中高职数控维修课程创新教学方式改革与实践①

张伟中 徐志鹏

［摘           要］  针对中高职学练做项目化教学改革要求，以FANUC数控车床四工位刀架为对象，对数控车床常用的四工位刀架进行解析，结合中高职学生的特点，给出项目化教学方案设计和实践过程，实现学生硬能力、软能力的并举培养，提高教学效果。

［关    键   词］  教学改革；软硬能力；四工位刀架；故障诊断

［中图分类号］  G712                   ［文献标志码］  A                    ［文章编号］  2096-0603（2019）23-0074-02

一、引言

數控机床维护与维修课程是中高职自动化、机电、数维等专业的一门核心课程，不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性，一直是近几年高职教育数控类专业课程教学改革热点之一。目前普遍实施了基于工作过程项目化课程改革，但是改革还不是很彻底，特别是与之配套的“理实一体化”实验室建设推进，需要对课程内容设计进行重构，进行项目化设计，根据不同生源、不同层次的学生，对学校人才培养方面由单一的高技能型人才向高素质技术技能人才培养转变，进而在教学方法和形式上进行转变，实施学练做一体化项目化教学。

“能力本位”是一种现代职业教育理念，是针对特定职业岗位或岗位群体必须掌握的职业能力，既包括技能方面的硬实力，也包含职业素养方面的软实力，即人的全面发展。本教学模式要求引入采用心、脑、手并用，教、学、做结合的职业行动导向型教学法，通过学练做项目一体化实施，该方法是以学生为中心，而使学生学习的方向性和主动性大大提高，将激发学生的学习兴趣，提升教学质量，凸显“做中学”，以此促进教学质量的提高。

针对上述问题，项目拟对课程进行项目化改革，转变授课方式，改善实验实训设备。在充分了解高职学生的认知规律的基础上，调整教学目标定位，注重工程实践能力的培养，在教学与实践过程中注重学生知识的综合应用能力、新技术的应用能力、技术创新意识的培养，实现专业核心能力（硬技能）和职业核心能力（软技能）融合培养，从而提高学生的就业竞争力和可持续发展能力。

二、国内外研究现状分析

国外已经从狭隘的认为“能力本位”的课程就是在此基础上开发的一系列孤立的任务技能学习（或称教学模块）研究，发展为综合“能力本位”职业能力观的研究，培养学生的硬软实力。 硬能力一般指专业方面的技能；软能力一般包含快速学习能力、认真负责、敬业爱岗、人际沟通、团队合作、时间管理、质量意识等。企业需求的人才不仅要具有较强的专业技能，还要有较强的软能力。硬能力决定着人的现状与业绩，业绩好的、生存状态好的，都是知识、技能、经历和经验相对好的，反之亦然。软能力决定着人的发展空间和未来。人要持续、良好的发展，硬、软能力协调发展是前提。

欧美国家十分重视“专业能力、社会能力、方法能力”的融合培养，其中社会能力和方法能力就是软能力，办学质量一直名列世界前列。我国台湾地区也重视学生软硬能力的培养，如台湾龙华科技大学就办学效果好，学生的就业质量和就业竞争力名列全台科技大学前茅。

国内高职院校虽经20多年的发展，教学改革很大，但仍有不足，对“能力本位”职业教育被理解成单一的“行动导向、岗位需求”，如更关注理论分数，轻技术；更关注结果，轻过程考核；更关注个人，轻团队合作能力；更关注硬能力即专业能力，轻软能力的培养。使学生虽然能立足企业并能迅速上岗，但可持续发展能力不足。

本文以目前使用较多的端齿盘式四工位自动刀架维修过程为例，通过课程学练做教学内容中技术项目化教学等改革实施，再培养包括专业核心能力在内的硬能力，同时也培养快速学习能力、认真负责、敬业爱岗、人际沟通、团队合作、时间管理、质量意识等软能力，实现人的全面发展。融合各教学实践环节，优化课程教学内容和体系，构建较为科学合理的课程考核体系。改变传统的考核评价体系，将考核内除课程学习结束考核外，重视各个学习单元项目学习的考核。

