创新课程教学模式培养数控技术职业技能

摘要:随着数字化先进制造技术迅速发展，数控加工技术在先进制造业中得到了广泛的应用。数控技术专业是培养高素质的技术应用型人才，能力本位是课程改革的主要方向，以综合职业能力观为导向改革课程教学，探讨创新《数控机床与编程》课程体系及教学模式，实践证明综合职业能力观有利于培养高素质的数控技术应用型人才、很好地体现了培养目标的“职业性”。

关键词:创新教学模式；数控技术；综合职业能力

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号：1674-098X(2015)11(c)-0242-03

培养综合职业能力就是增强学生的就业、创业能力，是深化职业教育改革的必然选择。综合职业能力包括四种核心能力:社会适应能力、认知能力、专门技术能力、工作发展能力，因此，数控技术专业课程教学改革与创新，就是要建立有利于培养学生综合职业能力结构的课程教学模式，综合职业能力导向课程的实施通过融“教、学、做”为一体，注重强化学生能力的培养。

1课程设计的理念与思路

以数控技术专业培养目标为课程开发建设的依据，教学计划体现以职业岗位（群）为中心，根据相应的职业岗位职责和职业能力，制定课程的教学目标，确定工作任务，以工作过程系统化为导向，构建理论教学、仿真教学和实践教学三者于一体的教学体系。形成以工作过程为导向的职业能力，知识与技能高度融合的训练体系。采用三个岗位(即：数控车削、数控铣削、加工中心加工)、四个模块(即：数控加工单工种基础实训、数控加工车铣复合实训、数控加工多工种综合实训、复杂曲面零件数控加工实训)的实训模式，将产学研合作单位的产品加工引入到实训过程中，用岗位职业能力的要求及工艺创新能力作为考核标准，实现高技能型人才数控机床操作技能的培养。该课程是以职业能力培养为核心，来构建教学体系的。课程的设计理念与思路基于以下几个方面。

1.1实现理论教学与实践教学的一体化高度融合

理论教学与实践教学的整合并不是简单的教学合并，而是从职业岗位知识体系上的融合，具体根据各个职业岗位知识模块教学的需要，设计实践与理论融合的方式，以及融合的比例。如,在讲授数控加工刀具时，直接在实训室进行，学生通过理论讲解并现场使用，马上就理解了原来难以理解的理论知识。

1.2教学的层次性

教学内容安排上具有层次性。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项工种实践到多工种综合实践这一规律。充分考虑学生的认知规律，以达到良好的教学效果。如,安排数控加工的实训内容时，先是基本的车削、铣削零件加工操作，再是既需要有车削又需要铣削的零件加工操作，然后是车削、铣削、加工中心等多工种综合实训，最后是复杂曲面加工的综合实训，通过阶梯式循序渐进的技能训练方式，学生很快能适应企业的岗位工作要求。

1.3教学形式的多样性

在教学的形式上，采取了案例教学，小组项目式教学，工作过程系统化教学、学生带着问题式教学等多种形式。充分发挥学生的主动性和创造性，使他们能主动并积极参与到教学中，变被动为主动。

1.4以“一体化”教学模式开展训练，利于学生的综合职业能力培养

教师与学生通过边教、边学、边做来完成教学过程，让学生在生产环境中进行综合性的技术训练，在生产实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题，充分调动学生的积极性与主动性，培养学生的综合职业能力。

2教学设计

2.1教学内容的针对性与适用性

2.1.1教学内容的针对性教学内容选择典型车削、铣削以及加工中心零件切削为典型工作任务主体，以满足岗位职业能力的要求，对教学内容排序以完成典型工作过程为依据，串接各工作任务，因此,开发的课程是理论实践一体化的结构。学生按由易到难的过程完成车、铣、加工中心的各工作任务，通过综合实训串联起各工作任务，培养学生较强的职业能力。2.1.2适用性以典型零件为课程教学中的主要工作任务，进行典型零件的如工艺分析、工艺方案设计及制定、程序编制、加工仿真、零件加工检验这一完整的工作过程，使学生具有数控加工综合职业能力，因此,教学内容的适用性广。

