数控技术专业“四步法”一体化教学模式分析

2022-02-17肖振宇

现代农机 2022年5期

肖振宇

（江苏省无锡技师学院，214153，江苏无锡）

在现阶段制造技术快速发展过程中，数控技术作为前沿制造技术在我国制造行业中的地位日益提升，社会与相关企业对数控专业人才需求也日益提升。在此背景下，我国各类职业院校开设了数控设备应用与维护、数控技术应用等专业，同时以重点专业层面展开建设，职业院校开始将学生实操能力作为教学重点内容[1]。

1 “四步法”概述

1.1 概念

“四步法”模式主要是在实训室中开展教学活动，教师与学生同时开展教学、学习、操作及练习等任务，交替开展实践与理论，交替展现抽象与直观，实训中融合理论，理论中结合实训，将学生专业技能与实操能力培养充分凸现出来，将学生学习兴趣充分激发出来，有效调动学生的学习积极性。“四步法”主张“教学做练”四者之间统一融合，进而深入探索及实践工学结合[2]。

1.2 意义

1.2.1 推动发展传统课程教学主要目的是对专业知识进行系统讲解和理论灌输，教师往往忽略对学生自身职业技能素养和自主创新能力的双重培养，学生对专业知识的综合应用能力不强，这会导致很多学生即便学习成绩已经达标，但实践操作上却依旧没有实质上的积极作为，培养出来的学生并不完全符合企业的实际需求。而“四步法”一体化课程教学主要是为了让更多学生能够有更多机会充分参与和融入现代企业生产管理实践，让更多学生真正拥有职业技能，掌握企业团队的协作思维模式。

1.2.2 满足需求各地政治经济社会发展的具体特点不同，因此对技能人才的培养需求也不同，例如江浙沪等地区由于制造业比较发达，因此对各类技能专业人才的培养需求非常迫切，如今中小企业要求技能专业人才具有社会责任感、技能水平高、团队协作创新意识强等，而一些新兴产业则需要培养具有强烈创新创业精神的技能型人才。为此，普通技工高等院校需要努力培养培育出一批适合当地政治经济社会发展的技能人才，但传统专业教学并没有充分考虑到这一点。“四步法” 一体化教学模式主要是为了让在校学生对当地的政治经济社会发展更加深入地了解，对专业能力提升具有更强的针对性，所以更加符合地方人才需求。

1.2.3 提高兴趣从高等院校教学角度分析，生源质量下降将会直接导致我国技工高等院校的课堂教学效果大打折扣。生源质量下降主要表现在学生的学习成绩、生活、行为等方面，这也许就意味着未来我国技工高等院校的应届毕业生很可能再次面临严重的就业困难问题。与此同时，学校的课堂教学也将面临严峻挑战，因为许多就业问题不仅出现在个别学生身上，其实学生本身是非常想要自己获得更多进步的，只是教学基础比较薄弱，所以对课堂教学中很多关键难点往往无法有效解决，导致逐渐失去自学信心，形成恶性循环。“四步法” 一体化教学模式其实就是用简明的教学方式帮助学生快速理解学习要点，从而有效让很多学生逐渐恢复学习信心和学习兴趣。

2 “四步法”一体化模式在数控技术教学中应用的必要性

我国传统职业教育主要重视学历教育，相关职业院校开展教学活动时，往往将实践教学与理论教学分开，进而导致学生不能将理论知识科学应用于实际工作，不少学生在实践过程中还会忘记理论知识，使教学效果得不到保证。传统教学思想及思路并不符合现代职业教育需求。数控专业教学单位应该培养一批高素质高质量的技能型人才，所以需要改变传统思路，构建全新教学理念。而“四步法”模式能够对教、学、做、练四者的关系进行有效协调，促使学生充分掌握知识及技能，所以需要在职业教育中积极采用“四步法”模式[3]。

3 数控技术专业“四步法”教学面临的问题

3.1 教师队伍专业水平不高

当前，高职院校教师的教学水平不一，有的不是专业教师，有很多兼职教师，再加上各种因素使教师整体素质偏低。一些教师由于缺乏专业知识，实践能力自然较弱。另外，教师本身没有丰富的企业实践经验，所以在教学上自然有欠缺，不利于学生的学习。这种情况最终会导致教学质量下降，学生无法真正学到知识和技能。同时，不少高职院校不重视学生实践能力的培养。传统教学模式培养出来的学生实际工作能力不足，影响了自身和企业的发展。

