高職數(shù)控機床課程改革論文

時間:2022-07-08 11:20:48

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高職數(shù)控機床課程改革論文

一、課程改革的必要性

高職教育的目標是培養(yǎng)技能型、應用型人才,突出適用性和針對性,重在培養(yǎng)實際應用和操作能力,“以服務為宗旨,以就業(yè)為導向”是其教育方針。本課程是專業(yè)培養(yǎng)的最后課程,前導課程比較多,具有實踐性強、理論教學難度大、知識面涉及廣、師資培養(yǎng)和設備投資多的特點,而且高職學生普遍存在理論知識基礎薄弱,尤其電方面的知識對于機械學院的學生來說理解掌握難度較大。傳統(tǒng)的課程標準是基于學科體系架構設計的,設置單獨的實驗實訓環(huán)節(jié),教師作為知識的壟斷者和傳播者以講授為主,學生學習是集體化和被動的。這樣,即使教師的水平再高,采用先進的教學手段如虛擬實驗室、先進故障檢測診斷設備和實驗教學用數(shù)控系統(tǒng)平臺等,也難以真正改變理論與實訓教學相脫節(jié)的現(xiàn)狀,難以充分發(fā)揮實訓設備和校企合作的作用,常會造成學非所用、學非所需、邊學邊忘、知識與能力割裂的狀況。另外,由于數(shù)控系統(tǒng)品牌多,技術發(fā)展迅速,不同數(shù)控系統(tǒng)機床在故障診斷與維修方面存在不小差異,傳統(tǒng)教學體系一般只以一種數(shù)控系統(tǒng)為主進行教學設計,缺乏方法能力的培養(yǎng),難以提高學生的創(chuàng)造性和獨立解決問題的能力,造成學生的職業(yè)能力與企業(yè)崗位的需求脫節(jié)。傳統(tǒng)的課程標準已不能滿足新形式下高職教育的發(fā)展需求,本課程就是在課程改革的大環(huán)境下,用基于工作過程系統(tǒng)化的方法設計課程標準體系,開發(fā)融合“教學做”為一體的任務驅(qū)動的行動導向課程。

