基于工作過程的“數(shù)控加工工藝”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

龐浩

（浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 寧波 315211）

基于工作過程的教學(xué)方法是一種能較好地適應(yīng)職業(yè)教育與培訓(xùn)的教學(xué)方式。不來梅大學(xué)技術(shù)與教育研究所勞耐爾（Rauner）教授認(rèn)為“一個(gè)職業(yè)所以能夠成為一個(gè)職業(yè)，是因?yàn)樗哂刑厥獾墓ぷ鬟^程，即在工作方式、內(nèi)容、方法、組織以及工具的歷史方面有它自身的獨(dú)到之處”，把工作過程定義為“在企業(yè)里為完成一件工作任務(wù)，并獲得工作成果，而進(jìn)行的完整的工作程序”，該過程“是一個(gè)綜合的、時(shí)刻處于運(yùn)動狀態(tài)但結(jié)構(gòu)相對固定的系統(tǒng)?！?/p>

基于工作過程是教學(xué)方式由理論推導(dǎo)的學(xué)科教學(xué)方法向情境式教學(xué)適應(yīng)職業(yè)教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，目的是避開高職學(xué)生理論推導(dǎo)能力不足的弱點(diǎn)，通過情境教學(xué)的刺激，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。數(shù)控加工工藝是指使用數(shù)控機(jī)床加工零件所采用的各種加工方案和工藝手段，它是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，是人們進(jìn)行大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，數(shù)控加工工藝技術(shù)具有綜合性、系統(tǒng)性的特點(diǎn)，是高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生核心知識與技能，也是高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生未來崗位必備核心能力。培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械零件制造工藝能力是本門課的主要任務(wù)。

根據(jù)職業(yè)教育的特點(diǎn)，很多高職院校都在進(jìn)行基于工作過程的項(xiàng)目教學(xué)工作，在取得一定進(jìn)展的同時(shí)也存在很多問題，如理論準(zhǔn)備不足，項(xiàng)目積累不夠充分，教學(xué)平臺不能體現(xiàn)生產(chǎn)情況，沒有基于工作過程的整套項(xiàng)目教學(xué)教材，教師團(tuán)隊(duì)不適應(yīng)項(xiàng)目教學(xué)，企業(yè)教師對教學(xué)理解不夠而學(xué)校教師又沒有深刻的企業(yè)體驗(yàn)，學(xué)生因很少進(jìn)入項(xiàng)目工作與學(xué)習(xí)的環(huán)境而難于完成有難度的數(shù)控工藝項(xiàng)目等。

我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)根據(jù)自身所處地區(qū)現(xiàn)代制造企業(yè)情況，對“數(shù)控加工工藝”課程進(jìn)行基于工作過程的項(xiàng)目教學(xué)建設(shè)，并開始工作過程情境教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。我院在整合教師、實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)資源的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建基于工作過程情境的教學(xué)平臺，建設(shè)模擬企業(yè)數(shù)控工藝員工作的學(xué)習(xí)情境，應(yīng)用典型企業(yè)項(xiàng)目牽引教學(xué)并輔之以綜合考評方法，經(jīng)過幾年實(shí)踐取得了一定成效，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。

一、構(gòu)建基于工作過程情境的教學(xué)平臺

由于職業(yè)教育與普通教育教學(xué)過程和方法區(qū)別較大，且高職院校原有教學(xué)設(shè)施大多是按照注重理論教學(xué)設(shè)計(jì)的，故按照職業(yè)教育的特點(diǎn)建設(shè)職業(yè)教育教學(xué)平臺十分重要。特別是專業(yè)課程，教學(xué)平臺應(yīng)能反映學(xué)生未來就業(yè)崗位企業(yè)工作過程?！皵?shù)控加工工藝”課程主要培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生現(xiàn)代機(jī)械制造工藝技術(shù)能力，能完成企業(yè)基層工藝員所承擔(dān)的工藝規(guī)程與工裝設(shè)計(jì)任務(wù)，初步解決生產(chǎn)中的工藝問題的能力，要為這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)構(gòu)建基工作過程的情境教學(xué)平臺。