3.2 考评机制不够合理

高职院校相关教学管理制度不完善，管理力度不够，使得实践教学效果不理想。实践教学主要目的是提高学生的实践操作能力，如果学生通过实践教学活动不能得到良好的实践体验，实践总结、评价肯定不会好。由于缺乏合理完善的考评机制，教师在管理时只注重学生的考勤和安全，有的教学甚至停留在对学生作业和实践报告的考核上，这不利于学生实践能力的培养和自我发展。

3.3 实习与工作实况不符

许多高职院校加快了教学模式改革的步伐，但由于应试教学思想的长期影响和客观条件的制约，教学模式改革无法有效实施。在接受新的教学模式的过程中，学生自己发挥的空间越来越小。此外，为了保证教学过程的安全，教师不仅会告知学生练习的目的和过程，还会提前告知学生具体的操作步骤和注意事项。这种教学方法，无意中限制了学生的思维，往往使学生按照教师的意愿进行实践操作。

4 数控专业“四步法”教学模式构建策略

4.1 认真开展“四步法”模式实施准备工作

（1）对人才需求进行明确，科学设置培养目标。相关职业院校需要充分调研当地数控人才的需求情况，进而对其就业方向进行科学确定，比如数控机床操作、数控编程、车间生产组织及管理、零部件加工方案设计、产品质量检查监督等。针对这些岗位，当地职业院校需要科学设置培养目标，比如促进学生“德、智、体、美、劳”全面发展，培养面向制造领域生产一线、具有良好的创新精神与职业道德、掌握数控理论知识与操作技能等的专业技能型人才。

（2）对教学内容进行科学整合，合理设置课程模块。根据数控岗位群与岗位要求，充分考虑学生认知及学习规律，根据数控专业实际情况，对原课程内容进行科学整合，建立以下单元。

一是机械常识单元。涵盖计算机辅助设计、公差技术、机械制图等。

二是基础知识单元。包括工业电子学、机械设计与制造基础及技术工艺学等。

三是普通车床技能训练单元。主要是零部件机械加工及车工工艺学。

四是数控加工训练单元。涵盖机械CAM/CAD、零部件数控铣削训练、数控车床训练、数控机床工作原理等[4]。

4.2 合理确定“四步法”模式内容

（1）改变传统教学模式，选择“1+1+2+2”的模式。传统教学模式下，教学主要依靠教师讲解，学生参与度较低。职业学校学生的知识储备较少，学习积极性缺乏，自律性不足，采用传统模式学生并不能够充分理解教学内容，对专业学习缺乏兴趣，长期发展下去往往会产生厌学甚至旷课。

“四步法”模式充分转变传统教学模式，基于此种模式将2 个课时作为1 个单位，同时把各个单位课时划分为4 个区间，4 个区间的时间占比为1∶1∶2∶2。其中，第一区间中，教师对学习内容进行简单讲解，对操作步骤进行演示。第二区间中，主要是学生进行动手操作，教师主要观察学生，结合学生的不足或出现的问题进行指导。学生动手操作时，经常发生各种问题，这会引发学生好奇心，进而对这些问题产生兴趣。第三区间，教师对相关理论知识进行补充，同时明确相关注意事项，学生经过教师提醒与指导开展相关任务，掌握知识点。在第四区间中，教师主要结合授课内容布置练习题，由学生单独完成，最终教师对学生完成情况进行考核。

“四步法”模式将“做”“练”环节设置为关键环节，教师在教学中扮演协助者与指导者角色，而学生成为主导者与主体，这才可以将学生学习兴趣充分激发出来，进而促使学生快速掌握知识，同时加深印象。

