世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目訓(xùn)練模塊在一體化教學(xué)中的應(yīng)用

何躍

摘 要：當(dāng)前，隨著我國(guó)參加世界技能大賽的成績(jī)逐步提升，世界技能大賽對(duì)于我國(guó)技能人才培養(yǎng)、職業(yè)技能培訓(xùn)工作的促進(jìn)和對(duì)我國(guó)職業(yè)技能競(jìng)賽的引領(lǐng)作用也越來越明顯。如何將世界技能大賽的訓(xùn)練成果應(yīng)用于技能人才培養(yǎng)，越來越受到各技工院校和相關(guān)主管部門的重視。數(shù)控銑項(xiàng)目是世界技能大賽工程制造類項(xiàng)目的代表，實(shí)踐表明，將世界技能大賽的訓(xùn)練方式、理念、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于數(shù)控加工專業(yè)一體化教學(xué)是完全可行的。將世界技能大賽訓(xùn)練模塊納入一體化教學(xué)實(shí)施中，是對(duì)數(shù)控加工專業(yè)一體化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和方法的一種補(bǔ)充，是對(duì)教育教學(xué)研究的一種大膽嘗試“一體化”課程。

關(guān)鍵詞：世界技能大賽 訓(xùn)練模塊 教學(xué) 應(yīng)用

“一體化”課程教學(xué)改革在技工院校的全面開展，極大地促進(jìn)了世界技能大賽各項(xiàng)目的集訓(xùn)質(zhì)量提升。與此同時(shí)，如何將世界技能大賽的訓(xùn)練成果應(yīng)用于技工教育和技能人才培養(yǎng)，促進(jìn)技工院?！耙惑w化”課程改革的深入開展也越來越受到各技工院校和相關(guān)主管部門的重視。北京市工業(yè)技師學(xué)院作為四屆世界技能大賽數(shù)控車、數(shù)控銑項(xiàng)目中國(guó)集訓(xùn)基地，一直致力于培養(yǎng)越來越多的世界技能大賽優(yōu)秀選手，同時(shí)，持續(xù)研究、實(shí)踐將世界技能大賽訓(xùn)練成果應(yīng)用于“一體化”教學(xué)，收到了良好的效果。

一、世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目訓(xùn)練模塊應(yīng)用于“一體化”教學(xué)的可行性

世界技能大賽在訓(xùn)練理念上、技術(shù)實(shí)施上應(yīng)用于一體化教學(xué)是完全可行的，原因主要有以下幾個(gè)方面。

1.世界技能大賽對(duì)選手的能力要求與“一體化”教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)相契合

“一體化”教學(xué)的總體培養(yǎng)目標(biāo)是要培養(yǎng)技術(shù)出眾，道德品質(zhì)優(yōu)良，德能兼?zhèn)涞木C合技能人才。同時(shí)，世界技能大賽的理念是注重產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是從第43屆世賽開始，數(shù)控項(xiàng)目采用了四級(jí)評(píng)分制的評(píng)分規(guī)則，此規(guī)則對(duì)競(jìng)賽的最直接影響就是不允許選手有失誤，要求獲獎(jiǎng)選手的每一個(gè)作品都是精品，如果出現(xiàn)任何不應(yīng)有的失誤，主觀評(píng)判環(huán)節(jié)將會(huì)被大幅度地扣分，該選手也就退出了獎(jiǎng)牌的爭(zhēng)奪序列。這一規(guī)則和理念與一體化教學(xué)中強(qiáng)調(diào)的精益求精的工匠精神完全一致。因此說世界技能大賽對(duì)選手的能力要求與“一體化”教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)相契合。

2.世界技能大賽對(duì)選手的知識(shí)考核要素與“一體化”課程中的知識(shí)點(diǎn)相統(tǒng)一

世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目技術(shù)文件規(guī)定，選手個(gè)人應(yīng)具備的基本專業(yè)知識(shí)包括：數(shù)學(xué)知識(shí)、測(cè)量知識(shí)、材料切削性能。同時(shí)還要掌握拓展知識(shí)，如加工工藝知識(shí)，基本的計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)知識(shí)，公差與配合，金屬切削工藝學(xué)基本知識(shí)，刀具基本知識(shí)等。這些知識(shí)所涵蓋的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，與數(shù)控加工專業(yè)一體化教學(xué)中要求學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)完全一致。

