基于德國(guó)“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”模式的綜合機(jī)械加工項(xiàng)目開發(fā)與實(shí)踐

何呈娟，陸群華

（1.嘉興技師學(xué)院，浙江 嘉興 314000；2.嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 嘉興 314000）

0 引言

在新的歷史時(shí)期，美國(guó)啟動(dòng)“再工業(yè)化”，德國(guó)實(shí)施“工業(yè)4.0”，不同的戰(zhàn)略名稱，傳遞出同樣的信息“制造業(yè)仍是全球競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)”。而中國(guó)制造業(yè)，正面臨發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展中國(guó)家低成本競(jìng)爭(zhēng)的雙向擠壓。中國(guó)提出“中國(guó)制造2025”，明確了制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基[1]?！都闻d市加快推進(jìn)智能制造發(fā)展三年行動(dòng)方案（2016-2018 年）》，明確將智能制造作為主攻方向。在此背景下，機(jī)械類或近機(jī)類專業(yè)課程體系將產(chǎn)生重大變革，許多傳統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容以及在人才培養(yǎng)體系中的地位也將發(fā)生重大改變。

鉗工、車工（非數(shù)控）、銑工（非數(shù)控）通常被稱普通機(jī)械加工，因其三者組合使用可完成大部分金屬切削加工內(nèi)容，也被業(yè)內(nèi)稱為機(jī)械加工的“老三樣分”，既是機(jī)械專業(yè)中基礎(chǔ)課程也是核心課程。在智能制造背景下，業(yè)內(nèi)對(duì)普通機(jī)械加工教學(xué)的必要性和重要性認(rèn)識(shí)分歧較大，而且趨于兩個(gè)極端，一類認(rèn)為智能制造背景下金屬切削加工數(shù)控化趨勢(shì)明顯，普通機(jī)械加工教學(xué)可以取消，用更加先進(jìn)的數(shù)控加工替代；一類認(rèn)為智能制造背景下普通機(jī)械加工的作用比原來更重要，企業(yè)生產(chǎn)加工講究“提質(zhì)、降本、增效”，普通機(jī)械加工工藝因設(shè)備投入成本低、加工方式靈活，在單件或小批量生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。因此，未來的普通機(jī)械加工課應(yīng)該教學(xué)什么，用什么樣的方法去教，是當(dāng)前我們要面對(duì)的突出問題。

1 當(dāng)前普通機(jī)械加工教學(xué)存在的問題

1.1 學(xué)生對(duì)普通機(jī)械加工的認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致普遍厭學(xué)

當(dāng)前，在智能制造背景下機(jī)械加工行業(yè)的數(shù)控技術(shù)逐漸普及，學(xué)生普遍認(rèn)為掌握數(shù)控機(jī)床操作就能勝任企業(yè)工作崗位，對(duì)數(shù)控加工與普通加工之間的技術(shù)關(guān)系認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不足。金屬切削加工的核心是工藝編制，數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝并無本質(zhì)的區(qū)別，甚至普通機(jī)床加工工藝編制更加靈活，其加工方式更加依賴工裝夾具，因此，普通加工對(duì)加工工藝編制要求更高，更適應(yīng)學(xué)校階段工藝編制教學(xué)的需求。而傳統(tǒng)教學(xué)中沒有體現(xiàn)出普通機(jī)械加工的優(yōu)勢(shì)，更多強(qiáng)調(diào)各工種機(jī)床操作技能的訓(xùn)練，從而使學(xué)生對(duì)該類實(shí)訓(xùn)課感到枯燥無味，失去興趣，很大程度上影響了技能訓(xùn)練的質(zhì)量。

1.2 實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程過多強(qiáng)調(diào)單一崗位能力教學(xué)，而忽略綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)