二、基于工作過程的課程改革理論研究

“以工作過程為導向”的職業(yè)教育理論源自德國的“雙元制”教育,其核心思想是從職業(yè)需要的角度出發(fā),緊隨崗位典型工作任務需求,開發(fā)工作過程系統(tǒng)化的課程體系,強調(diào)教學過程與工作過程的深度融合,以崗位涵蓋的典型工作任務為載體,將理論實踐學習過程、崗位工作過程和學生職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)過程結合起來,打破理論課與實踐課的界限,學生能夠在逼真的企業(yè)環(huán)境中做到邊學邊用,體現(xiàn)工學結合的高職教育特征。由院系領導、專業(yè)教師和教育專家組成的專業(yè)團隊與企業(yè)專家進行基于職業(yè)的深入分析,獲取足夠多的信息并提煉出專業(yè)的崗位群、能力群和一級典型任務群,建立校企合作下的課程體系群,并給出課程體系中各課程的性質(zhì)、目標、地位和理念等,實現(xiàn)專業(yè)與行業(yè)之間的對接,落實專業(yè)的培養(yǎng)目標。由教育、企業(yè)和實踐方面專家進行基于工作過程的課程開發(fā),經(jīng)多維度的企業(yè)調(diào)研,對崗位群及其成長歷程和發(fā)展方向進行研討,對課程相關崗位工作過程、崗位需求和崗位技能等進行分析,結合國家職業(yè)標準,進行針對工作任務的行動領域分析,獲取一系列二級典型工作任務;由教育和企業(yè)專家對工作任務進行歸納、整理和提煉,形成若干個內(nèi)部各任務相互關聯(lián)的任務集合;教師團隊和企業(yè)人員進行學習領域的分析設計,也就是基于工作過程的課程開發(fā),得到工學結合的教學內(nèi)容。學習情境的載體可以是項目、任務、案例、產(chǎn)品和工藝等。情境及其內(nèi)部各載體按由淺入深、由易到難的順序安排,每個學習情境和情境下的各載體都有相應的能力目標。這一環(huán)節(jié)將實現(xiàn)課程與企業(yè)間對接,落實職業(yè)能力。由教師團隊和企業(yè)人員進行學習領域的分析設計和學習情境的設計開發(fā),然后進行基于任務的以行動為導向的課程實施和推動改革,課程實施中要進行教學條件和教學模式開發(fā)、改進和革新,要對重要資料和經(jīng)驗等進行保存,并向?qū)I(yè)委員會和課程負責人等及時反饋相關信息用于課程調(diào)整或進一步改革。這一環(huán)節(jié)主要實現(xiàn)理論和實踐的融合與執(zhí)行,落實培養(yǎng)。學習情境的開發(fā)包括5個方面,教學組織有個別教學、分組教學、開放教學、協(xié)作教學和設計教學等形式,教學組織的具體實施體現(xiàn)在學習活動設計上,應具有多樣性。課時安排指對每個學習情境和情境下每個項目所占課時的分配。課程評價指在學生完成課程的理論和實踐環(huán)節(jié)后給出的最后評價,采用百分制,主要依據(jù)平時項目完成的鑒定結果分、期末筆試分和學期綜合表現(xiàn)等。教學支持指課程實施所要具備的軟硬條件,包括教材、網(wǎng)絡教學、實訓設備、圖文視頻等資源,投影儀、幻燈機、網(wǎng)絡、虛擬平臺和計算機等教學工具,逼真的校內(nèi)實訓基地、校內(nèi)工廠和校外實訓基地等環(huán)境,課程專家、理論教師、實訓教師和助講組成的教學團隊,校企合作的互惠和資源共享。教學模式是實施教學的核心,分五個方面,針對每個學習項目,都要對學習者、學習需求和學習內(nèi)容進行分析,然后以“六步法”的工作過程為引線進行教學策略設計。學習環(huán)境設計指學習者所需的問題情景、學習資源和認知工具設計,要考慮學校場地和宿舍、社會和家庭等因素。學習活動設計指自主學習、協(xié)作學習、學生知識與能力準備和教師指導等設計。過程控制是針對任務的每一個工作過程的教學控制,可以是觀察、口頭提問和書面問卷等,以一個或多個工作過程為單位進行鑒定,最后給出任務的綜合評價結果。

三、課程的改革與實踐

本課程的改革就是基于上述的思路逐步推進和完善的。

(一)課程定位、目標及理念

我院地處重慶市,依據(jù)地區(qū)產(chǎn)業(yè)特點,數(shù)控專業(yè)被我院定為重點建設專業(yè)。就業(yè)跟蹤調(diào)查結果顯示,數(shù)控專業(yè)就業(yè)崗位正從較低層次的操作工向較高層次的裝調(diào)、維修和管理等崗位遷移,本課程被列為我院數(shù)控、機設和數(shù)設專業(yè)的專業(yè)核心課,電工電子、數(shù)控加工、機械裝調(diào)、PLC在機床上應用和機床聯(lián)調(diào)等都是其先導課程,該課程為數(shù)控維修頂崗實習和獲得國家數(shù)控機床裝調(diào)維修工職業(yè)資格證書奠定基礎。按照“能力為本位,就業(yè)為導向”的職業(yè)教育思想,本課程的社會能力目標有團隊工作、交流組織協(xié)調(diào)能力、紀律性和環(huán)境保護等方面;方法能力目標有培養(yǎng)學習方法、邏輯思維、分析創(chuàng)造、信息獲取、判斷、解決問題策略和制定工作計劃能力等;專業(yè)能力含知識目標和技能目標,知識目標體現(xiàn)在情境目標和子任務目標上,技能目標指培養(yǎng)具有較高職業(yè)道德素養(yǎng)、掌握數(shù)控機床操作和維護、掌握常用機床維修和檢測工具儀表的使用、掌握數(shù)控機床的調(diào)試與檢測方法、掌握數(shù)控機床常見機電故障的診斷與排除,能從事數(shù)控機床裝調(diào)、維修維護工作的技能型人才。課程理念為:確定目標明確、現(xiàn)實可行、有教育意義的典型工作任務,在完成工作任務的過程中實現(xiàn)教學的能力培養(yǎng)目標,以學生為主體、教師為引導、體驗為先導、執(zhí)行為目標,教學做一體化、學歷教育與技能認證相結合的理念方法。

