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“1+X”制度下中职“机械零件数控铣加工”课程研究*

2021-06-18刘凤环

南方农机 2021年11期
关键词:数控铣职业技能加工

刘凤环 , 任 峰

(长春师范大学工程学院,吉林 长春 130032)

《国家职业教育改革实施方案》提出,在职业院校、应用型本科高校中启动“1+X”证书制度试点工作[1]。数控技术应用专业作为试点专业,试点工作实施近一年半的时间,目前已经进入总结阶段。通过调研访谈,发现中职学校数控专业车铣复合加工职业技能考级过级率不高,尤其是理论考核过级率较低,原因涉及诸多方面。其中教学层面是关键因素之一。如何更好地配合“1+X”证书制度的顺利实施,推进教学改革的步伐,培养符合社会需求的复合型数控技术人才,是摆在中职院校面前亟需解决的问题。笔者从中职“机械零件数控铣加工”课程教学现状入手,结合中职数控专业人才培养方案、企业岗位能力需求、职业技能标准以及中职学校学生的学情,对课程教学进行改革探索。

1 数控车铣加工职业技能等级标准概述

数控车铣加工职业技能等级分为初级、中级、高级3个等级,3个级别对学生的能力要求依次递进,高级别涵盖低级别职业技能要求。

1)初级职业技能要求学生能够识读零件图和机械加工工艺文件;正确操作数控机床;学会数控编程;能够完成简单轴类零件的数控车削编程和加工,满足图纸要求的加工精度;具备机床日常维护、智能检测及管理能力。

2)中级职业技能要求学生能够识读车铣配合件的零件图、装配图,编制数控加工工序卡、刀具卡等工艺文件;完成含有内螺纹、外径槽、孔等特征零件的数控车削编程和加工;且能够完成含有斜面、曲面、孔系等特征零件的数控铣削编程和加工;能按工艺和技术要求完成装配,满足图纸要求的加工精度和装配精度;能完成数控机床的一级保养、学会机床精度调整及远程控制,具备智能制造技术的应用能力。

3)高级职业技能在中级职业技能基础上,要求学生学会三维造型,应用CAM软件编程和后处理器配置,熟练操作数控机床完成复杂零件的综合加工,达到加工精度和装配精度要求;能对数控机床进行二级保养;完成数控机床远程运行及维护,具备高端数控机床应用、智能制造工程实施的能力。

2 “1+X”制度下中职“机械零件数控铣加工”课程教学现状

2.1 学生自我约束能力差、认知能力参差不齐

近年来,由于中职学校生源紧张,准入门槛较低,学生的知识基础和认知基础出现了参差不齐的状况[2]。“机械零件数控铣加工”是一门专业性很强的课程,知识具有综合性,涉及数学几何计算、机械基础、机械识图等知识。一部分基础稍好、理解力强的学生接受较快;基础薄弱的学生会不理解、不会用,学起来非常吃力。很多学生因一次两次不理解、不明白,失去学习信心,丧失学习兴趣。若要保障大部分同学都会,教师就要反复讲解,占用很大一部分教学时间。除了基础知识薄弱以外,很多学生在初中没有养成良好的学习习惯和行为习惯,自我约束能力差,学习动力不足,课堂参与度和积极性不高。

2.2 课程教学内容不够全面、系统,不能满足“1+X”制度改革的要求

虽然双证书制度下的教学改革取得了显著成果,解决了学科理论与市场需求和职业技能脱节的问题,但校企合作开展不够深入,教材内容选择和组织上还缺乏系统的设计,不能满足“1+X”制度下课证融合的要求。

2.3 教学方法有待优化

“机械零件数控铣加工”课程是数控专业的核心课程。多数中职学校采用理实一体化或行动导向教学模式。由于设备的限制,采取小组合作的方式开展教学活动。教学法以任务驱动教学法或项目教学法居多,也有部分学校仍采用传统的四阶段教学法。在实际教学过程中,分组教学虽缓解了设备限制的问题,但课堂自学讨论环节的纪律组织给教师带来了极大挑战,占用了大量的时间,实践操作时间紧张,学生理论知识和实践技能掌握不牢固。虽然教师会布置预习和课后作业,但仍停留在传统的纸质作业上,流于形式,学生不重视,不便于教师监督,更不利于学习问题的反馈,学习效果收效甚微。