近10 年來我國(guó)職業(yè)教育進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展時(shí)期，教育理念從“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”向“以服務(wù)發(fā)展為宗旨，以促進(jìn)就業(yè)為導(dǎo)向”的轉(zhuǎn)變，從中可以清晰看出人才培養(yǎng)定位的變化，從短期單一崗位能力向長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展能力轉(zhuǎn)變，即學(xué)生的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)。綜合職業(yè)能力是指在真實(shí)工作情境中整體化地解決綜合性的專業(yè)問題能力，分別是專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力，這三個(gè)能力決定了個(gè)人職業(yè)能力的高低。近年來隨著技術(shù)更新速度的不斷加快，學(xué)校、企業(yè)普遍意識(shí)到，想要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的目標(biāo)，把學(xué)生適應(yīng)不同崗位的能力培養(yǎng)作為核心，并以此進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，平衡好學(xué)生在職場(chǎng)中生存和發(fā)展之間的關(guān)系，使學(xué)生獲得與真實(shí)工作相關(guān)聯(lián)的綜合職業(yè)能力，真正培養(yǎng)適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

1.3 學(xué)校對(duì)鉗工、車工、銑工實(shí)行分工種教學(xué)，難以完成綜合項(xiàng)目加工

當(dāng)前，各職業(yè)學(xué)校加工設(shè)備的種類和數(shù)量均有明顯提升，但大多數(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)還是按學(xué)科體的模式，其排布多采用“工序分散原則”進(jìn)行放置，將鉗工、車工、銑工安排在不同實(shí)訓(xùn)室內(nèi)完成教學(xué)，這種教學(xué)方式優(yōu)點(diǎn)是便于組織教學(xué)，對(duì)教師的要求較低，缺點(diǎn)是給多工種融合的綜合項(xiàng)目教學(xué)帶來諸多不便，甚至直接導(dǎo)致綜合課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)無法正常實(shí)施。綜合項(xiàng)目教學(xué)強(qiáng)調(diào)是學(xué)生知識(shí)和技能綜合應(yīng)用能力，教學(xué)過程適合采用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式，這類課程除了對(duì)實(shí)訓(xùn)基地中的設(shè)備種類、數(shù)量有要求外，設(shè)備排布方式應(yīng)該按照“工序集中原則”進(jìn)行，便于綜合項(xiàng)目的教學(xué)組織。

2 解決問題的基本思路

德國(guó)“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”模式的課程是一種全新課程結(jié)構(gòu)原則，就是將職業(yè)教育的教學(xué)過程與工作過程緊密融合，并在專門構(gòu)建的學(xué)習(xí)情境中進(jìn)行職業(yè)從業(yè)資格的傳授[2]。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸培養(yǎng)解決整體問題的能力和自學(xué)能力，從而實(shí)現(xiàn)所學(xué)知識(shí)在實(shí)際工作中的遷移、轉(zhuǎn)換和應(yīng)用。針對(duì)當(dāng)前機(jī)械加工教學(xué)過程中存在的問題，通過學(xué)習(xí)借鑒德國(guó)“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”模式的課程改革，將普通機(jī)械加工教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，構(gòu)建“鉗工、車工、銑工”多工種融合的綜合機(jī)械加工項(xiàng)目，培養(yǎng)過程中要著眼于高素質(zhì)技術(shù)技能人才的綜合職業(yè)能力養(yǎng)成，人才培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)社會(huì)性和人本性并重，為學(xué)生將來的生存和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 解決問題的措施與方法

3.1 開發(fā)智能制造背景下的綜合加工教學(xué)項(xiàng)目

智能制造背景下的綜合機(jī)械加工教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)，是基于項(xiàng)目化教學(xué)理念開發(fā)出的系統(tǒng)項(xiàng)目，其是將項(xiàng)目按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行排列，最終形成的綜合機(jī)械加工課程。根據(jù)職業(yè)教育課程開發(fā)理論，課程開發(fā)的核心內(nèi)涵就是課程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中包括課程整體結(jié)構(gòu)即課程方案的設(shè)計(jì)，課程具體結(jié)構(gòu)即課程標(biāo)準(zhǔn)和課程教材的設(shè)計(jì)。課程開發(fā)總體上可分為四個(gè)階段：課程目標(biāo)確定、課程內(nèi)容選擇、課程內(nèi)容排序和課程評(píng)價(jià)實(shí)施。在課程開發(fā)過程中受到內(nèi)部因素和外部因素共同影響。其中，內(nèi)部因素是課程內(nèi)容的選擇和課程內(nèi)容的排序；外部因素是社會(huì)需求、知識(shí)體系和個(gè)性發(fā)展，三者之間相輔相成，互為作用的一個(gè)整體，如圖1 所示。綜合加工項(xiàng)目的開發(fā)即要體現(xiàn)普通機(jī)械加工的基礎(chǔ)性，又要兼顧智能制造背景下拓展性和兼容性。