(二)課程內(nèi)容設計

典型工作任務體現(xiàn)了對象、手段、方法、組織、產(chǎn)品和環(huán)境6個要素,我們確定了表1所示的8個學習情境,并精選了企業(yè)典型維修案例作為項目教學任務,每個項目都具有典型性和可操作性,每個情境都對應崗位,任務設計遵循簡單到復雜。以FANUC、華中和西門子系統(tǒng)的機床為載體,各小組抽簽選擇載體。

(三)學習情境的設計開發(fā)

1.教學支持

經(jīng)多年課程資源開發(fā)和條件建設,我院已擁有自編的精品課程教材和實訓指導書,并精選出一些同類教材作為參考,有豐富的圖片素材、視頻動畫、掛圖、電子教案和教學仿真軟件等資源,并組建了網(wǎng)絡課堂,含電子學習、電子作業(yè)、虛擬實驗室、電子測試批改、資料下載和視頻動畫播放等功能,有投影儀、幻燈機、局域網(wǎng)、攝像機和大屏幕液晶電視等教學工具,擁有國家級和多個市級稱號的校內(nèi)實訓基地、FANUC應用中心、校辦工廠和工學結合教室等校內(nèi)環(huán)境,與重慶長安、中國嘉陵和重慶機床集團等32家知名企業(yè)合作建立了多個校外實訓基地。擁有一個結構層次合理的教學團隊,多數(shù)教師都是雙師型,滿足了理論教學、實訓和科研的需要。

2.課程評價

本課程的最終評價由各項目總評占25%、實驗報告及課后小作業(yè)占10%、期末理論考試占45%和綜合實訓考核占20%組成,理論考試采用閉卷筆試的方式,綜合實訓考核有8個題目供6組學生抽簽選擇,每個實訓題目都細分為6個工作過程,讓組內(nèi)成員抽簽選擇過程任務,按工作任務順序逐個完成并現(xiàn)場打分。3.教學模式教學中以工作過程導向和實踐行動內(nèi)容為主,以科學性原則和理論的知識為輔,學習情境以項目任務驅(qū)動的形式進行行動導向模式教學。

(四)課程的實施

1.教學準備

項目教學開展前,要做好以下工作:

(1)分析學生的基本狀況、學習實際需求和本次學習內(nèi)容,做好自評表、互評表和教師記錄表。

(2)做好學習環(huán)境、資源和認知工具的設計和準備。準備好任務中教學用的工具和設備,提前設好故障點,將相關說明書、學生用記錄表、原理和結構圖、工具、儀器儀表等分類集中擺放,讓學生自行查詢和使用。

(3)準備好任務頁、解決思路頁和聯(lián)網(wǎng)電腦。任務頁可發(fā)給學生,解決思路頁可供學生在討論研究之后仍有困難時備查,每看一次思路點要扣取相應分,若還未能解決,可申請詢問相關教師。

2.任務實施

按照表3所示設計的“六步法”實施教學,完成如下工作。

(1)明確任務完成場景和工作學習任務,下達任務書,告知學生資料、設備和儀器儀表的位置和不同階段的選用要求,針對項目中重要和比較難的知識和技能點進行現(xiàn)場集中講授,同時進行安全教育,教師可采用板書、多媒體和幻燈片等進行圖文講解。

(2)按異質(zhì)分組的原則,將5~8人分成一組,由組長帶領組員先進行現(xiàn)場的“望、聞、問、切”,充分了解故障現(xiàn)象及產(chǎn)生過程等,查閱相關資料和記錄單。教師采用“頭腦風暴法”指導學生從機械結構、電氣控制、數(shù)控系統(tǒng)等不同方面進行分析,最后由學生給出任務解決、零配件和工具選用方案等,進而給出該方案的實施計劃和步驟,由組長負責填寫資訊匯總表和行動計劃表,并進行組內(nèi)分工。教師在該階段也要做好過程控制、階段性鑒定、學生綜合表現(xiàn)記錄及問題和經(jīng)驗的保存。這一階段鑒定主要由教師根據(jù)學生行為表現(xiàn)、提問和階段成果來給出相應分值。