3.世界技能大賽對(duì)選手的技能考核要素與“一體化”課程中的技能點(diǎn)相統(tǒng)一

依據(jù)最新的世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目技術(shù)文件，世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目選手個(gè)人應(yīng)掌握的基本技能有：圖紙識(shí)讀技能、檢測(cè)技能、工件裝夾技能。此外，還有刀具選擇能力，要求能根據(jù)不同的材料和加工條件選擇合適的刀具進(jìn)行切削;編程技能，要求能根據(jù)不同情況，使用手工編程和計(jì)算機(jī)輔助編程;操作技能，要求能正確、安全地在數(shù)控銑床上安裝刀具和附件完成加工;金屬切削能力，能針對(duì)工件材料、結(jié)構(gòu)、加工條件，計(jì)算切削參數(shù)，確定加工工藝。這些描述與數(shù)控加工專業(yè)“一體化”教學(xué)中要求各層級(jí)的學(xué)生所掌握的技能點(diǎn)完全匹配。

4.世界技能大賽的訓(xùn)練模塊和“一體化”課程學(xué)習(xí)任務(wù)相統(tǒng)一

“一體化”課程學(xué)習(xí)載體是“典型工作任務(wù)”，具體的學(xué)習(xí)單元是由代表性工作任務(wù)轉(zhuǎn)化而來的學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，掌握與完成該項(xiàng)工作相關(guān)的知識(shí)和技能，提升職業(yè)素養(yǎng)。該系列典型工作任務(wù)作為教學(xué)實(shí)施載體，是否涵蓋了該層級(jí)學(xué)生所要掌握的全部知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)成為了“一體化”課程開發(fā)和實(shí)施的關(guān)鍵。而世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目訓(xùn)練模塊在本質(zhì)上也是一個(gè)典型工作任務(wù)，其作為訓(xùn)練實(shí)施的載體涵蓋了數(shù)控銑項(xiàng)目技術(shù)文件中所規(guī)定的所有知識(shí)考核要素和技能考核要素，同時(shí)也隱含對(duì)職業(yè)素養(yǎng)的要求?？梢?，“一體化”教學(xué)學(xué)習(xí)載體和世賽訓(xùn)練載體兩者的本質(zhì)和功能是完全相同的。

二、世界技能大賽訓(xùn)練模塊技術(shù)要素的教學(xué)化應(yīng)用

世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目有三個(gè)單獨(dú)的比賽模塊（模塊1、模塊2、模塊3），其技術(shù)要素和工藝方法涵蓋了當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品所有基本加工要素，因此，將數(shù)控銑項(xiàng)目訓(xùn)練模塊應(yīng)用于一體化教學(xué)，既滿足人才培養(yǎng)的技術(shù)需要，又有很強(qiáng)的可操作性和拓展性。

1.借鑒訓(xùn)練模塊的加工特征要素，設(shè)計(jì)“一體化”教學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)

世賽數(shù)控銑項(xiàng)目的三個(gè)模塊中，模塊1材料為鋁合金，國(guó)內(nèi)材料牌號(hào)為2A12或6061（44屆世界技能大賽更改為6061），模塊2和模塊3材料為中碳鋼，國(guó)內(nèi)牌號(hào)為45#鋼，這三種材料均為國(guó)內(nèi)機(jī)械制造領(lǐng)域最常用的材料，因此，掌握此三種材料的切削性能是十分必要的。根據(jù)數(shù)控銑項(xiàng)目技術(shù)文件規(guī)定，加工要素見表1。

表1 考核模塊技術(shù)描述

項(xiàng)目 模塊1 模塊2 模塊3

材料 鋁合金;6061 T6 中碳鋼：45#鋼 中碳鋼：45#鋼

毛尺寸 150×100×

50 150×100×

50 150×100×

50

加工面數(shù) 2～3 2 3～4

比賽時(shí)間 時(shí)間（單位：小時(shí)） 時(shí)間（單位：小時(shí)） 時(shí)間（單位：小時(shí)）

完成工作 編程 4.25 2.75 2.75

刀具準(zhǔn)備 0.25 0.25

加工 4 4

結(jié)構(gòu)特征

要素 描述

必選 銑槽、型腔、外輪廓、鏜通孔、銑內(nèi)或外螺紋 銑槽、型腔、外輪廓、鏜通孔、凸臺(tái)、圓形腔、銑內(nèi)螺紋、鉸孔 鉆孔、鏜盲孔、外輪廓、型腔、銑島嶼、銑外螺紋、攻絲、筋板（斜面）