2.4 教师对课程教学评价认识不足,考核评价方式和评价主体单一

课程考核评价是检验教学目标是否达成的重要手段。与普通教育课堂考核评价相比,中职学校专业课程考核评价受条件的制约,课程具有复杂性、综合性,评价内容既要体现职业特色,还要凸显职业技能考核要求。虽然各职业学校在积极探索改革考核评价体系,将过程性考核和终结性考核相结合。但教师对评价标准及理论还缺乏理解和认识,评价内容不够全面,标准不够细化,评价具有随意性和主观性。校企合作开展不深入,企业兼职教师对学生不能及时有效地进行考核评价。这些问题限制了课程教学质量的提高。

3 教学改革的基本思路及举措

该课程的教学改革以就业为导向,以职业能力培养为主线,坚持以学生为中心的教学理念,明确本课程的三维教学目标;结合企业岗位需求、职业技能鉴定标准和中职学校学生的认知规律,以工作过程为引导,整合设计教学内容;以激发学生学习兴趣为出发点,遵循行动导向的教学设计原则,采用以行动导向教学模式为主、混合式教学模式为辅的教学模式开展教学活动,将行动导向六步教学法、案例教学法、引导文教学法、反馈教学法有机融合[3],利用学习通、微信群与学生线上互动,培养学生自主学习能力、团队协作能力;根据学生课堂反馈,结合学生线上学习反馈,对学生进行多维度、多元化、全过程考核评价。通过评价反馈,及时调整教学设计。具体思路见图1。

图1 教学改革思路导图

3.1 明确课程教学理念

新课程理念要求教师要及时更新观念,转变角色,倡导学生自主学习、合作学习,突出学生的主体地位。该课程坚持以“学生为中心”为教学理念,根据学科特点,采用行动导向教学模式和混合式教学模式,充分发挥学生的主体作用,让学生在“做”中“学”,在“学”中“思”,关注学生关键能力、综合能力与全面素质的培养。

3.2 制定课程教学目标

课程教学目标的确定要基于企业岗位能力要求和职业技能标准要求,依据中职数控专业人才培养目标,根据中职校自身条件以及学生学情,以课程内容为媒介,来设计该课程的三维教学目标[4]。

1)知识目标。通过对该课程的学习,使学生了解未来职业特点和职业能力需求;了解学习本课程的地位、作用及学习方法;了解职业技能考级标准;了解数控铣床的结构、布局特点和工艺范围;了解数控铣床(加工中心)的安全操作规程;掌握数控铣床(加工中心)的操作方法;理解编程基本编程指令含义及功用;系统掌握数控铣床编程的基本知识;掌握数控铣削加工工艺基础知识;能够按照零件图纸要求对加工零件进行检验,并进行质量分析;学会CAD/CAM软件的使用方法。

2)能力目标。学生通过一系列典型零件的加工训练项目,使学生学会分析零件图;正确选择和使用刀、夹、量具;能够制定数控加工工艺方案;正确操作数控机床;具备手工编程和自动编程的能力;熟练使用CAM软件编程并进行实际加工;具备零件加工质量检测与质量分析的能力;能够对机床进行维护保养;使学生具备数控车铣中级职业技能水平。

3)素质目标。培养学生良好的安全生产意识,能够按照安全操作规程去实践操作;养成良好的环境保护意识,能够自觉保持工作场所的整洁;具有良好的团队协作精神,主动适应团队工作要求;工作认真负责,爱护设备及工具、夹具、刀具、量具;养成良好的工作习惯,夹具、刀具、量具、工具等摆放有序并按时保养。

3.3 整合课程内容

“数控铣削加工技术”课程在中职数控技术应用专业课程体系中,属于专业技能方向课程,一般安排在第二学期或第三学期。不同的学校,课程设置会略有差别。在双证书制度下的教学改革中已进行了内容和结构上的调整,课程内容结合了企业典型零件作为项目载体,结合企业岗位实际需求,将教学内容进行了遴选和组织。目前多数职业学校根据课程特点,将教学内容划分为平面、台阶、外轮廓、槽、孔及综合件等项目内容,形式上呈现项目化、任务化。

