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[關(guān)鍵詞]數(shù)控加工實訓(xùn) 課程設(shè)計 教學(xué)組織與實施
[中圖分類號] G712 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)01-0139-02
在高職高專院校人才培養(yǎng)工作水平評估和高職高專教育教學(xué)改革示范專業(yè)建設(shè)評估中,教師的課程說課是一項必不可少的重要內(nèi)容,通過說課可以考察出教師教育教學(xué)理念和課程開發(fā)、設(shè)計與實施的能力水平。本人擬結(jié)合多年的企業(yè)數(shù)控加工經(jīng)驗及教學(xué)經(jīng)驗,探討《數(shù)控加工實訓(xùn)技術(shù)》這門全實踐性課程的說課設(shè)計。
一、課程定位與目標(biāo)課程
1.課程定位
《數(shù)控加工實訓(xùn)技術(shù)》是數(shù)控技術(shù)專業(yè)核心實踐課程之一,它的主要作用是培養(yǎng)能夠從事數(shù)控加工工藝設(shè)計、數(shù)控編程、數(shù)控機床操作與維護、數(shù)控機床組裝與維修等崗位,且能在校期間通過相應(yīng)工種高級職業(yè)技能鑒定的高技能型人才。該課程的先修課程有《機械制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《公差與互換》、《CAD》、《數(shù)控編程》、《數(shù)控加工工藝》等,同步課程有《機械設(shè)計》、《液壓傳動》等,后續(xù)課程有《機床結(jié)構(gòu)與維修》、《頂崗實習(xí)》、《畢業(yè)設(shè)計》等。
2.課程目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生能在看懂圖紙的基礎(chǔ)上,制訂出合理的加工工藝,編制出合格的數(shù)控程序后,操作機床加工出合格零件。
素質(zhì)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)工作作風(fēng)和規(guī)范操作、嚴謹細致的工作態(tài)度,以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和溝通、協(xié)調(diào)能力,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神等素質(zhì)。
二、課程內(nèi)容設(shè)計及學(xué)時
本課程我院教學(xué)團隊在仔細分析、研究了相應(yīng)工種的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位任職所需技能后,開發(fā)出三個工作領(lǐng)域七個項目,共64學(xué)時的教學(xué)內(nèi)容,如表1所示:
表1 課程教學(xué)內(nèi)容表
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三、教學(xué)方法與手段
本課程在以行為主義為理論基礎(chǔ)的刺激控制教學(xué)模式下存在兩種性質(zhì)實訓(xùn)課堂,分別為:機房實訓(xùn)課和機床實訓(xùn)課。機房實訓(xùn)課主要目的是仿真模擬,這個課堂主要采用講解法、討論法、案例法等方法在CAD/CAM中心機房實施探究式教學(xué);而機床實訓(xùn)課則在校內(nèi)的數(shù)控加工實訓(xùn)中心真實地加工出零件,并逐步達到精度要求,這個課堂主要采用講授法、演示法、現(xiàn)場操作法等教學(xué)方法。這兩個性質(zhì)的課堂從而也實現(xiàn)了整個項目加工實訓(xùn)的“六步”。在教學(xué)過程中,這些教學(xué)方法的靈活運用,體現(xiàn)了“學(xué)中做,做中學(xué)”的教學(xué)理念,形成了“教學(xué)做”合一的教學(xué)方式,力圖將教師技能原型傳授給學(xué)生,形成他們頭腦中的心智技能。
在教學(xué)手段上,強調(diào)多媒體,網(wǎng)絡(luò)資源與傳統(tǒng)教學(xué)手段的恰當(dāng)運用。一些抽象、枯燥難理解的加工工藝和走刀軌跡,如果在課堂上直接講授,學(xué)生將很難理解,而借助多媒體手段則能使抽象的教學(xué)過程變得形象、直觀、生動。借助網(wǎng)絡(luò)平臺能增加課堂的信息量,拓寬學(xué)生,的視野,大大提高課堂的效率和質(zhì)量。
四、教學(xué)單元設(shè)計
教學(xué)前先把每班學(xué)生按照每組4~5人和成績優(yōu)劣合理搭配分組,以便于學(xué)生學(xué)習(xí)、討論。由專職教師(或企業(yè)兼職教師)、2~3名實驗指導(dǎo)教師針對某一個實訓(xùn)項目采用六步教學(xué)法來組織和實施教學(xué)。
資訊:教師下發(fā)項目任務(wù)書,講解項目任務(wù)所需理論知識點、項目中的疑點和難點、關(guān)鍵點;