圖1 綜合機(jī)械加工項(xiàng)目課程開發(fā)要素結(jié)構(gòu)圖

課程的目標(biāo)：學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，能夠根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求，自主選用合理的加工工藝，正確使用鉗工常用工量具和設(shè)備，完成產(chǎn)品的加工和檢測(cè)，最終產(chǎn)品達(dá)到要求的性能，以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。

課程的開發(fā)即學(xué)習(xí)領(lǐng)域的確定：基于綜合機(jī)械加工課程開發(fā)的模型，項(xiàng)目組開發(fā)鉗工實(shí)訓(xùn)課程，課程開發(fā)是建立在企業(yè)典型工作任務(wù)分析的基礎(chǔ)，可分為兩部分；一是項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選擇（學(xué)習(xí)情境的確定）；二是項(xiàng)目?jī)?nèi)容的排序。項(xiàng)目?jī)?nèi)容的來源是三類：一是企業(yè)的典型產(chǎn)品引進(jìn)（如簡(jiǎn)單工裝夾具制作、沖壓模具制作）；二是傳統(tǒng)典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目改進(jìn)（如刀口角尺制作、孔明鎖制作）；三是基于典型工作任務(wù)自主開發(fā)（如插銷制作、DIY 汽車模型）具體內(nèi)容見表1；課程內(nèi)容排序工作任務(wù)為中心，按照工作過程邏輯，從易到難組織教學(xué)，同時(shí)將相關(guān)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)融入項(xiàng)目中，使學(xué)生能夠“做中學(xué)”，這樣的排序方式更符合職業(yè)學(xué)校學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。

表1 綜合機(jī)械加工課程典型教學(xué)項(xiàng)目匯總表

3.2 探索適用于綜合加工項(xiàng)目教學(xué)的教學(xué)模式

綜合機(jī)械加工項(xiàng)目教學(xué)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，課程實(shí)施過程中采用的教學(xué)模式為行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式。該模式是基于完整的工作過程，其典型表現(xiàn)形式是“六步教學(xué)法”（圖2），行動(dòng)導(dǎo)向是根據(jù)工作人員在工作場(chǎng)所利用工作資源完成一項(xiàng)工作任務(wù)并獲得工作成果的一系列活動(dòng)，雖然不同崗位、工作性質(zhì)的工作任務(wù)千差萬別，但他們完成工作過程的基本結(jié)構(gòu)基本相同，遵循六個(gè)步驟，形成一個(gè)完整行動(dòng)體系[3]。通過該體系實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生通過行動(dòng)導(dǎo)向的六個(gè)步驟完成綜合加工項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，從而建構(gòu)屬于自己的機(jī)械加工的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)體系。

圖2 行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式

3.3 研究適合開展綜合加工項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)室布局

實(shí)訓(xùn)室建設(shè)是課程實(shí)施的重要載體，通過實(shí)訓(xùn)室建設(shè)構(gòu)建一個(gè)適用于鉗工、車工、鉗工于一體的綜合機(jī)械加工的教學(xué)環(huán)境（圖3），打破了原來以單一工種進(jìn)行劃分的模式：實(shí)訓(xùn)室布局和設(shè)施、設(shè)備嚴(yán)格按工作過程進(jìn)行設(shè)計(jì)和布置；在一個(gè)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)集中不同類型的設(shè)備，充分將學(xué)習(xí)場(chǎng)所和工作環(huán)境進(jìn)行整合，學(xué)習(xí)環(huán)境和實(shí)際工作的一致性高；在工作過程導(dǎo)向的課程中，理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)無明確界線，強(qiáng)調(diào)學(xué)生“做中學(xué)”，綜合機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)室可充分滿足綜合加工項(xiàng)目教學(xué)系統(tǒng)性和全面性的要求，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。

圖3 綜合機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)室示意圖

4 實(shí)施成效

通過在數(shù)控加工班試點(diǎn)綜合機(jī)械加工課程，使實(shí)訓(xùn)教學(xué)從培養(yǎng)學(xué)生單一崗位能力向培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力轉(zhuǎn)變，取得了較好成效。