2.2教学内容的组织与安排

2.2.1教学内容的组织以企业对数控工作岗位要求的工作流程为导向，以选自各个产学研合作单位的典型车削、铣削及加工中心切削零件为加工任务，对这些典型零件做工艺分析、工艺方案设计、数控程序编制、零件加工仿真、零件工艺实施、加工检验-合格产品的全过程组织教学，遵循先简后易、依次递进的原则组织教学内容，最后进入企业实际零件的加工。2.2.2教学安排分车削、铣削、加工中心三个工种进行训练，老师利用多媒体教室、仿真实训室、数字化制造实训中心等教学设施对学生进行集中讲授、示做、训练，把学生分成项目小组按照工作任务单的要求，分组讨论零件的加工工艺方案，进行零件加工程序编制，再进行加工仿真校验，零件工艺实施及加工检测。

3组织实施

3.1教学方法与手段

3.1.1教学模式的设计与创新(1)“双证书”制度教学。本课程的教学内容的安排，除了依据数控技术专业的相关课程标准以外，还把数控机床操作相关职业岗位技能鉴定标准规定的理论知识和技能列入教学内容。教学团队中的主讲教师大多具有“双师”资质，且多数主讲教师为“国家数控技能鉴定考评员”。为积极开展“双证书”教学和职业技能鉴定工作，提供了有力的保证。近年来，推行“双证书”制度教学，相关专业的毕业生获得“双证书”的人数达到90%以上,取得了较好的教学效果。(2)任务驱动项目导向教学。实践表明，任务驱动项目导向，是高等职业教育提高教学效果的理想教学模式。该课程的各位主讲教师，对课程标准和相关职业岗位技能鉴定的要求了然于心，因此,能把数控机床与编程相关理论知识和实践技能根据课程标准结合岗位技能鉴定的要求，合理地确定相关教学驱动任务，及任务驱动下的各个具体的实施项目，摆脱了传统以学科来组织教学内容的教条模式，学生对每堂课的学习目标更加明确，学习积极性也高，教学效果得到了学生的好评。(3)一体化教学。教学团队把应知应会的数控编程理论和实践操作技能的教学和训练的内容融合在一起安排，打破传统的教室、实验室、实训车间的界限，突破传统教学时间、空间的限制，教学生边干边学，让学生在学中做，做中学。不但提高了学生的学习兴趣，而且提高了教学效果，也提高了教学资源的利用率。(4)教学训练模式与企业接轨。企业为了求得人才的最大利用效率，要求毕业生就业就能上岗，做到学校的教学与企业工作零距离。在综合训练阶段，不但教学、训练内容与职业岗位接轨，而且采用与企业同步的轮班工作制，不但解决了人均操作时间的矛盾，而且让学生提前进入工作角色，体验工作环境，激发了学生的上进心和责任感。为学生将来与就业岗位零距离适应提供了保证。这种教学模式也得到了企业和社会的认可。3.1.2多种教学方法的运用教学团队根据高职教育的特点和我校资源现状，探索出了许多行之有效的教学方法，如,讲练结合教学、师生互动教学、案例教学、工作过程系统化等现场教学。(1)讲练结合教学。将“教、学、练”融为一体，适于需要较强逻辑思维、而在传统教学中较难进行的课程内容。教师在讲清基本概念、基本理论与方法后，就布置学生进行实践训练。如,在讲解“数控编程指令”时，老师介绍了一类编程指令后，就给出相应图纸，由学生编制数控加工程序，然后仿真模拟检验编制得是否正确。这种即学即练的教学方式，提高了学习效率，增强学生学习的兴趣。(2)师生互动教学。教师授课中，善于提出问题，学生可进行讨论或争论，提出解决方案，教师适时引导，使学生从中领会教师思路，学会分析解决问题的能力。这种方法体现了以学生为主体的教育理念。如,在讲解“刀具补偿”时，教师可让学生思考使刀位点沿工件轮廓正确运动的方式有哪两种，并分别展开讨论，从而说明“刀具补偿”的作用。(3)案例教学。数控机床加工的零件是千差万别的，我们通过介绍典型零件的加工方法，使学生能做到举一反三，重点培养学生解决问题的能力。如,介绍“数控车床G71指令加工”时，我们通过一个典型的加工案例，使学生能对同类零件加工的触类旁通。(4)现场教学。数控机床的某些概念比较抽象，如,讲解“数控机床坐标系、对刀、换刀”等，“数控实训中心”就是教学地点。这样有利于把抽象概念具体化，降低学习难度。3.1.3现代教学技术手段的应用通过开发网络课件、开放数控实训中心、布置实践作业，技能考证、数控技能大赛等形式和手段，激发学生学习兴趣，充分调动学生自主学习的积极性。（1）数字化车间DNC虚拟仿真教学。仿真软件能提供虚拟的数控加工设备及环境，学生可在仿真软件提供的数控加工环境中练习编程、机床的基本操作、仿真加工、加工检测等技能，学生在离线编程仿真检验后的程序，通过DNC无线通信系统直接传送至各自将要操作的机床，节约了机床程序录入时间及资源，激发了学生的学习兴趣。同时，通过编程、仿真验证、加工各个环节的训练，还能培养学生的严谨的工作习惯。(2)充分利用现代信息技术教学。教学中善于利用多媒体教学。教学团队建立了教学资源库，大量的录像、CAI课件、图片等教学资料的展示，可以清晰、直观地将不便于表达的教学内容形象生动地展示给学生学习。充分利用网络平台，将多媒体课件、主讲教师的全程授课录像、习题、考卷、参考文献等资源至校园网课程网站上，供学生使用。通过网络互动平台学生还能够在线学习、辅导、自测、参加讨论。为学生营造成了一个开放的全方位立体学习环境。通过综合利用各种信息化手段，取得了良好的教学效果。(3)双向视频演示教学。在传授操作技能时离不开操作示范教学环节。传统示范操作教学时教师示范学生围观，这样会有部分同学没办法看到教师示范的各个方位的情况，为提高教学质量，采用双向视频教学手段用于实践教学。专用的视频教室进行操作示范教学时，通过视频采集，把教师示范操作的各个角度的情况投影到大屏幕，使学生不需要围观，就可以清晰地看到教师操作的整个过程，从而取得了很好的教学效果。授课形式的多样性使学生有思考、主动参与、积极实践与创新的环境。从单一的黑板授课，到多媒体课件（CAI）与现场教学相结合的授课形式，对授课形式始终不断地更新，使学生真正成为教学活动中的主体。

