基于“賽教融合”的3D打印實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目化改革研究＊

劉欣寧，張潔溪，王 璇，郭君揚(yáng)，李成思

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473000）

全國(guó)職業(yè)院校技能大賽自2007年開(kāi)始舉辦以來(lái)，經(jīng)過(guò)多年努力，已經(jīng)發(fā)展成為專業(yè)覆蓋面最廣、參賽選手最多、社會(huì)影響最大、聯(lián)合主辦部門最全的國(guó)家級(jí)職業(yè)院校技能賽事。教育部提出，通過(guò)定期舉辦全國(guó)職業(yè)院校技能大賽，把多年來(lái)職業(yè)教育發(fā)展過(guò)程中逐步探索出的具有中國(guó)特色的“工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實(shí)習(xí)”的經(jīng)驗(yàn)和做法加以制度化和規(guī)范化，形成“普通教育有高考，職業(yè)教育有技能大賽”的局面[1]。因此，充分認(rèn)識(shí)職業(yè)教育技能競(jìng)賽的功能，對(duì)促進(jìn)高職院校教學(xué)改革，提高高職院校的教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)高職教育“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才”的目標(biāo)具有重要而深遠(yuǎn)的意義[2]。

“3D打印綜合技能實(shí)訓(xùn)”是材料成型與控制技術(shù)專業(yè)進(jìn)行崗位能力培養(yǎng)的一門專業(yè)核心課程，主要包括3D打印技術(shù)的原理、三維掃描數(shù)據(jù)處理、逆向工程及成型工藝等內(nèi)容。課程任務(wù)是為了培養(yǎng)學(xué)生掌握典型3D打印成型工藝知識(shí)，具備使用操作典型3D打印成型機(jī)的能力；掌握面向?qū)嵨飿蛹臄?shù)字化數(shù)據(jù)處理、模型重建與評(píng)價(jià)的基本理論與技術(shù)；掌握支持逆向工程的應(yīng)用軟件工具的熟練應(yīng)用能力。

1 3D打印實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施現(xiàn)狀

隨著技能大賽影響力和帶動(dòng)作用的增長(zhǎng)，比賽意識(shí)也逐漸深入到日常的教學(xué)活動(dòng)特別是實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中。為了實(shí)現(xiàn)技能大賽和日常實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有機(jī)融合，需要準(zhǔn)確把握“3D打印綜合技能實(shí)訓(xùn)”課程的教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)狀，準(zhǔn)確分析實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足，才能實(shí)施有針對(duì)性的“賽教融合”課程改革。

1.1 項(xiàng)目更新頻率不高

根據(jù)材料成形與控制技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生基本認(rèn)知規(guī)律，將3D打印實(shí)訓(xùn)課程劃分為認(rèn)知—基礎(chǔ)—提升三個(gè)層次，對(duì)應(yīng)“3D打印認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)”“3D測(cè)量與逆向工程技術(shù)綜合課”“3D打印綜合實(shí)訓(xùn)”三門課程。雖然三門課程逐層遞進(jìn)，形成了一個(gè)較為合理的3D打印實(shí)踐類課程體系，但是課程的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)單一，設(shè)置的項(xiàng)目任務(wù)相對(duì)固定、更新頻率不高。此外，所有的項(xiàng)目均未分難度等級(jí)設(shè)置任務(wù)，對(duì)所有學(xué)生的考核均為同一標(biāo)準(zhǔn)，難以對(duì)學(xué)生劃分層次和開(kāi)展針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)。

1.2 學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力較弱

“3D打印綜合實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)內(nèi)容包括理論知識(shí)教學(xué)、設(shè)備及軟件使用教學(xué)、學(xué)生實(shí)操練習(xí)三部分。理論知識(shí)教學(xué)以教師講授為主，設(shè)備及軟件使用教學(xué)以教師演示示范為主，學(xué)生的主體地位體現(xiàn)不明顯。雖然通過(guò)“知識(shí)講解—操作示范—學(xué)生練習(xí)”的教學(xué)方式，能夠完成預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論和基本技能的傳授，但是學(xué)生的實(shí)操訓(xùn)練多數(shù)以刻板簡(jiǎn)單模仿為主，忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。課程教學(xué)完成后，部分學(xué)生只能完成教師預(yù)設(shè)的特定任務(wù)，而在更換任務(wù)要求或面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，缺乏舉一反三的思維能力和主動(dòng)思考的探究精神。