計劃:學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,組內(nèi)討論零件的加工工藝方案,教師巡回指導(dǎo);
決策:學(xué)生根據(jù)討論的結(jié)果填寫相應(yīng)的工藝、刀具卡片,并編寫好數(shù)控加工程序;
實施:學(xué)生運用仿真軟件開始仿真加工,沒有語法錯誤后再到真實機床當(dāng)中輸入程序,在單段校驗程序后,再自動循環(huán)加工,進行首件試切;
檢查:首件試切好以后,進行工件檢測,并進行工藝總結(jié)與改進,改進程序,縮短時間,檢查改進加工后工件精度及表面粗糙度;
評估:通過個人自評和小組之間的互評與教師評價,得到學(xué)生此項目單項得分,并現(xiàn)場展示出做得比較好的零部件作品。
五、課程考核設(shè)計
表2 課程考核表
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六、課程資源建設(shè)與利用情況
1.教材選用
本課程教材選用了由西安電子科技大學(xué)出版社出版,朱岱力主編的《數(shù)控加工實訓(xùn)教程》。該教材理論與實踐相結(jié)合,重點突出一個“用”字,但本教材仍然是作為一個參考書,以便于學(xué)生自學(xué)。
除了自選教材外,教學(xué)團隊及校企合作專家合作編寫了校企合作校本教材《數(shù)控加工實訓(xùn)技術(shù)項目化教程》,教學(xué)內(nèi)容及進程基本上與此教材同步。
2.教輔材料
本課程除了教材外還建設(shè)了豐富且精良的教輔材料,包括:多媒體課件、教案講義、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、課程標(biāo)準(zhǔn)、任務(wù)書、引導(dǎo)文、評價表、案例庫、項目庫、試題庫、試卷庫、視頻庫、實訓(xùn)圖紙、技能競賽圖紙、企業(yè)實際生產(chǎn)零部件圖紙等。
3.網(wǎng)絡(luò)資源
本門課程作為學(xué)院精品課程已建成精品課程網(wǎng)站,除此以外教師還提供信息,鼓勵學(xué)生經(jīng)常上其他專業(yè)數(shù)控加工網(wǎng)站汲取營養(yǎng),開闊眼界,擴展思維。
4.校內(nèi)實訓(xùn)基地
目前本專業(yè)已建成與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的多個實訓(xùn)室和實訓(xùn)中心,如表3所示。完善的校內(nèi)實訓(xùn)基地確保了實踐教學(xué)的順利開展,為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能提供了保障。
表3 校內(nèi)實訓(xùn)基地表
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(五)校外實訓(xùn)基地
根據(jù)數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)計劃及相關(guān)核心課程教學(xué)需要,我院與深圳富士康、鴻超準(zhǔn)、奇瑞汽車、惠州華通、樟樹金虎等多家企業(yè)建立了長期的合作機制,為課程的教學(xué)創(chuàng)建了產(chǎn)、學(xué)、研平臺。學(xué)生在校外實訓(xùn)基地可完成職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)頂崗實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等,比較穩(wěn)定的校外實踐基地網(wǎng)的形成是課堂教學(xué)的有效延伸。
七、課程改革
1.擬在數(shù)控加工中心新建數(shù)控模擬與加工專業(yè)機房一個,這樣就沒有了課時的限制,仿真模擬加工好了的話就可立即上真實機床加工,縮短了準(zhǔn)備時間,提高教學(xué)效率。
2.擬在數(shù)控加工中心再購買多臺數(shù)控設(shè)備,改變現(xiàn)在的平均6~7人一臺機床設(shè)備的現(xiàn)狀,達到3~4人一臺機床設(shè)備,從而提高學(xué)生的平均操作時間,提高教學(xué)效果。
3.擬再聘用、引進企業(yè)高級技術(shù)人才,參與課程的教學(xué)與改革。
4.擬再培訓(xùn)與進修現(xiàn)任教師。雖然我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)專任教師皆來自于生產(chǎn)一線,且都有本科以上學(xué)歷,皆為雙師型教師,但在新技術(shù)、新工藝尤其是機床改造上仍然有許多不足。
《數(shù)控加工實訓(xùn)技術(shù)》這門課程實現(xiàn)了課程設(shè)計崗位化,教學(xué)內(nèi)容職業(yè)化,教學(xué)方法與手段多樣化、靈活化,教學(xué)單元程序化,教學(xué)資源豐富化,教學(xué)評價過程化、多元化。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 鄒完全.談“說課”必備的五要素[J].內(nèi)江科技,2010(9):190.