三、项目案例教学过程设计（以四工位刀架为例）

（一）项目的教学内容

本项目案例教学任务实物取样来自数控机床的重要组成部分的四工位刀架。数控机床组成一般由输入/输出装置、数控装置、可编程控制器（PLC）及其接口电路、伺服驱动装置、位置检测装置等组成，辅助装置、机床机械组件等。其中辅助装置主要组成部分包括刀架（刀库）控制、润滑、冷气控制等。

（二）做（教）与学的目标

各项目教学目标始终围绕课程的教学目标展开。课程教学目标如下图所示，具体主要包含以下内容。（1）知识准备阶段。主要包括知识能力培养和知识积累，具体通过一些基础性课程来设置培养。（2）技能准备阶段。主要包括通过电气柜设计与连接调试，机床功能调试（刀架、主轴、进给等），参数设置与调试，PMC程序调试等来提高技术能力。（3）生产技能。主要通过掌握机床电气柜组装流程、数控系统调试流程、整机调试流程、安全操作、质量检测等来学习数控机床生产能力。（4）创新设计与制作主要通过综合整机调试、数控机床电气维修、旧机床改造、数控专机开发等案例介绍学习来提升创新能力。

（三）学练做项目的主要内容

1.学练做项目的设计思路

本案例教学设计思路：先对刀架动作过程认识，再到数控系统实现刀架控制，最后在数控机床上实现刀架功能测试，以完成数控机床刀架控制功能调试的学习。

2.学练做项目主要内容

学练做项目主要内容：通过项目任务的形式完成刀架机械电气结构分析与绘制、刀架PMC程序分析与调试、刀架参数设定以及刀架功能在加工中的测试四个方面的内容学习。

（四）学练做项目的过程设计

在做（教）与学的过程中，教师应把握教学秩序的组织，充分调动学生自主学习的积极性，使学生在具备解决问的足够知识和探究能力时，依靠自己的思索与学习解决教学任务中给出的问题。课程项目开始之前，将24名学生随机分为6组，每组选定一名组长。以学练做任务一：绘制四方刀架电气控制原理图并连接电路实现刀架控制为例进行说明。

（五）学练做案例项目教学的实施特点和组织方式

（1）主体设备选型本教学项目选用亚龙YL-569A型0i mate-TD数控车床实训设备，及其配套工具、量具及其他教学工具。教学现场应配备开展教学项目所需的投影仪、讨论座椅等。（2）教学场景设计。教学现场应符合教学项目实施需求，方便实现教学与实际操作相结合。（3）示范教学为辅，自主学习为主。本案例教学采用教师示范教学为辅，更多由学生自主学习，即在老师指引下进行自我学习。

（六）学练做项目案例评价体系

案例成绩主要包括平时表现，任务完成情况、案例报告等几块内容组成。本项目综合成绩计算方法：项目成绩=各教学任务成绩之和/3。各教学任务完成情况评价中应综合学生自评、学生小组互评以及教师评价三方面成绩作为学生学习任务完成情况评价成绩。计算方法：学生自评成绩＊２０％＋学生小组互评成绩＊２０％＋教师评价＊６０％＝做（教）学任务综合成绩。

四、结束语

（一）学练做项目化的教学效果

从我校机电数维方向班级实施情况来看，主要从以下方面取得了较好的教学效果。（1）实现了教师示范教学为辅，以学生自学为主，课堂氛围轻松和谐，学生参与度提高，各自玩手机、看小说情况基本没有。（2）项目化教学最终能够实现刀架动作，学生完成后能夠体会到成就感，学习兴趣明显增强，上课效果明显提升。（3）项目化教学增强了学生对数控机床功能调试认识，小部分学生产生从事数控机床安装、调试及维修方面的职业的想法。（4）参加职业技能大赛获得了国家三等奖。（5）实验室改造方案得到领导的肯定，具有示范效应。

（二）课程改革促进了学生适应装备制造业转型升级软硬能力的培养

随着制造业转型升级，先进数控系统在企业中得到广泛使用，在浙江制造企业中FANUC、西门子、华中数控系统等数控设备广泛应用，要求学校教学能适应社会企业发展实际需求，特别是学校推进技能技术人才培养的背景下，为此针对此种情况有必要进一步推进教学改革，以加强学生获取知识能力、运用知识能力、创新能力、表达能力和管理、公关能力以及个人品格、团队合作能力、实践动手能力的培养，以提升学生的综合实力。

参考文献：

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编辑 张 慧