以技能競(jìng)賽為引導(dǎo)的數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)課程改革

丁艷

【摘 要】本文論述職業(yè)技能競(jìng)賽是高職院校教學(xué)改革的風(fēng)向標(biāo)，可將職業(yè)技能競(jìng)賽的知識(shí)點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)、考核評(píng)價(jià)方式等融入數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)的課程改革中，采用基于工作過(guò)程和項(xiàng)目化的教學(xué)模式，改進(jìn)教學(xué)方法和考核評(píng)價(jià)手段，全面促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

【關(guān)鍵詞】職業(yè)技能競(jìng)賽 數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù) 工作過(guò)程 項(xiàng)目化

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2018）01C-0038-02

近年來(lái)，隨著各類職業(yè)技能競(jìng)賽如火如荼開展，技能競(jìng)賽對(duì)教學(xué)改革的影響越來(lái)越受到職業(yè)院校的重視，如何將大賽的內(nèi)容、特點(diǎn)和考點(diǎn)與相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)緊密結(jié)合，成了高職院校關(guān)注的重要議題之一。機(jī)械加工類的競(jìng)賽有傳統(tǒng)的全國(guó)數(shù)控技能大賽，也有工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、復(fù)雜部件數(shù)控多軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)等近年來(lái)出現(xiàn)的新賽項(xiàng)。從此類技能競(jìng)賽的考點(diǎn)來(lái)看，編程手段由手工編程轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程，賽題設(shè)計(jì)既突出基本知識(shí)、基本技能的掌握和運(yùn)用，又引入了裝配、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)功能等新要素，將行業(yè)生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝和新裝備融入到技能大賽中。技能大賽考核的方向不再是一味追求速度、難度和單一的某一項(xiàng)技能，而是向美觀、精度和熟練運(yùn)用CAD/CAM技術(shù)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工的綜合技能。

數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)是柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程，具有知識(shí)新穎、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，針對(duì)目前技能競(jìng)賽導(dǎo)向的變化，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)與技能競(jìng)賽緊密相關(guān)的數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)課程進(jìn)行了改革和探索。

一、課程設(shè)計(jì)的理念

傳統(tǒng)軟件類課程的教學(xué)目標(biāo)職業(yè)性不明確，教學(xué)內(nèi)容的安排是按照軟件功能的難易程度分章節(jié)進(jìn)行講授，主要以軟件功能的講授為主，并且與其他專業(yè)課程聯(lián)系不大，教學(xué)內(nèi)容缺乏實(shí)用性和針對(duì)性，且教學(xué)組織過(guò)程與工作過(guò)程不一致，導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)完本門課程后只學(xué)會(huì)軟件功能的使用，而面對(duì)真實(shí)的工作任務(wù)就顯得束手無(wú)策了，這是過(guò)去軟件類課程的通病。從目前技能競(jìng)賽的導(dǎo)向重點(diǎn)來(lái)看，競(jìng)賽已由重視難度和速度轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暭庸ぞ?、綜合技能和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新，這一變化也反映了企業(yè)對(duì)人才需求的狀況。結(jié)合數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，將大賽的導(dǎo)向重點(diǎn)融入到數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)的課程改革中，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，采用更符合職業(yè)教育規(guī)律的項(xiàng)目化教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，學(xué)生通過(guò)完成各個(gè)工作項(xiàng)目，能夠熟練掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模、制定加工工藝、數(shù)控編程、模擬仿真和加工操作等各環(huán)節(jié)中涉及的知識(shí)和技能，學(xué)習(xí)過(guò)程更具有目的性。課程的設(shè)置應(yīng)體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能、創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作能力，加強(qiáng)本門課程與其他專業(yè)課程的緊密聯(lián)系。

二、課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和教學(xué)安排

設(shè)計(jì)合適的教學(xué)項(xiàng)目是實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的關(guān)鍵，課題組教師認(rèn)真研究了近年來(lái)職業(yè)技能競(jìng)賽的特點(diǎn)和考核方向，在選擇教學(xué)項(xiàng)目時(shí)綜合考慮了以下幾方面的因素：教學(xué)內(nèi)容符合實(shí)際生產(chǎn)加工的要求，既包含典型的特征要素，又具有復(fù)雜曲面、攻螺紋、銑螺紋、雕刻加工等常見加工要素；將適度、適量的知識(shí)點(diǎn)融合到各個(gè)項(xiàng)目中，不要追求過(guò)多或者過(guò)于復(fù)雜的內(nèi)容，否則會(huì)阻礙學(xué)生主動(dòng)參與、探究的熱情；教學(xué)項(xiàng)目最好是具有一定實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，能夠激發(fā)起學(xué)生完成項(xiàng)目的強(qiáng)烈愿望；教學(xué)項(xiàng)目具有可操作性，利用現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件可以做到。由此，選擇了定位盤、蛋托模型、手機(jī)模型、可樂瓶底模型、香皂盒等零件的加工作為教學(xué)項(xiàng)目，參照企業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中包含造型設(shè)計(jì)、工藝分析、數(shù)控編程、后置處理、仿真校驗(yàn)和產(chǎn)品加工、檢測(cè)等環(huán)節(jié)，將之前學(xué)習(xí)的各門專業(yè)課程與本門課程的知識(shí)點(diǎn)融合在每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中。