[2] 王艷莉,等.《塑料成型工藝與模具設(shè)計》說課設(shè)計[J].職業(yè)教育研究,2012(10):92-94.
建設(shè)高度仿真的教學(xué)車間,并通過校企合作植入精益生產(chǎn)理念,充分利用與產(chǎn)業(yè)升級同步的仿真教學(xué)環(huán)境來實施工學(xué)結(jié)合,探索以學(xué)校為主導(dǎo)、同步產(chǎn)業(yè)升級的校企合作、工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng),是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平的有效途徑。
一、現(xiàn)狀及問題
(一)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)所對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展快、人才要求高
隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,企業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,企業(yè)信息化、柔性化建設(shè)的深入推進,企業(yè)對數(shù)控人才的要求也日益發(fā)生變化。企業(yè)需要的不僅僅是一個會機械操作機床的工人,同時也要求其能全面理解和適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)方式、熟知執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程、能進行有效溝通甚至能提出不同見解,創(chuàng)新性開展工作的技術(shù)技能型人才。
(二)職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量滯后于生產(chǎn)實際
由于職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)周期較長、教學(xué)理念相對落后、實訓(xùn)環(huán)境規(guī)劃功能單一、專業(yè)教師對產(chǎn)業(yè)新發(fā)展了解不多、教材滯后等原因,數(shù)控專業(yè)教學(xué)普遍停留在單一、甚至滯后職業(yè)能力的培養(yǎng),最終導(dǎo)致學(xué)生到企業(yè)工作需要經(jīng)歷較長的不適期,無法滿足產(chǎn)業(yè)升級、企業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的現(xiàn)實需要,也不利于學(xué)生個人職業(yè)生涯的發(fā)展。究其原因,主要是學(xué)校在校期間的“學(xué)”與企業(yè)真實的生產(chǎn)的“工”不匹配、不結(jié)合。
二、努力求變
為改變學(xué)校人才培養(yǎng)的“學(xué)”與企業(yè)真實生產(chǎn)的“工”不匹配、不結(jié)合的狀況,學(xué)校在辦學(xué)實踐中進行了多種嘗試:
(一)承接生產(chǎn)任務(wù)
學(xué)校聯(lián)系企業(yè)為其加工零件,但企業(yè)出于多種原因考慮,下達學(xué)校加工任務(wù)的零件品種往往比較單一,工藝要素簡單,學(xué)生實踐一段時間就覺得沒有東西可學(xué),工作隨意性較大,導(dǎo)致生產(chǎn)任務(wù)不能及時完成,企業(yè)對該合作方式興趣也逐漸減退。簡單承接生產(chǎn)任務(wù)的教學(xué)方法和內(nèi)容,也遠遠達不到數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)對人才培養(yǎng)的要求。
(二)聘請企業(yè)“能工巧匠”擔(dān)任兼職教師
一方面,企業(yè)兼職教師教學(xué)素質(zhì)參差不齊,另一方面因與其業(yè)務(wù)沖突,大多不能保證正常教學(xué)時間。更重要的是,校內(nèi)缺乏根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的實訓(xùn)基地,企業(yè)技術(shù)人員“難為無米之炊”,教者“紙上談兵”,聽者“霧里看花”,教學(xué)效果并不理想。
以上探索實踐表明,在校企合作的過程中,學(xué)校雖然付出了滿腔熱忱,但總是感覺“被牽著鼻子走”,學(xué)校希望通過校企合作來實現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的訴求總是無法滿足,更無法贏得主動。學(xué)校通過認真分析認為:在目前的大環(huán)境下,如果要讓學(xué)校教書育人的訴求從根本上得到保障,學(xué)校就應(yīng)當(dāng)在校企合作中始終掌握主動權(quán),于是開始萌發(fā)了由學(xué)校作為建設(shè)主體,通過校企合作的方式建設(shè)一個在功能上既能“服務(wù)教學(xué)”又能“符合生產(chǎn)實際”的教學(xué)環(huán)境,探索人才培養(yǎng)同步產(chǎn)業(yè)升級路徑的想法。