(3)學生按照制定的工作計劃和任務頁的步驟要求,進行故障排查和設備調(diào)試,這一過程要求學生注意分工協(xié)調(diào)和操控安全,嚴格執(zhí)行科學的方法和步驟,采用循序漸漸的策略。教師要積極巡視,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行單獨或集中指導,必要時可進行引導性示范,但不能包攬,同時教師要做好該階段的控制、鑒定、記錄和保存工作??刹捎媒處熢u價與學生互評結合的鑒定方式。

(4)在項目完成之后要根據(jù)任務的驗收標準進行任務實施中關鍵點的自檢和互檢,并給出自檢和互檢的模糊評價,最后由教師給出檢查階段的終結性評價。

(5)學生計算維修成本、記錄工作過程和經(jīng)驗、提交總結報告、成果展示、嘗試給出維修和保養(yǎng)方面更好的建議。教師要在項目結束后對項目完成情況和學生綜合表現(xiàn)進行總評,兼顧過程評價和結果評價。教師根據(jù)學生的階段表現(xiàn)記錄和最后總評,填寫項目考核表。同時,做好信息保存和反饋工作,把問題所在及時反饋給學生,把過程經(jīng)驗保存下來供教學改革研究用,并由教師給出改進和修改建議。

四、改革效果與結論

(一)改革效果

本課程于2008年成功申報為重慶市高等學校市級精品課程,2009年被評選為教育部高職高專機電設備技術類專業(yè)教學指導委員會精品課程。課程改革的實踐收到了顯著效果,我院數(shù)控、機設和數(shù)設專業(yè)學生理論知識、實踐操作技能和綜合職業(yè)素質(zhì)都得到大幅度提高,受到用人單位的青睞。2012和2014年分別獲得全國職業(yè)院校技能大賽高職組“數(shù)控機床裝調(diào)、維修與升級改造”項目二等獎和一等獎,2013年獲得全國職業(yè)技能大賽高職組“數(shù)控機床裝配、調(diào)試與維修”一等獎。學生就業(yè)率逐年提高,越來越多學生被用人單位錄用從事專業(yè)技術工作,并被單位部門所器重。

(二)結論與建議

基于工作過程的課程改革及實踐,提高了學生的學習興趣、對理論知識理解的深度速度、學習的主動性和競爭意識,增強了學生實踐操作能力、創(chuàng)新意識和職業(yè)素養(yǎng),體現(xiàn)了現(xiàn)代職業(yè)教育“能力為本”的價值取向,也提升了教師的教育水平和綜合素養(yǎng),使好的教育模式及改革理念傳承下去。對用人單位的調(diào)查了解顯示,學生的綜合能力能適應企業(yè)崗位的要求,并有很大的提升空間。隨著改革的完善和落實,必將培養(yǎng)出更多企業(yè)需要的技能型高素質(zhì)人才。課程改革是一個動態(tài)的過程,要及時完善與更新,院系要把最新改革成果的應用落實到位,同時也要努力做到:把握數(shù)控技術的發(fā)展動向和最新技術,對實訓設備積極升級更新,積極安排一線理論和實踐教師定期參加企業(yè)實踐,要求核心教師要不斷學習并總結教學經(jīng)驗,定期聘請生產(chǎn)一線的工程技術人員來校指導教學和組織學生深入企業(yè)參觀學習等。做好以上幾點,才能將基于工作過程的課程改革作用發(fā)揮到最佳,保證學生畢業(yè)后能迅速適應崗位并有大的發(fā)展空間,實現(xiàn)學生與企業(yè)的“零距離”對接。

作者:張新亮 單位:重慶工業(yè)職業(yè)技術學院