教學(xué)項(xiàng)目之間相對(duì)獨(dú)立，難度逐漸增加，例如在“定位盤”教學(xué)項(xiàng)目中，要求學(xué)生會(huì)設(shè)計(jì)二維輪廓零件的實(shí)體模型，編制加工程序，并操作機(jī)床加工出二維輪廓零件；“蛋托模型”項(xiàng)目中要求學(xué)生會(huì)三維曲面零件的實(shí)體造型、曲面的數(shù)控編程和加工；之后的“手機(jī)模型”和“可樂瓶底模型”教學(xué)項(xiàng)目中則涉及到多重曲面和復(fù)雜曲面的設(shè)計(jì)和加工。將造型和編程的知識(shí)點(diǎn)穿插到各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中，學(xué)生在完成各教學(xué)項(xiàng)目的過(guò)程中，逐漸掌握造型、編程和加工的知識(shí)和技能。依照技能競(jìng)賽的特點(diǎn)，最后一個(gè)項(xiàng)目“香皂盒”增加了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容，讓學(xué)生們發(fā)揮聰明才智，完成新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。通過(guò)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)計(jì)，教師將教學(xué)過(guò)程與真實(shí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生不僅了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的全過(guò)程，還能掌握CAD/CAM和數(shù)控加工等技術(shù)應(yīng)用方面的新知識(shí)和新技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

在教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，綜合運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、合作學(xué)習(xí)教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法，教師作為教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，應(yīng)注重啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)他們分析、解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力以及良好的職業(yè)素養(yǎng)，而不應(yīng)只是簡(jiǎn)單傳授相關(guān)的理論知識(shí)和技能。

（一）項(xiàng)目教學(xué)法

緊密圍繞教學(xué)項(xiàng)目的完成來(lái)組織教學(xué)過(guò)程，每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程都是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程，學(xué)習(xí)任務(wù)明確，難度適中，實(shí)踐性強(qiáng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和挑戰(zhàn)的欲望。在教學(xué)過(guò)程中，首先由教師介紹項(xiàng)目任務(wù)、要求和評(píng)價(jià)方式，提供必要的技術(shù)資料，講解和演示相關(guān)理論知識(shí)和操作技能，然后由學(xué)生自主完成教學(xué)項(xiàng)目，教師巡回指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，樂于探究，幫助他們學(xué)會(huì)獲取知識(shí)的方法。

（二）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目都是一個(gè)完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工的過(guò)程，在常規(guī)的2個(gè)課時(shí)的課堂上無(wú)法完成，因此將每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目細(xì)分成構(gòu)建零件模型、數(shù)控編程、仿真加工和數(shù)控加工4個(gè)子任務(wù)，其中數(shù)控加工需要4個(gè)課時(shí)完成，其余任務(wù)均在2個(gè)課時(shí)里完成。每個(gè)任務(wù)有明確的教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)過(guò)程中，教師用“任務(wù)”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)“任務(wù)”的需求來(lái)學(xué)習(xí)，再鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的想法完成任務(wù)要求，這樣既能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又培養(yǎng)了他們的合作精神和創(chuàng)新意識(shí)。

（三）合作學(xué)習(xí)教學(xué)法

教師根據(jù)工作任務(wù)的特點(diǎn)和復(fù)雜程度，將學(xué)生劃分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，考慮學(xué)生學(xué)習(xí)能力、態(tài)度和性別的差異，采取異質(zhì)性的分組方式。在完成工作任務(wù)的過(guò)程中，小組成員之間同舟共濟(jì)，共同學(xué)習(xí)和思考，積極地互動(dòng)，分享彼此學(xué)習(xí)的心得，并掌握與小組其他成員進(jìn)行溝通的技巧，解決在任務(wù)完成過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，從而獲得更有效的學(xué)習(xí)效果。