（一）構(gòu)建基于工作過程課程的教學(xué)環(huán)境

“數(shù)控加工工藝”課程基于工作過程的教學(xué)設(shè)計(jì)，是以企業(yè)典型工藝項(xiàng)目為牽引展開，學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成若干項(xiàng)目，在實(shí)踐中學(xué)會完成工作任務(wù)。學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)應(yīng)能充分體現(xiàn)企業(yè)工藝設(shè)計(jì)過程，教學(xué)環(huán)境應(yīng)能體現(xiàn)相關(guān)要求。根據(jù)對企業(yè)深入調(diào)查，構(gòu)建模擬企業(yè)工藝室（廠或車間）的環(huán)境，在學(xué)校建設(shè)“教學(xué)做”一體化工作室。工作室主要資源包括：典型零件的工藝規(guī)程樣本、樣件，典型零件夾具樣本、實(shí)物，典型零件加工錄像，各種工藝資料手冊，國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)床手冊和樣本，企業(yè)的各種規(guī)章制度，以及模擬工廠或車間。這些資源能夠使學(xué)生更加便利地接觸到所需的工藝資源與信息，從而更好地融入工藝工作的氛圍與情境中。

（二）引入企業(yè)工藝師作為兼職教師

設(shè)計(jì)零件的數(shù)控加工工藝，必須以經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝師作為支撐，如果學(xué)校沒有具備企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工藝師作為教學(xué)指導(dǎo)，則很難體現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)工作過程。特別是由于行業(yè)不同，制造工藝不同，企業(yè)氛圍亦有所不同，應(yīng)按學(xué)生就業(yè)崗位要求，引進(jìn)熟悉行業(yè)工藝的工藝師作為兼職教師，才能形成企業(yè)氛圍。

在教學(xué)過程中，根據(jù)企業(yè)工藝師特點(diǎn)開辟專門特色工藝單元，介紹工藝的開發(fā)與實(shí)驗(yàn)情況，使學(xué)生知道新工藝的產(chǎn)生與不斷革新的重要性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)工藝知識與技能的自豪感。自覺鉆研工藝，為在工作崗位施展才能打好基礎(chǔ)。

企業(yè)工藝師兼職教師可以帶來最新的行業(yè)工藝技術(shù)，在教學(xué)中融入企業(yè)的思維方式、市場對技術(shù)的要求、最新的工藝案例，能夠使學(xué)生日后更容易融入社會。專任教師應(yīng)發(fā)揮自己對教學(xué)環(huán)境熟悉的優(yōu)勢，與企業(yè)教師優(yōu)勢互補(bǔ)，完成教學(xué)任務(wù)。實(shí)踐證明，只有充分協(xié)調(diào)好專任教師與兼職教師的教學(xué)安排，才能形成優(yōu)良的教學(xué)情境，對學(xué)生也最為有利。

（三）建設(shè)“數(shù)控加工工藝”網(wǎng)上資源

目前，計(jì)算機(jī)作為學(xué)習(xí)終端已經(jīng)普及，在教學(xué)過程中及時(shí)提供網(wǎng)上資源十分必要，在建設(shè)“數(shù)控加工工藝”學(xué)校精品課的基礎(chǔ)上，我院同步建設(shè)了網(wǎng)上資源，將教學(xué)視頻、企業(yè)制造過程視頻、工藝文件樣本等資源上傳至網(wǎng)絡(luò)，在工作室“教學(xué)做”時(shí)，學(xué)生隨時(shí)可以取得相關(guān)資源，使得教學(xué)過程更加通暢。

二、構(gòu)建模擬企業(yè)數(shù)控工藝員工作的學(xué)習(xí)情境

構(gòu)建模擬企業(yè)數(shù)控工藝員工作環(huán)境，模擬行動領(lǐng)域數(shù)控工藝員工作過程，在教師的示范和指導(dǎo)下，學(xué)生邊學(xué)邊做，構(gòu)建出便于學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情境。