可選 方腔、鉆孔、銑島嶼、攻絲 方腔、鉆孔、銑島嶼、攻絲 圓形腔、方腔

由上表可見，三個(gè)模塊基本上涵蓋了機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的所有基本加工要素，如果學(xué)生能獨(dú)立完成三個(gè)模塊的加工，也就初步掌握了基本要素的加工方法?！耙惑w化”課程學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)可借鑒世賽訓(xùn)練模塊設(shè)計(jì)思路，確定加工要素、明確精度標(biāo)準(zhǔn)、描述產(chǎn)品功能、給定加工條件，充分考慮各要素代表性及應(yīng)用價(jià)值，靈活組合要素設(shè)計(jì)不同學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)任務(wù)，這個(gè)思路應(yīng)該是科學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)思路。

2.借鑒訓(xùn)練模塊的工藝方法，細(xì)化豐富“一體化”課程教學(xué)內(nèi)容

世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目三個(gè)模塊的加工難點(diǎn)是：工作量大、易變形、難裝夾、精度高，這也是目前機(jī)械加工領(lǐng)域的工藝難點(diǎn)。將世賽訓(xùn)練模塊加工的工藝方法應(yīng)用到教學(xué)中，同時(shí)，將加工要素中的平面、臺(tái)階、內(nèi)外輪廓、槽、鍵、凸臺(tái)、型腔、島嶼、倒角等特征銑削加工的加工方法和孔加工的方法以及螺紋的加工工藝方法，結(jié)合手工倒角及毛刺去除等基本鉗工操作，開發(fā)相應(yīng)的工作頁，并對(duì)以上的工藝解決方案和加工方法進(jìn)行拓展，能在短時(shí)間內(nèi)極大地提高學(xué)生的技能水平，拓寬學(xué)生的技術(shù)視野。

三、世界技能大賽訓(xùn)練方法的教學(xué)化應(yīng)用

在基本技能訓(xùn)練階段，采用了“五步驟”基本技能訓(xùn)練法。五步驟主要是指“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)記憶→動(dòng)作分解訓(xùn)練→完整過程強(qiáng)化→技能達(dá)標(biāo)強(qiáng)化→限時(shí)操作考核”五個(gè)訓(xùn)練步驟。這五個(gè)訓(xùn)練步驟應(yīng)用于數(shù)控加工專業(yè)的“一體化”教學(xué)中，收到了良好的效果。

1.標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)記憶

在訓(xùn)練中，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是指針對(duì)特定的技能點(diǎn)做技能分析，分析出技能點(diǎn)的操作步驟、每個(gè)步驟的作業(yè)要點(diǎn)及每個(gè)要點(diǎn)的原因分析，按該分析成果完成的技能操作。對(duì)選手做基本技能訓(xùn)練時(shí)首先做標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的體驗(yàn)、認(rèn)知、記憶訓(xùn)練，其目的是對(duì)該技能做整體認(rèn)知，明確其操作規(guī)范，理解技能的用途及蘊(yùn)含的原理性知識(shí)。

將這一過程應(yīng)用于“一體化”教學(xué)，能使學(xué)生更加深入地理解每一項(xiàng)操作的核心要領(lǐng)和規(guī)范，該步驟可以重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的操作規(guī)范性及遵守職業(yè)規(guī)范的意識(shí)。

2.動(dòng)作分解訓(xùn)練

訓(xùn)練中的動(dòng)作分解訓(xùn)練是指針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)中各操作步驟的作業(yè)要點(diǎn)做達(dá)標(biāo)性訓(xùn)練。該步驟培養(yǎng)選手的技能操作動(dòng)作的準(zhǔn)確性、熟練性和效率性。

在“一體化”教學(xué)過程中，對(duì)完成教學(xué)項(xiàng)目的各操作步驟的要點(diǎn)做達(dá)標(biāo)性訓(xùn)練，學(xué)生學(xué)習(xí)和比賽訓(xùn)練的不同點(diǎn)在于學(xué)習(xí)不過多強(qiáng)調(diào)動(dòng)作的效率性，而重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)于操作的準(zhǔn)確性、規(guī)范性。要讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)致和耐心的品格。

3.完整過程強(qiáng)化

競(jìng)賽訓(xùn)練中的“完整過程強(qiáng)化”步驟是指針對(duì)某一項(xiàng)技能點(diǎn)按標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)進(jìn)行完整的操作步驟訓(xùn)練，力求步驟的連續(xù)、節(jié)奏的控制、過程熟練、技巧的形成。而在“一體化”教學(xué)的實(shí)施過程中，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的是過程的完整性和連貫性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不能有遺漏的環(huán)節(jié)，記憶并理解整個(gè)工作的過程，同時(shí)，注意操作的安全性、規(guī)范性和技巧性。