（四）啟發(fā)式教學(xué)法

在教學(xué)中，教師不是把任務(wù)的操作步驟直接傳授或演示給學(xué)生看，而是先通過(guò)相似例子將所需知識(shí)點(diǎn)和技能傳授給學(xué)生。例如，在“手機(jī)模型”的教學(xué)項(xiàng)目中，教師以結(jié)構(gòu)相似的電吹風(fēng)為例子，介紹相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并演示操作過(guò)程，學(xué)生在模仿完成該產(chǎn)品的過(guò)程中，掌握完成手機(jī)模型加工的知識(shí)和技能，教師幫助學(xué)生分析手機(jī)模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要點(diǎn)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生們根據(jù)自己的想法制定出任務(wù)實(shí)施方案，并對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行審核，提出修改意見。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本次任務(wù)實(shí)施的要點(diǎn)、出現(xiàn)的問(wèn)題和解決措施等。在教學(xué)任務(wù)完成過(guò)程中，學(xué)生是任務(wù)計(jì)劃和實(shí)施的主體，而教師則想方設(shè)法通過(guò)引導(dǎo)、設(shè)問(wèn)等方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使他們學(xué)會(huì)觀察，學(xué)會(huì)總結(jié)，養(yǎng)成較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。

四、考核方法的改革

本課程原來(lái)的考核方式主要以計(jì)算機(jī)操作考核為主，并按期末（70%）+期中（20%）+平時(shí)成績(jī)（10%）的方式綜合評(píng)定成績(jī)，其考核評(píng)價(jià)方式與相關(guān)的職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)不一致，不能夠客觀、全面地反映出學(xué)生的知識(shí)技能、操作技能和職業(yè)素養(yǎng)等真實(shí)情況。結(jié)合基于工作過(guò)程課程改革的特點(diǎn)，將本課程考核方式改為過(guò)程考核（50%）和終結(jié)性考核（50%）相結(jié)合的模式。過(guò)程考核是以平時(shí)工作項(xiàng)目的成績(jī)作為考核依據(jù)，參照職業(yè)技能比賽的考核方式，每個(gè)工作項(xiàng)目設(shè)置了詳細(xì)的評(píng)分項(xiàng)目，內(nèi)容包括零件造型質(zhì)量、數(shù)控編程、零件加工質(zhì)量和職業(yè)素養(yǎng)等四個(gè)方面，并量化評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和記錄，針對(duì)學(xué)生所有的學(xué)習(xí)成果以及在團(tuán)隊(duì)中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)定。為了減少學(xué)生學(xué)習(xí)的投機(jī)行為，期末終結(jié)性考核則是采用獨(dú)立操作計(jì)算機(jī)的方式，完成建模、編程和仿真校驗(yàn)等考試任務(wù)。通過(guò)對(duì)考核方式的改革，盡可能真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自律性。

五、教學(xué)改革效果

技能競(jìng)賽和教學(xué)改革互相促進(jìn)，相輔相成，一方面技能競(jìng)賽是職業(yè)院校教學(xué)改革的風(fēng)向標(biāo)，指引著教學(xué)改革的方向，另一方面，教學(xué)改革促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高，為技能競(jìng)賽儲(chǔ)備優(yōu)秀選手。經(jīng)過(guò)三屆數(shù)控技術(shù)專業(yè)十個(gè)班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐，數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)課程從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核評(píng)價(jià)等方面做了較大的改進(jìn)，并且取得了一定的成績(jī)，教學(xué)資源庫(kù)逐漸完善，近兩年學(xué)生在全國(guó)職業(yè)技能競(jìng)賽以及省級(jí)選拔賽中接連獲得獎(jiǎng)項(xiàng)。每年學(xué)院組織數(shù)控加工技能競(jìng)賽，為有這方面興趣且能力較強(qiáng)的學(xué)生提供展現(xiàn)自我、相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步的平臺(tái)，通過(guò)技能競(jìng)賽既能為學(xué)生明確專業(yè)方向和職業(yè)技能的要求，又使學(xué)生對(duì)本門課程學(xué)習(xí)的積極性有了顯著提高。教學(xué)改革是一個(gè)持之以恒的過(guò)程，仍然需要不斷地探索和改進(jìn)，例如教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)和更新、項(xiàng)目化校本教材的開發(fā)、理實(shí)一體化教室的建設(shè)等，今后將教學(xué)改革持續(xù)進(jìn)行下去，使教學(xué)緊跟上新工藝、新技術(shù)發(fā)展的步伐。

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【作者簡(jiǎn)介】丁 艷（1981— ），女，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：數(shù)控加工。

（責(zé)編 丁 夢(mèng)）