今天，公眾能輕易學(xué)會修改數(shù)碼圖片內(nèi)容的后期技術(shù)，將客觀現(xiàn)實(shí)主觀化，而且可以構(gòu)建虛擬實(shí)景，把已經(jīng)消失的或根本不存在的物像重構(gòu)或虛構(gòu)出來，將主觀意識客觀化。這種客體和主體雙重反轉(zhuǎn)對社會既有觀念具有極大的破壞力，它可能把我們?nèi)酉蛱摂M現(xiàn)實(shí)和虛擬社會的深淵。那么，我們還能擁有真實(shí)嗎？數(shù)碼攝影能否代替我們?nèi)祟愔悄?？后資本主義時(shí)代數(shù)碼文化工業(yè)是否開啟望遠(yuǎn)鏡將人類智能置入數(shù)碼攝影之中？當(dāng)真理成為漂浮的能指之時(shí)，量子—數(shù)碼世界觀將會把我們帶向怎樣的未來？

（一）梳理工藝員工作過程，使學(xué)生進(jìn)入崗位角色

根據(jù)涂爾干（EDurkheim）的社會學(xué)功能理論，教育的目的“在于使年輕一代系統(tǒng)性的社會化”，“使出生時(shí)不適應(yīng)社會生活的個(gè)體成為嶄新的社會的我”。依據(jù)上述理論和工作過程的教學(xué)方法理念，基于工作過程的教學(xué)方法實(shí)際上是為學(xué)生進(jìn)入專業(yè)角色 （社會）的一種實(shí)踐和模擬。學(xué)習(xí)情境是學(xué)生掌握工作過程知識與能力的便捷方式。

通過梳理工藝員工作過程、選擇典型工作任務(wù)、將典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，使工藝員工作過程展現(xiàn)在學(xué)習(xí)領(lǐng)域，學(xué)生在角色扮演中逐步掌握工藝員的工作能力。

（二）建構(gòu)基于工作過程便于認(rèn)知的學(xué)習(xí)情境

以瑞士教育學(xué)家皮亞杰（JPiaget）為代表的建構(gòu)主義認(rèn)為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料通過意義構(gòu)建的方式而獲得。建構(gòu)基于工作過程學(xué)習(xí)情境，應(yīng)按照工藝工作過程內(nèi)容對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行序化，將學(xué)習(xí)領(lǐng)域細(xì)化成學(xué)習(xí)情境進(jìn)行教學(xué)。

建構(gòu)學(xué)習(xí)情境必須根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律展開，先使學(xué)生熟悉教學(xué)情境的邏輯關(guān)系，認(rèn)識基本工作工具；再從簡單零件工藝設(shè)計(jì)開始，逐步過渡到中等難度的零件，到特殊零件工藝設(shè)計(jì)。在教學(xué)過程中，應(yīng)建立學(xué)生學(xué)習(xí)小組，以便于構(gòu)成協(xié)作情境。這不僅有利于學(xué)生間相互協(xié)作、會話和意義建構(gòu)，攻克認(rèn)知難點(diǎn)，而且可形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)習(xí)更具現(xiàn)場感。

（三）建立“現(xiàn)代師徒制”教學(xué)方法

教師與學(xué)生的角色是基于工作過程教學(xué)的關(guān)鍵，傳統(tǒng)師徒培養(yǎng)方式是從實(shí)踐中學(xué)習(xí)知識與技能，解決了傳統(tǒng)手工業(yè)技術(shù)的傳承問題?，F(xiàn)代大工業(yè)技術(shù)復(fù)雜，知識與技能領(lǐng)域廣，按傳統(tǒng)師徒培養(yǎng)方式效率不能保證。要更好地利用學(xué)校形式，發(fā)揮現(xiàn)代師徒教學(xué)方式優(yōu)點(diǎn)，基于工作過程教學(xué)方法為此提供可能。