1.3 課程評(píng)價(jià)考核體系待完善

課程的考核分三部分進(jìn)行：課堂表現(xiàn)（35%）+技能掌握情況（25%）+作品成績(jī)（40%）。課堂表現(xiàn)包括出勤情況、聽(tīng)課情況、上課提問(wèn)回答情況等；技能掌握情況包括實(shí)訓(xùn)任務(wù)的完成情況、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、操作規(guī)范等；作品成績(jī)根據(jù)最終打印模型的完成度確定。評(píng)價(jià)打分主要由教師進(jìn)行，評(píng)價(jià)的主觀性較強(qiáng)，缺乏可客觀評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)理解和技能掌握情況的考核評(píng)價(jià)細(xì)則。

2 融入技能大賽的實(shí)訓(xùn)教學(xué)改進(jìn)策略

近年來(lái)，3D打印技能大賽主要有全國(guó)職業(yè)院校技能大賽工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)賽項(xiàng)、全國(guó)機(jī)械行業(yè)職業(yè)院校技能大賽三維建模與快速成型技術(shù)賽項(xiàng)、金磚國(guó)家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽3D打印造型技術(shù)賽項(xiàng)等。這些競(jìng)賽賽題與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目接軌，應(yīng)用企業(yè)常用設(shè)備和軟件，專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)際性強(qiáng)、技術(shù)性強(qiáng)。因此，深入剖析大賽考核標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)建“賽教融合”的3D打印實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目化教學(xué)體系，有助于提升學(xué)生實(shí)踐能力，有助于提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，有助于儲(chǔ)備技能競(jìng)賽優(yōu)秀人才[3-4]。

2.1 競(jìng)賽任務(wù)融入實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

基于職業(yè)工作崗位，遵循“以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)、以任務(wù)為引領(lǐng)、以產(chǎn)品為對(duì)象、以流程為脈絡(luò)”的教學(xué)理念，以不同類型產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)為項(xiàng)目，依據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際開(kāi)發(fā)流程設(shè)計(jì)任務(wù)。將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為4個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，包括2個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目、1個(gè)提升項(xiàng)目和1個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目均源于3D打印真實(shí)工作流程，選取產(chǎn)品涵蓋工藝品和工業(yè)產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用不同的數(shù)據(jù)掃描方法、不同的快速成形工藝，兼顧不同技術(shù)知識(shí)掌握和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

基于競(jìng)賽項(xiàng)目的實(shí)施模塊，劃分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和任務(wù)，選擇適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目載體，各項(xiàng)目的程度逐漸加深，既相對(duì)獨(dú)立，又相互聯(lián)系?；A(chǔ)項(xiàng)目一主要訓(xùn)練學(xué)生正向設(shè)計(jì)建模和產(chǎn)品實(shí)物打印的能力?；A(chǔ)項(xiàng)目二主要訓(xùn)練學(xué)生實(shí)物逆向掃描和掃描數(shù)據(jù)處理的能力。提升項(xiàng)目要求學(xué)生掌握3D打印常用軟件和設(shè)備的前提下，在逆向的基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品外觀進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。競(jìng)賽項(xiàng)目選自近年3D打印賽項(xiàng)中具有代表性的賽題，訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力，同時(shí)增加展示環(huán)節(jié)，在強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。前三個(gè)項(xiàng)目主要側(cè)重于操作技能的單項(xiàng)練習(xí)，第四個(gè)項(xiàng)目則強(qiáng)調(diào)綜合運(yùn)用實(shí)踐和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并且緊跟行業(yè)發(fā)展和競(jìng)賽變化，與時(shí)俱進(jìn)地及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目載體和教學(xué)內(nèi)容。

2.2 競(jìng)賽項(xiàng)目融入課程教學(xué)

根據(jù)競(jìng)賽項(xiàng)目的任務(wù)模塊設(shè)置和學(xué)生知識(shí)技能掌握情況，構(gòu)建“設(shè)置任務(wù)—收集資料—制定計(jì)劃—實(shí)施任務(wù)—檢查效果—優(yōu)化成果—整體驗(yàn)收”的教學(xué)模式，對(duì)照競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)和崗位需求，確立教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生打印設(shè)備的操作能力、仿真建模軟件的應(yīng)用能力、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力等職業(yè)能力，以及規(guī)范意識(shí)、安全意識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)、工匠精神、勞動(dòng)精神、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等職業(yè)素養(yǎng)。

課堂教學(xué)主要采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、案例教學(xué)法、演示教學(xué)法，借助仿真軟件、實(shí)操設(shè)備、視頻動(dòng)畫資源、學(xué)習(xí)通平臺(tái)等信息化手段通過(guò)對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的點(diǎn)撥、對(duì)實(shí)操要點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)技巧的總結(jié)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)逆向工程、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速成型技術(shù)的理解及應(yīng)用能力。特別是實(shí)操環(huán)節(jié)，著重強(qiáng)調(diào)要求學(xué)生依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范操作，逐步養(yǎng)成學(xué)生規(guī)范操作和標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，逐漸符合競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)操作要求。