4.1 突出了產(chǎn)品的概念，學(xué)生綜合職業(yè)能力得到顯著提升

“鉗、車、銑”教學(xué)項(xiàng)目是基于企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品開發(fā)的，并通過行動(dòng)導(dǎo)向模式的教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大幅度提高。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，逐漸掌握從產(chǎn)品使用要求出發(fā)，分析產(chǎn)品加工的核心尺寸，合理安排加工工藝，正確使用工具進(jìn)行加工，合理選用量具完成測(cè)量，根據(jù)加工的結(jié)果優(yōu)化加工工藝和加工操作方式，綜合職業(yè)能力得到全面提升。經(jīng)過這種方式培養(yǎng)的學(xué)生，能對(duì)機(jī)械加工知識(shí)形成系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，知識(shí)遷移能力強(qiáng)，創(chuàng)新意識(shí)和能力也顯著提升，在近幾年的在各級(jí)各類大賽中成績(jī)顯著提升，機(jī)械裝調(diào)項(xiàng)目獲嘉興市中職學(xué)校技能節(jié)第二名、浙江省中職學(xué)校職業(yè)能力大賽三等獎(jiǎng)，學(xué)生發(fā)明的“燙印設(shè)備改造”項(xiàng)目獲浙江省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎(jiǎng)。

4.2 突破了工種的概念，教師業(yè)務(wù)水平得到極大增強(qiáng)

在以往機(jī)械專業(yè)教師受個(gè)人知識(shí)體系的影響，人為將專業(yè)之間和工種之間的融通設(shè)置了藩籬，無法對(duì)機(jī)械加工形成整體概念，導(dǎo)致難以駕馭復(fù)雜的綜合項(xiàng)目教學(xué)。通過推行綜合機(jī)械加工項(xiàng)目教學(xué)，教師們打破了工種的界限，鉗工教師能夠掌握鉗工、車工和銑工這些基本的機(jī)械加工方式，鉗工教學(xué)中能夠融入車床和銑床的簡(jiǎn)單操作，教學(xué)項(xiàng)目設(shè)置更加合理且接近企業(yè)實(shí)際，教師的業(yè)務(wù)能力也得到極大增強(qiáng)。課程改革工作組的五位教師均順利通過了德國(guó)行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)資格認(rèn)證，以及德國(guó)手工業(yè)行會(huì)的企業(yè)培訓(xùn)師資格認(rèn)證，并先后取得振興杯“全國(guó)青年職業(yè)技能大賽獲鉗工項(xiàng)目全國(guó)第六名，浙江省職業(yè)能力大賽獲“信息化實(shí)訓(xùn)教學(xué)（鉗工）”三等獎(jiǎng)等成績(jī)。

4.3 優(yōu)化了課堂組織形式，教學(xué)效率和質(zhì)量得到明顯改善

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式要求“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”，這對(duì)教師教學(xué)流程的組織和課堂把控能力提出較高的要求，之前學(xué)校實(shí)訓(xùn)室布置都是按單一工種布置的，在進(jìn)行復(fù)雜項(xiàng)目教學(xué)中需要用的多種機(jī)械加工設(shè)備，教學(xué)組織困難?，F(xiàn)在通過基于行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式優(yōu)化實(shí)訓(xùn)室布局，采用設(shè)備混放的方式，使復(fù)雜項(xiàng)目可以要一間實(shí)訓(xùn)室中完成，教學(xué)效率顯著提升。同時(shí)教師根據(jù)綜合機(jī)械加工項(xiàng)目的不同，設(shè)置了三種學(xué)習(xí)方式，分別是個(gè)人獨(dú)立學(xué)習(xí)（EA）、小組合作學(xué)習(xí)（GA）、小組合作模式下的獨(dú)立學(xué)習(xí)（GEA），通過三種方式的合理應(yīng)用，全面提升學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。課程改革工作組教師輔導(dǎo)的16 中德數(shù)控加工班，在德國(guó)手工業(yè)行會(huì)（HWK）精密切削師中期考試中，28 位同學(xué)參加考試其中26 同學(xué)合格，合格率達(dá)到92.8%，其中12 人為優(yōu)秀，優(yōu)秀率42.8%，遠(yuǎn)高于同類兄弟院校水平，教學(xué)質(zhì)量明顯改善。