教師在基于工作過程教學(xué)中承擔(dān)師傅的角色，學(xué)生角色為徒弟，在模擬的學(xué)習(xí)情境中，完成知識與技能提升，這樣學(xué)生更容易掌握教學(xué)內(nèi)容、提升能力，而且便于師生間、學(xué)生間的溝通，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)更有情境感和成就感。

三、典型企業(yè)項(xiàng)目牽引的教學(xué)實(shí)施

實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械零件非常多，必須選出典型類型零件。我們主要以縫紉機(jī)零件為主，提供給學(xué)生整臺機(jī)械各類零件制造工藝，使每個(gè)學(xué)生受到各類常見典型零件工藝的訓(xùn)練，在教學(xué)過程中我們主要做了以下工作。

（一）梳理典型機(jī)械零件工藝過程，建立典型項(xiàng)目庫

到企業(yè)收集相關(guān)的典型零件工藝規(guī)程，逐漸豐富典型零件工藝項(xiàng)目資源，建立各種技術(shù)文件檔案，方便學(xué)生查找。將學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀作品等作為資料儲存起來，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的樣本。企業(yè)的零件工藝規(guī)程可以使學(xué)生感受真實(shí)的企業(yè)工作情境，使學(xué)生工作更認(rèn)真。

（二）編寫典型零件工藝教材

典型零件工藝的教材是十分必要的。為了能夠編寫更加符合企業(yè)實(shí)際的教材，我們深入企業(yè)解析工藝流程，測繪工藝裝備。將企業(yè)工藝流程拍攝成錄像，把企業(yè)典型零件工藝整理成教材內(nèi)容，并按工作過程和教學(xué)情境序化成教學(xué)單元。

在教材編寫中，按照成組技術(shù)的原理，即按零件類型設(shè)置工藝項(xiàng)目，在項(xiàng)目中穿插相關(guān)知識點(diǎn)，使學(xué)生舉一反三，融會貫通，更加深入全面地掌握工藝知識與能力。我院首先編寫校本教材，并在幾年教學(xué)修改的基礎(chǔ)上出版，為展開基于工作過程教學(xué)提供了教學(xué)資源。

（三）建立模擬企業(yè)工藝設(shè)計(jì)流程的組織

為真實(shí)地反映企業(yè)工作情境，課程教學(xué)之初，在教學(xué)班成立工廠化的工藝技術(shù)組織，即成立工藝研究所。該研究所下設(shè)數(shù)個(gè)工藝小組，每個(gè)小組由4~5名學(xué)生組成，并任命一個(gè)組長 （相當(dāng)于工廠車間工藝組）。任命課代表為所長助理，教師與兼職工藝師為所長或副所長。

每個(gè)工藝小組負(fù)責(zé)不同零件類型的車間，全班共同完成一個(gè)產(chǎn)品的各類工藝規(guī)程，班級學(xué)生共同協(xié)作，形成團(tuán)隊(duì)，完成整個(gè)產(chǎn)品的工藝規(guī)程及部分夾具設(shè)計(jì)，遇到問題共同協(xié)商。為使學(xué)生得到較全面的鍛煉，學(xué)生在下一個(gè)產(chǎn)品中每組學(xué)生的零件類型加以輪換，以完成不同類型零件工藝能力的培養(yǎng)。

（四）以企業(yè)典型項(xiàng)目牽引，學(xué)生學(xué)中做、做中學(xué)

零件工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)是本課主要教學(xué)項(xiàng)目，對于沒有長期工廠工作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說是十分棘手的問題。采用“我做、你看，你做、我看；我再做，你再看；你再做，我再看”的學(xué)中做、做中學(xué)的方式，逐步提升學(xué)生的工藝能力及工藝感覺，使其逐步進(jìn)入角色。