2.3 競(jìng)賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)融入考核標(biāo)準(zhǔn)

競(jìng)賽的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要包含專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作等方面，是對(duì)參賽學(xué)生綜合能力的全面評(píng)價(jià)，具有客觀公正性[5]。因此實(shí)訓(xùn)課程的考核評(píng)價(jià)借鑒了競(jìng)賽評(píng)分細(xì)則，結(jié)合項(xiàng)目的知識(shí)點(diǎn)和任務(wù)要求，按照課前—課中—課后三個(gè)環(huán)節(jié)，制定考評(píng)表，細(xì)化評(píng)分要點(diǎn)，從學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐操作、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)等方面，對(duì)學(xué)生實(shí)施綜合評(píng)價(jià)。設(shè)置學(xué)生互評(píng)、教師考評(píng)、企業(yè)導(dǎo)師點(diǎn)評(píng)等多維評(píng)價(jià)手段，綜合驗(yàn)收學(xué)生的設(shè)計(jì)方案、打印成品以及實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)管理情況。學(xué)生互評(píng)，驗(yàn)收打印件處理質(zhì)量和成品的使用性能。教師考評(píng)考查設(shè)備操作是否規(guī)范、實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)是否規(guī)范。企業(yè)導(dǎo)師點(diǎn)評(píng)主要以產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案為對(duì)象，評(píng)價(jià)學(xué)生設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性、合理性、可行性。不僅讓學(xué)生提前接觸競(jìng)賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，把握得分點(diǎn)，規(guī)避失分點(diǎn)，同時(shí)還能幫助學(xué)生提前熟悉職業(yè)崗位，了解崗位工作要求[6]。

3 項(xiàng)目化改革實(shí)施成效

3.1 教師專業(yè)教學(xué)成果突出

實(shí)施賽教融合課程項(xiàng)目化改革以來(lái)，課程團(tuán)隊(duì)教師積極投身相關(guān)教學(xué)實(shí)踐和科研研究，教學(xué)能力與科研能力均有顯著提高，并取得了豐碩的成果。2020—2021年，課程團(tuán)隊(duì)申報(bào)教學(xué)改革研究項(xiàng)目4項(xiàng)，開(kāi)發(fā)精品在線開(kāi)放課程1門，出版教材1部。課程負(fù)責(zé)人獲“河南省技術(shù)能手”稱號(hào)，團(tuán)隊(duì)教師參加各類技能競(jìng)賽獲全國(guó)職業(yè)院校技能大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河南省教師教學(xué)能力大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

3.2 學(xué)生技能成績(jī)節(jié)節(jié)攀升

學(xué)生通過(guò)完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)，既掌握了專業(yè)知識(shí)和技能，又熟悉了競(jìng)賽項(xiàng)目的實(shí)施流程。理論掌握扎實(shí)的學(xué)生通過(guò)強(qiáng)化訓(xùn)練在大賽中脫穎而出，同時(shí)大賽又進(jìn)一步深化了實(shí)踐教學(xué)的成果。專業(yè)學(xué)生參加全國(guó)職業(yè)院校技能大賽獲二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，參加省級(jí)競(jìng)賽獲一等獎(jiǎng)4項(xiàng)。并且多名競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生獲得了較好的就業(yè)機(jī)會(huì)，極大地激發(fā)了學(xué)生的參賽積極性。

3.3 人才培養(yǎng)質(zhì)量逐步提升

通過(guò)賽教融合的3D打印實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目化改革與實(shí)踐，學(xué)生的綜合能力得到了較大提升。根據(jù)麥可思畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告，材料成型與控制技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率達(dá)到100%，畢業(yè)生對(duì)教學(xué)滿意度為96%，企業(yè)滿意度達(dá)98%以上，畢業(yè)生就業(yè)后的月收入平均為4 100元。

4 小結(jié)

將技能競(jìng)賽引入實(shí)訓(xùn)課程的日常教學(xué)，設(shè)置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、調(diào)整教學(xué)模式、開(kāi)發(fā)教學(xué)資源、修訂評(píng)價(jià)方式，既提升了學(xué)生的專業(yè)技能，又培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。理論教學(xué)活動(dòng)為高等職業(yè)院校技能大賽提供了理論支撐，職業(yè)院校技能大賽拓展并檢驗(yàn)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施成效?！敖獭迸c“賽”相輔相成，二者形成良性循環(huán)，在對(duì)學(xué)生職業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神的培養(yǎng)方面具有積極的推動(dòng)作用，在對(duì)實(shí)訓(xùn)類課程的建設(shè)和改革方面具有極大的推廣價(jià)值。