“1+X”制度中体现了两方面内容。1是指学历证书,关注的是学生的可持续发展;X是指若干职业技能证书,强调的是学生职业技能养成。目前的课程教学内容当中,应知应会内容以及职业技能知识已经基本具备,但学生对专业认知、职业认知、职业技能考核标准并不了解,因此,从课程教学内容的整合入手,加强校企行合作,以专业教学标准及职业技能标准为依据,按照知识和学科间的内在逻辑,结合中职院校学生身心发展规律,来选择和组织教学内容,将教学内容模块化、项目化、任务化。将企业文化、企业对员工职业能力要求、职业技能考核标准以及数控技能大赛的相关要求融入教学内容中去,做到“课、证、赛”通融,关注学生综合职业能力和创新能力的培养[5]。

3.4 选用教学方法

1)教师教法。教法的选择应根据学科特点、教学内容、教学条件以学情进行合理设计,充分体现职业教育的特点。笔者结合中职生实际学情,将行动导向教学模式、混合式教学模式有机融合,将教学实施过程分为3个阶段、7个环节。即:课前线上预学、课上行动导学和课后线下固学3个阶段[6]。充分吸取引导文教学法、六步教学法、案例教学法、反馈教学法等教学方法的优势,将课堂教学实施步骤分为7个环节:①下达任务、收集信息;②随机抽检、汇报展示;③要点剖析、讲解演示;④计划研讨、共同决策;⑤交替实施、巡视指导;⑥检查纠错、评价反馈;⑦巩固检测、拓展提升。将六步教学法中的收集信息放到课前进行,以引导文的形式下发到学习通中,学生根据引导文进行课前线上自学。课中以行动导向教学法开展教学活动,强调以教师为主导、学生为主体的教学理念[7];学生在课后增设了检测提升环节,通过线上进行学习、检测及反馈。这样避免了课上自学耗费大量时间,让学生课下有事可做,不但巩固了所学的知识,还保证了课上实践教学时间。

2)学生学法。采取个人自学与合作探究相结合的学习方式,在充分了解学生的基础上,根据学生认知基础、性格特点、优缺点等特征进行小组划分,小组成员间采取责任制、轮流制和师徒制,小组成员明确责任、轮流履行职责,学优生帮助学困生,关注学生个性发展的同时,提升全体学生综合职业能力。

3)教学资源及手段。随着科学技术的发展,教学资源逐渐丰富,现代化教学手段可以让教学内容形象化、直观化,方便教师对学生进行考核评价。因此,本课程的教学中采用线上线下混合教学模式进行教学设计。运用仿真软件、学习通、微信群等多种现代化信息技术手段,将理论与实践有效衔接,利用示范教学资源建课,把视频动画、微课、课件、试题库、章节练习题等教学资源上传至学习通软件,供学生课下自学、问题讨论以及师生间互动答疑[8]。同时也可以直观地反馈学生学习进展、参与度以及学习过程中存在的问题,便于教师监督和掌握学生的学习情况,使教师在教学过程中及时调整教学进度及教学方法。

3.5 优化课程考核评价体系

该课程采用多元化、全过程考核评价体系,对学生整个学习过程进行全方位考核[9]。以过程性考核+终结性考核作为主要考核评价方式,将线上考核与线下考核相结合;理论与实践考核并重;关注学生学习过程中综合职业能力的培养,重视学生职业素养的养成[10]。过程性考核除平时出勤、纪律考核项目以外,将实践操作、职业素养、职业技能考核评价标准、问题追踪融入考核内容,细化考核标准。终结性考核内容要具有针对性,以职业技能理论考核试题作为期末终结性考核,既让学生熟悉理论考核的形式和内容,又使学生巩固了课上所学的理论知识。

4 结语

时代在发展,技术在不断更新,“1+X”制度下的教学改革处于试点阶段,它是一个动态的过程,教师要及时关注改革动态,及时调整“机械零件数控铣加工”课程教学内容。在改革过程中要加强校企行三方密切合作,确保课程教学改革的顺利实施。任何一门课程在专业教学体系中都不是独立存在的,与其他学科间具有紧密的联系。因此,在教学改革过程中,要结合企业需求和职业技能标准,参照专业人才培养方案及教学标准,与其他课程的改革同时推进,尤其是在教学内容的关联上,做到实用、适用、紧密衔接不重复。同时教师要与时俱进,不断更新教学理念,深入学习先进教学模式,充分利用信息化教学资源,调动学生学习积极性,充分发挥学生的主体作用,关注学生综合职业能力的培养。及时发现教学中存在的问题,不断积累教学经验,应用于课程教学改革中,提升课程教学质量,为培养社会需要的复合型技能人才助力。

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