4.技能達(dá)標(biāo)強(qiáng)化

在世界技能大賽的訓(xùn)練中，技能達(dá)標(biāo)強(qiáng)化是指按照世界技能大賽的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)訓(xùn)練中的技能要點(diǎn)設(shè)定訓(xùn)練和考核標(biāo)準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施訓(xùn)練并對(duì)選手進(jìn)行達(dá)標(biāo)考核。而在“一體化”教學(xué)過程中，則是按照教學(xué)計(jì)劃中，完成本項(xiàng)目實(shí)施或完成某項(xiàng)目中某一個(gè)任務(wù)的核心技能點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化，并評(píng)定是否達(dá)標(biāo)，該步驟主要培養(yǎng)學(xué)生技能操作的準(zhǔn)確率及穩(wěn)定性。

5.限時(shí)操作考核

限時(shí)操作考核是參照世界技能大賽每一參賽模塊的時(shí)間要求，在訓(xùn)練中，指按照高于世賽標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)限訓(xùn)練和考核選手，強(qiáng)調(diào)選手完成整個(gè)工作的時(shí)效性。在“一體化”教學(xué)實(shí)施過程中，要重點(diǎn)培養(yǎng)選手在完成整個(gè)工作過程的效率性，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的熟練度及穩(wěn)定性。

四、世界技能大賽評(píng)判方法的教學(xué)化應(yīng)用

在“一體化”教學(xué)實(shí)施中，目前，對(duì)學(xué)生作業(yè)的評(píng)判環(huán)節(jié)一般還采用按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)手工測(cè)量尺寸給分的模式，而世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目的評(píng)判過程主要分為主觀評(píng)判和客觀評(píng)判，客觀評(píng)判借助檢測(cè)設(shè)備（主要是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和粗糙度儀等），工件的檢測(cè)過程是提前編制好檢測(cè)程序輸入計(jì)算機(jī)，在無人為干擾的情況下進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，以最大限度地減少人為因素的干擾，此檢測(cè)方式也是目前先進(jìn)制造企業(yè)普遍采用的測(cè)量方式之一。將世界技能大賽數(shù)控銑項(xiàng)目的評(píng)判方法用于一體化教學(xué)的評(píng)判，有利于和高端制造業(yè)及國(guó)際先進(jìn)的制造理念相接軌。

根據(jù)最新的世界技能大賽技術(shù)文件要求，數(shù)控銑項(xiàng)目的主觀評(píng)判采用四級(jí)評(píng)分制，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示。

從評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)中可以看出，要想在主觀評(píng)判中得到滿分不能有任何失誤，如果有一處中度以上的失誤，無論其他加工要素完成得如何，哪怕是完美，這一項(xiàng)也只能得0分，如此苛刻的評(píng)價(jià)就是要求選手要精益求精，要具備工匠精神。

客觀評(píng)價(jià)的評(píng)分表根據(jù)加工要素的加工難度和精度控制的難易程度進(jìn)行細(xì)化和配分。

在“一體化”教學(xué)實(shí)施中，評(píng)判方式也可采用世界技能大賽的評(píng)判模式，即主觀評(píng)判+客觀評(píng)判，主觀評(píng)判占90%，客觀評(píng)判占10%，這樣可以從精度控制、表面質(zhì)量、工件品質(zhì)、學(xué)生的認(rèn)真程度等多方面對(duì)工作過程進(jìn)行測(cè)評(píng)，更能全面、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和知識(shí)技能的掌握情況。

五、結(jié)論

數(shù)控銑項(xiàng)目一直是中國(guó)參加世界技能大賽的重點(diǎn)項(xiàng)目和優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。多年來，數(shù)控銑項(xiàng)目訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)通過對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的深入研究，對(duì)訓(xùn)練過程的深入總結(jié)，對(duì)競(jìng)賽試題的深入解析，對(duì)選手技術(shù)特點(diǎn)的全面分析，形成了完善的訓(xùn)練體系。將世界技能大賽的訓(xùn)練成果用于教學(xué)，拓寬了教師的知識(shí)視野，大幅度地提升了學(xué)生的技能水平和綜合素養(yǎng)。同時(shí)，將世賽訓(xùn)練模塊納入“一體化”教學(xué)實(shí)施中去，豐富了教學(xué)資源，是對(duì)數(shù)控加工專業(yè)一體化教學(xué)方式、方法的一種補(bǔ)充，是對(duì)教育教學(xué)研究的一種大膽嘗試，取得了不錯(cuò)的效果。

（作者單位：北京市工業(yè)技師學(xué)院）