（2）重视实践与理论之间的联系，分层培养。职业院校主要培养的是技工型人才，学生不仅需要有良好的理论基础，同时还应具备较强的动手实践能力，这样才能充分接轨企业。“四步法”模式对理论教学与实践教学进行充分结合，在教学活动中渗透工作内容，进而充分培养学生职业技能及在学习中灵活运用理论知识的能力。现阶段，主要有以下实训场地可以满足该教学模式。一是实训一体化教室。实训教室一般设置2 个模拟实训室，30 台数控车床实训系统，30 台数控铣床实训系统，3 台加工中心，5 台数控铣床，20 台数控车床。在日常教学中，可以对学生进行分组，即甲组与乙组，轮流到模拟实训室及实训系统中进行学习、操作，学生在掌握理论知识与操作技术之后，可以借助数控机床进行零部件加工，对实践性学习予以足够重视。二是校办工厂。学校每学期集中安排学生进行实习，到校办工厂参与生产活动，能有效提高学生工作能力，充分对接企业。三是实习基地。主要是学校和企业合作建立的基地，在实习基地中，学生能够充分了解数控编程及加工知识，有效掌握数控机床装配、设计及加工过程，并充分感受企业文化和环境，可以进一步引导学生具备职业能力。

（3）创新教学方法，丰富多媒体手段。“四步法”模式强调教师创新教学方法，利用多媒体手段，充分激发学生的学习兴趣，调动学生参与积极性。第一，教师基于行动导向进行教学方法设计，促使学生结合相关教学内容进行小组学习活动，彼此交流，共同承担学习任务。比如，在数控机床故障诊断及排除教学中，为了将学生积极性充分调动起来，教师可以为学生设置数控机床整修情境，让学生扮演维修工角色，自行开展现场调查、交接客户、资料查阅、故障位置确定、故障原因分析及维修方案制定等一系列工作。

（4）落实情景，优化设计。学习场景的优化设计要求教师根据数控技术专业的培养目标，系统地分析学校的教学情况、学生的认知能力和教学过程。例如，在数控编程与加工工艺课程中，课程负责人和教师可以根据实际情况设计和制定与“四步法”相结合的教材、教具和课件，设计和制作教学设备，整合“四步法”所需的工具和材料。充分利用这些必要条件，增强师生之间的互动，调动学生的学习积极性，使学生经过学习掌握数控专业技术。

4.3 “四步法”模式保障措施

（1）构建专业教学队伍。师资水平对教学效果具有直接影响，所以构建专业教学队伍必不可少。比如，在200 人专业中，专职教师与兼职教师的数量应该达到30 人，其中专职教师数量需要在10 人以上，教师资格应该在高级工以上，同时以技师为主。安排专业带头人、骨干教师应该在10 人以上，保证教师具有一定数控行业从业经历、机械制造行业从业经历和丰富的教学经验。大多数青年教师是刚从高校毕业就从事教学工作的，与企业接触较少，理论知识掌握较扎实，但缺乏企业实践经验。针对这种情况，为了适应“四步法”教学模式的实施，有必要建立在职教师企业实践机制，以便教师熟悉企业工作，掌握技术要求，了解新技术、新工艺、新知识，缩短对学校教学与企业生产认识上的距离。

（2）完善教学考评机制。科学的教学考评机制能够充分提高学生学习质量，同时也是对教师教学质量进行检验的重要手段。“四步法”模式强调实践技能和理论知识的评价结合起来，终结性评价和过程评价有机结合，学生评价和教师评价结合。在教学评估方法和手段方面，要克服目前单一笔试带来的弊端，积极探索教学目标控制和过程管理的方法。进入教学改革的各个专业课程按照教学任务考核进程与性质分段进行任务考核，实现对每个专业教学任务单元同时进行任务目标考核控制和任务过程考核管理。具体的过程考核方式根据教学任务进程发生变化，灵活选择使用综合口试、闭卷综合笔试、开卷考试、实训技能考核、实践操作职业技能培训考核等多种形式;具体考核标准严格参照现行国家相关职业技能考核标准，贴近工作过程实际。

（3）合理建设教材。基于“四步法”模式，教材编制需要将就业作为导向，将学生作为主体，注重积极培养学生的职业能力。教材内容需要以典型案例为引导、以任务为驱动及以项目为导向。建立以实验教学项目为主体，以网络教材和视频为辅助，以工作手册、设计手册、设备使用手册、软件操作手册为补充或扩充的三维教材，深刻把握专业课程的精髓，为学生进一步提高专业能力提供可靠的支持。