3.2特色与创新

(1)坚持“以多媒体技术为主要手段、以数控制造技术职业岗位为导向、以职业资格证书为重要形式，以理论和实践一体化、工作过程系统化为教学方式”为核心、理论教学与实践教学交替的教学模式，保证学生具备扎实的专业基础知识和坚实的操作技能。(2)依托现有实训基地，建设产学研一体的实训基地，在生产中验证教学、在生产中提炼科研课题，走出一条教学、科研与实践结合、相得益彰的特色之路。(3)完善一体化考核体系，推行“双证”教育，组织学生参加各等级职业技能鉴定考试，取得职业资格证书，体现职业院校学生的技能型、应用性特色，增强学生竞争力；该专业已有多名学生取得“数控技师”职业资格。(4)随着科学技术不断地发展，社会对数控加工的要求也在不停的改变之中。自从学院引入四轴、五轴加工中心后，课程的教学内容要逐渐更新，以适应科学技术与社会的发展。(5)周期性调研企业对岗位的需求。通过周期性的调研企业对数控加工技术的岗位需求，及时增减与调整教学内容。完善与更新课程教学内容，建立符合一流高职教育水平和培养目标要求的教学文件和课程评价体系，构建创新人才培养的教学机制。采用课堂教学和实际操作相结合的方法，充分运用现代化教学手段，使学生的理论和实践能力得到很大程度的提高，采用工作过程系统化项目教学法，激发学生学习的兴趣，使他们具有解决生产实际问题的能力。

4结语

基于数控铣工、数控车工、数控加工中心职业岗位具体工作任务设计课程内容，建立了数控铣床、数控车床、加工中心编程仿真与加工操作教学环境，创新实施“教、学、做一体”的立体化教学资源库，为教师提供共享性教学支持服务资源，满足学习者趣味性自主学习需要。数控技术专业综合职业能力导向创新课程教学模式，通过工学交替来实施，融“教、学、做”为一体，明确课程目标、优化课程内容的选择与组织、完善了课程评价体系。

参考文献

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[5]王凌云，黄红辉，周立波.数控技术高技能人才培养研究[J].科技创新导报，2013(11):20-21.

作者：王凌云 黄红辉 张梦梦 单位：上海工程技术大学制造工程系