的隊伍建設,促進了數控技術應用專業教師的專業成長與發展。共有15名專任專業教師,其中1名碩士研究生,2名在讀,7名市級名師,均具有中高級職稱,5名高級技師,5名技師,5名高級工,“雙師型”比例為100%。
(二)教學場景建設
為確保課程改革的順利進行,我們在數控技術理實一體化場景建設上加大投入,以國內數控技術先進水平為標準,精心打造了3個理實一體化教學中心:數控加工技術理實一體化教學中心、CAD/CAM技術應用理實一體化教學中心、數控機床原理與維修理實一體化教學中心。實踐表明,在理實一體化教學中心的教學,受到了學生、教師、用人單位的歡迎。
三、理實一體化教學模式的實施
(一)核心專業課程的整合
確立數控專業職業方向,全面修訂培養方案和課程標準,整合課程體系,構建項目課程體系。本專業緊扣人才培養方案和課程體系改革與建設的理論研究,并結合具體生產實際,對數控技術應用專業的核心專業課程進行了科學的理實一體化整合。首先將《數控車床編程與操作》(理論課)、《數控車加工實訓》(實踐課)整合為《軸類零件及其數控加工》理實一體化課程;《數控銑床編程與操作》(理論課)、《數控銑加工中心實訓》(實踐課)整合為《箱體類零件及其數控加工》理實一體化課程。該課程是數控技術應用專業的核心技能課程,教學方式為理論與實踐教學交叉進行,主要講授數控車、銑、加工中心手工編程與操作的基本知識,數控加工的工藝分析與數值處理。其次將《CAD/CAM技術》(理論課)、《CAD/CAM實訓》(實踐課)整合為《CAD/CAM技術應用》理實一體化課程,該課程是本專業領域的核心課程之一,主要講授CAD/CAM系統的基本原理和構成,典型CAD/CAM軟件的應用,這門課程整合后的最大特點就是緊密聯系生產實踐開展教學,體現以學生為主體、以能力為本位的理實一體化教學原則。再次將《數控原理及系統》(理論課)、《數控機床控制系統與維護》(理論課)、《數控機床故障診斷與維修實訓》,整合為《數控機床原理與維護》理實一體化課程。數控機床的原理、結構、維護等相關知識和技能是數控技術應用專業的重要教學內容,鑒于中高職生源質量的層次較低以及職業教育的特色,此類課程不適宜在理論基礎方面深入,而應依據職業定位和社會需求,讓學生學以致用。經過整合的核心專業課程以項目課程為主線,突出技能的培養過程和職業特色,強化了技能訓練,將理論教學內容嵌入到各實踐教學環節之中,以基本操作訓練為基礎,適當增加綜合性、創新性、工藝性、實踐性較強的實訓,實現了校企零距離的對接。
(二)新型教學方法的確立
經過幾年的探索和經驗總結,我們采用了一種最能體現數控技術應用專業自身特色的教學法———項目教學法。首先,教師依據本門課程的教學目標、教學內容和學生的認知水平、學習進程進行科學立項;其次,圍繞如何正確完成所設項目展開教學,對其間所包含、涉及的理論知識進行歸納和整理,可選擇進行重點或全面講授;最后,對完成該項目所需掌握的實踐技能、技巧進行言傳身教。如在數控車床實習講授“復合循環指令的應用(G71、G73、CYCLE95)”的過程中,我們就很好地應用了項目教學法。在講授完復合循環指令后,先給一個班級的學生進行分組,讓每組學生在數控機房用AutoCAD畫出國際象棋的圖形,然后得出其中的基點坐標,并編制出適合相應機床的加工程序;然后根據各自的國際象棋形狀去刃磨合適角度的加工用車刀,到機床上加工出國際象棋(其中“馬”需到數控銑床或加工中心上去進行銑削),并對加工中遇到的問題進行討論。通過這個課題的訓練,能更好地了解學生學會和掌握了什么,還有哪些地方不明白或哪些環節需要改進,以便在今后的學習中做得更好。這種項目教學,提高了學生的積極性,培養了學生的組織協調能力、正確使用多種機床加工零件的能力、面對學習壓力的承受能力以及解決具體問題的思維能力,有利于學生綜合職業素質的提升,從而實現中等職業教育人才培養目標較高層次的追求。
(三)科學的考評模式
數控技術理實一體化課程采用了技能與理論考核緊密結合的考核方法:以技能考核為主,要求學生能夠完成指定操作技能的具體零件的加工,解答與技能考核相關的理論問題,對考核中出現的技術問題能夠獨立解決或者提出具體的解決方案,從而對學生進行綜合專業測評。
對基本知識采用以教師為評價主體,以試題測驗為評價形式的評價方案;對基本技能、應用技能采用項目式教學,注重學生學習過程的形成性評價,通過學生自評、互評、教師點評等方式來評價課程,以工件、圖紙、實驗報告等項目成果作為評價形式;對學生綜合運用能力的評價(包含實習、實踐教學環節)采用以教師、實習單位、行業主管部門、學習者個人等為評價主體的方式,通過專業技能考工、生產實習等形式進行評價,既注重學生學習過程,更強調學生職業技能把握,體現了學生實踐教學、職業技能考工、就業三者間的緊密相聯,實現了“零距離就業”和“無縫對接”。
根據上述考評要求,數控技術應用專業具體課程考評情況見表1。
四、理實一體化課程教學的反思
以培養生產、經營、管理、服務等第一線技能型人才為主要任務的中等職業教育必須深化改革、加快發展,才能適應科技進步和社會發展的需求。因此,我們將從以下兩方面繼續推進數控技術理實一體化課程的教學改革。
(一)緊緊把握數控技術的發展前沿,確保專業教學緊跟時代步伐,滿足社會用人單位對畢業生的要求。
(二)結合數控技術的教學實踐和社會人才觀的發展,不斷增強理實一體化課程的內涵,改革課程教學模式
如理實一體化課程不再專指理論與實踐的一體化,還可包括專業技能與職業素養的一體化、通才教育與專才教育的一體化、學校教育與工廠教育的一體化等。這樣,隨著理實一體化課程教學改革的不斷深入和完善,本專業的人才培養目標才會得到更好的實現,畢業生也才能在更短的時間內完成職業角色的轉變,獲得社會用人單位的充分肯定,這也是中等職業教育的生命力所在。
理實一體化教學改革的實踐與探索,為學校的發展積累了寶貴的經驗,同時在教學改革中也存在著許多困難。如教師對教學改革的認識不到位;學生數量多,設備配置不能完全滿足本專業的教學要求;課程改革還不盡完善,課程設置還存在不合理的地方;校本教材的開發水平有限,跟不上理實一體化教學改革的步伐;考評體系還不夠全面等。這些都有待于我們在深化教學改革過程中,不斷探索、不斷克服、不斷完善。“教學有法,教無常法”,理實一體化教學法和其他教學法沒有絕對的對錯、優劣之分,都有一定的適用性。職業教育應不斷地分析市場,研究學生,積極探索發展規律,培養出適應社會需求的高素質技能型人才。