課程之初給每個(gè)工藝小組若干個(gè)企業(yè)項(xiàng)目為任務(wù)，要求學(xué)生在課程中完成工藝規(guī)程和部分夾具，并以這些項(xiàng)目作為牽引進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生帶著任務(wù)和問題學(xué)習(xí)，在課程教學(xué)中逐步解決。在以企業(yè)典型項(xiàng)目牽引過程中，把學(xué)生帶到企業(yè)參觀生產(chǎn)線，熟悉企業(yè)設(shè)備和工藝裝備十分必要，這時(shí)企業(yè)兼職教師顯得更為重要。校中廠無疑是最好的教學(xué)場所，條件具備的可以將部分學(xué)生的工藝規(guī)程（包括數(shù)控程序）在廠中實(shí)現(xiàn)。我校開展“卓越技師”培養(yǎng)工程，對優(yōu)秀學(xué)生重點(diǎn)培養(yǎng)。數(shù)控技術(shù)專業(yè)將機(jī)械零件工藝規(guī)程與夾具實(shí)現(xiàn)作為其中一部分。經(jīng)過兩屆學(xué)生的實(shí)踐，效果較好，形成了部分實(shí)用作品，經(jīng)過該項(xiàng)培養(yǎng)的畢業(yè)生在工作中工藝能力也受到了好評。

四、以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的考評方法

以往以考試為主的考評體系很難適應(yīng)基于工作過程的教學(xué)，建立以項(xiàng)目為基礎(chǔ)，過程和考試相結(jié)合的考評體系。將學(xué)生學(xué)習(xí)過程取得的成果計(jì)入學(xué)生課程總成績，注重學(xué)習(xí)過程評價(jià)，使學(xué)生更注重平時(shí)學(xué)習(xí)、注重細(xì)節(jié)，學(xué)生之間配合更主動，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神。

學(xué)生期末做完項(xiàng)目，組織項(xiàng)目答辯會，請部分優(yōu)秀學(xué)生和企業(yè)工藝師組成答辯小組，對各組成果進(jìn)行答辯，學(xué)生在答辯會上可以充分展示自己的成果，以培養(yǎng)學(xué)生自信心。通過答辯學(xué)生也可以提高項(xiàng)目表達(dá)能力、項(xiàng)目分析能力。

考試作為評價(jià)的一部分不可或缺，通過考試可以評價(jià)學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握情況，也可以促進(jìn)部分學(xué)生全面掌握工藝知識。這樣的評價(jià)方式，促使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，學(xué)習(xí)主動性有所提高。2010、2011、2012級學(xué)生幾乎沒有曠課現(xiàn)象，聽課效果也明顯提高，數(shù)控加工工藝課程通過率達(dá)96%以上，學(xué)生數(shù)控工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)能力明顯提升，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)量明顯減少，學(xué)生設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程質(zhì)量較高。通過基于工作過程的課程教改與實(shí)踐，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法比較認(rèn)可，避免了過去由于學(xué)生沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對教師授課不知所云的情況，教學(xué)過程更活潑生動。基于工作過程的教學(xué)方法，可以把以往的學(xué)習(xí)難點(diǎn)分散到過程當(dāng)中，學(xué)生更容易掌握。

基于工作過程的教學(xué)方法提升了學(xué)生工藝設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生對相關(guān)工藝知識的認(rèn)識更加深刻。課程學(xué)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)工作作風(fēng)，使其熟悉了未來工作崗位的工作情況，提高了職業(yè)認(rèn)知度。

教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要完成的工作很多，尤其在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力方面仍需教師不斷嘗試探索。高職“數(shù)控加工工藝”課程教學(xué)應(yīng)進(jìn)一步提升學(xué)做一體教學(xué)平臺層次，構(gòu)建企業(yè)真實(shí)環(huán)境的綜合工作室，使學(xué)生更好地體會企業(yè)工作過程，做到與企業(yè)崗位無縫連接，真正培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)的技術(shù)技能型人才。

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