三、探索實踐
學(xué)校的基本功能是人才培養(yǎng),同時限于場地、人員、資金等條件,成立或經(jīng)營一家生產(chǎn)企業(yè)不現(xiàn)實。然而根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和人才培養(yǎng)需要,模仿企業(yè)生產(chǎn)方式,建設(shè)仿真教學(xué)環(huán)境則是完全可行的,也可以達到實施“工學(xué)結(jié)合”的目的。經(jīng)充分論證,學(xué)校決定對現(xiàn)有實訓(xùn)基地進行徹底改造,通過由學(xué)校作為建設(shè)主體、仿真企業(yè)生產(chǎn)實際來確保所建教學(xué)環(huán)境的“服務(wù)教學(xué)”功能定位。通過選擇合適的合作企業(yè),引入精益生產(chǎn)理念,融合企業(yè)生產(chǎn)、管理、文化等元素,并隨時根據(jù)產(chǎn)業(yè)升級進行更新,確保所建教學(xué)環(huán)境達到“符合生產(chǎn)實際”的效果。以先進的設(shè)施、實用的教學(xué)內(nèi)容以及融教、學(xué)、做為一體的工作模式,探索實踐工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。
(一)挑選合作企業(yè),運用先進載體進行建設(shè)
為確保數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境達到高度“仿真”效果,擇優(yōu)選擇與具有指導(dǎo)企業(yè)實施精益生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的公司合作,學(xué)校投入資金,進行仿真教學(xué)環(huán)境建設(shè),以精益生產(chǎn)為載體,建設(shè)仿真教學(xué)環(huán)境。衍生于汽車制造業(yè)的精益生產(chǎn)方式,是目前全球企業(yè)公認的先進的生產(chǎn)運營方式,也是我國制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的首選。該生產(chǎn)方式通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革,使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求的不斷變化,并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡,最終達到生產(chǎn)各方面的最好結(jié)果。
(二)與企業(yè)深度合作,實施多項舉措確保高度仿真
按照精益生產(chǎn)要求,建設(shè)高度仿真教學(xué)車間,把車間搬進課堂:
1.改善教學(xué)環(huán)境,實行5S管理。按實訓(xùn)內(nèi)容劃分功能區(qū),撤走多余物料,形成數(shù)控銑加工實訓(xùn)區(qū)、加工中心實訓(xùn)區(qū)、質(zhì)量確認站等9個區(qū)域。整理實訓(xùn)器具,包括數(shù)控機床安裝接油盤,防止漏液,有利于教學(xué)環(huán)境的整潔。電氣管線重新鋪設(shè),做到安全美觀整齊。統(tǒng)一安全防護標(biāo)識、操作警示標(biāo)識的制作和張貼。將教學(xué)環(huán)境仿真改造成生產(chǎn)工作環(huán)境。
2.引入企業(yè)規(guī)范,完善操作規(guī)程及教學(xué)流程。參照實施精益生產(chǎn)的企業(yè)生產(chǎn)車間,結(jié)合工作內(nèi)容,制定《標(biāo)準(zhǔn)化操作單》等40個管理文件,設(shè)計看板管理。參照生產(chǎn)工作流程,制定“班前會-計劃布置-上機操作-過程記錄-質(zhì)量確認-小組匯報-班后總結(jié)”一日教學(xué)流程等。
3.融入精益生產(chǎn)內(nèi)容,編寫實用教材。結(jié)合教學(xué)車間設(shè)施及數(shù)控加工工作內(nèi)容,編寫《標(biāo)準(zhǔn)化操作》、《標(biāo)準(zhǔn)工位管理》等實用教材,使之成為師生將精益生產(chǎn)融會貫通的工作和學(xué)習(xí)手冊。
(三)產(chǎn)業(yè)升級與企業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變同步,實施人才培養(yǎng)
1.將企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的要求融入課程標(biāo)準(zhǔn)。由專業(yè)帶頭人負責(zé)組建團隊,企業(yè)精益生產(chǎn)工程師與教師共同參與,開展企業(yè)實地調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研,召開工作任務(wù)分析會,分析產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式對數(shù)控加工人才需求,分解數(shù)控加工崗位職業(yè)能力與職業(yè)資格要求,根據(jù)企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的全面要求確定數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)核心課程的課程定位、知識、能力與態(tài)度目標(biāo)。準(zhǔn)確定位課程目標(biāo)有利于數(shù)控機床操作與編程能力、精益生產(chǎn)與班級管理能力、團隊合作精神、職業(yè)素養(yǎng)等能力的培養(yǎng)。以數(shù)控機床常規(guī)操作為基礎(chǔ),精益生產(chǎn)能力培養(yǎng)為重點,制訂課程標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
2.按精益生產(chǎn)方式構(gòu)建校內(nèi)仿真環(huán)境工學(xué)結(jié)合實訓(xùn)模式。一是按精益生產(chǎn)的工作流程,制定教學(xué)規(guī)范流程,規(guī)定教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)步驟和內(nèi)容,每個步驟和內(nèi)容明確所需要使用的管理文件。二是落實記錄表單,加強考核管理。每項工作都有相應(yīng)的《記錄單》記錄工作內(nèi)容,《記錄單》包括設(shè)備點檢記錄、工位5S點檢記錄、質(zhì)量檢驗記錄等。每天由班長或組長進行出勤考核、工作完成情況考核等。三是實行物料定置管理。通過整理,把實訓(xùn)過程中不需要的東西清除掉,不斷改善實訓(xùn)課堂現(xiàn)場環(huán)境。通過整頓,促進人和物的有效結(jié)合,做到一物一位,實現(xiàn)實訓(xùn)現(xiàn)場管理規(guī)范化和科學(xué)化。四是突出質(zhì)量意識培養(yǎng)。標(biāo)準(zhǔn)工位操作要求學(xué)生進行自檢和互檢,產(chǎn)品的最終檢驗則在質(zhì)量確認站進行,由質(zhì)量確認站對產(chǎn)品質(zhì)量進行確認和管理,確保不傳遞缺陷產(chǎn)品,同時把質(zhì)量信息及時反饋到標(biāo)準(zhǔn)操作工位,遏制缺陷的再次發(fā)生。五是實施5S管理。使用5S定置圖對標(biāo)準(zhǔn)工位的5S進行維護,使用5S點檢表對實訓(xùn)現(xiàn)場的5S進行維護,通過規(guī)范的看板文件,告訴教師和學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)工位物品的擺放要求及維護標(biāo)準(zhǔn)。通過5S點檢表讓教師和學(xué)生保持對實訓(xùn)現(xiàn)場的定期檢查,并要求師生隨時保持現(xiàn)場的清潔和整齊,進而營造一個良好的實訓(xùn)環(huán)境。六是采用分層審計制度,按職責(zé)將實訓(xùn)現(xiàn)場管理人員分為三層,并規(guī)定每層審計人員及審計頻次。通過分層審計,監(jiān)督各項規(guī)范管理措施的落實,確保制定的各項制度得到嚴格遵守和執(zhí)行。
按項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動模式設(shè)計的教學(xué)項目,輔以基于工作過程的精益生產(chǎn)工作方式,讓學(xué)生從進入實訓(xùn)車間的第一刻起,便融入精益生產(chǎn)知識的學(xué)習(xí),教與學(xué)始終圍繞“人人都有改善的能力,事事都有改善的余地”的精益學(xué)習(xí)目標(biāo),使學(xué)生在濃厚的氛圍中感悟?qū)W習(xí)精益生產(chǎn)內(nèi)涵,不斷強化工作能力,培養(yǎng)團隊合作精神,實現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。
3.通過仿真教學(xué)環(huán)境強化學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)。仿真教學(xué)環(huán)境的管理和使用,折射出的企業(yè)環(huán)境和文化,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與性,促進學(xué)生對企業(yè)文化的認同感和職業(yè)歸屬感,在潛移默化中提升學(xué)生職業(yè)素質(zhì)。
四、體會與思考
(一)選擇的合作企業(yè),應(yīng)注重考慮能否為專業(yè)建設(shè)和發(fā)展提供真實或高度仿真的生產(chǎn)環(huán)境,是否全身心為專業(yè)教學(xué)服務(wù)。