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数控编程与加工“课证融合”的教学改革与实践

发布时间:2020-05-07 10:10文字数:4044字

  摘 要:数控编程与加工是高职数控技术专业的职业核心课程之一,对培养学生的职业能力至关重要。同时,也是学生考取数控机床操作工职业资格证书的必修课程。将课程标准与职业资格标准紧密对接,在课程教学改革中积极探索“课证融合”,以工作任务为载体,进行项目化教学改革与实践。实践表明,“课证融合”可以提高教学效果,并有助于促进学生职业综合能力的提升以及获得相应的职业资格证书。

  关键词:“课证融合”;职业资格证书;项目化教学;任务驱动

  随着我国经济和科技的快速发展,高素质技术技能人才的需求越来越紧迫,国家对技术技能人才的培养越来越重视。2005年,国务院印发了《关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005〕35号),明确提出要大力推行“工学结合、校企合作”的人才培养模式,加强职业院校学生实践能力和职业技能的培养,进一步推进学生获取职业资格证书工作,可同时获得学历证书和职业资格证书。2014年,国务院印发了《关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号),指出要深化产教融合、校企合作、工学结合, 推进人才培养模式创新,积极推进学历证书和职业资格证书“双证书”制度。2019年2月13日,国务院正式印发了《国家职业教育改革实施方案》(国发〔2019〕4号),提出了包括完善现代职业教育体系、健全国家职业教育制度框架、促进产教融合校企“双元”育人等七个方面二十项政策举措,即“职教二十条”。根据《国家职业教育改革实施方案》,从2019 年开始,在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点(1+X证书制度试点)工作。高等职业院校作为培养技术技能人才的主阵地,各高职院校现阶段普遍推行“工学结合、校企合作”的人才培养模式以及学历证书和职业资格证书“双证书”制度。如何在现有基础上,依照《国家职业教育改革实施方案》的精神,推动产教融合以及推行“1+X证书”制度,将会是各高职院校人才培养模式改革、课程体系改革、课程内容改革和教学改革等方面的重点和关键点。 “课证融合”是职业院校推行“双证书”制度的重要手段,同样也将是推行“1+X证书”制度的重要措施。通过“课证融合”,将课程标准与职业资格标准对接,也就是把教学内容与职业资格证书考证内容相融合,教学过程与职业技能培训过程合并进行,从而推动学历证书和职业技能证书结合起来,使学生毕业时获得“双证书”,甚至可以获得“多证书”。近年来,厦门城市职业学院积极推行“双证书”制度,引进企业精英,实施校企合作课程开发工程,进行基于工作过程系统化的人才培养模式改革和课程教学改革,把职业岗位所需的知识、职业技能和职业精神融入专业人才培养过程以及课程教学过程中,推动学生在取得毕业证书的同时,获得相关专业的职业资格证书。2017年,我校实施校企合作课程开发工程的成果获得福建省职业教育教学成果特等奖。

  数控编程与加工是数控技术专业一门很重要的职业核心课程,也是一门实践性很强的教学做一体化课程。本课程在数控技术专业人才培养计划中占有举足轻重的地位,课程内容与国家数控机床操作工(车工与铣工)职业资格证书的考核内容直接对接。因此,本课程的学习对学生职业核心能力的培养以及职业精神的养成起着十分重要的作用,同时也直接影响学生是否能够通过专业的职业资格证书考核。本文将数控编程与加工课程的教学内容和国家数控机床操作工(车工与铣工)职业资格证书的考评内容相融合,通过项目化教学设计,将职业技能考证内容融入相关课程教学的工作任务中,开展课证融合的教学改革和实践,取得了良好的成效。学生学完本课程之后,也能同时进行数控机床操作工(车工或铣工)职业资格证书考核,获得相应的职业资格证书。

  1 “课证融合”项目化教学的教学设计

  国家职业资格四级(中级工)关于数控机床操作工 (车工和铣工)的知识和技能要求主要包括工艺准备、数控编程、数控车(铣)床操作、零件加工、数控车(铣) 床维护与精度检验五个方面,技能考核包括实操题(占60%,考核3小时)和仿真题(占40%,考核1.5小时)。数控编程与加工课程标准的总体目标是让学生掌握数控车和数控铣的常用编程指令及应用、零件的加工工艺分析、零件的程序编制、加工程序的调试、仿真加工以及中等复杂程度零件加工和精度检验等方面的知识和技能,同时培养学生严谨的工作作风以及爱岗敬业的职业素养。对比数控中级工的国家职业资格标准和数控编程与加工课程的总体目标,可以将职业资格的知识和技能融入课程的教学项目、仿真实训项目以及实操加工项目。按照数控车工和数控铣工两个职业工种的要求,将课程的教学内容分为数控车床编程与加工以及数控铣床编程与加工两个学习领域,每个学习领域都采取项目化教学设计,共设计了13个教学项目。每个教学项目以零件加工任务为载体,由“易” 到“难”,循序渐进,将知识学习、技能训练紧密结合,实现“教、学、做”一体化;同时将技能考证的知识和技能学习融入项目教学中,做到教学与技能考证并重,达到“课证融合”。数控编程与加工课程所设计的具体教学项目见表1。

  2 “课证融合”项目化教学的实践

  课程在教学实施过程中,改变传统课堂教学方式,采用项目化教学改革。项目化教学改革以学生 为主体、教师为主导,让学生“做中学、学中做、做学一体”,从而实现基于工作过程的理论与实践一体化教学,提高教学效果。每个教学项目的实施都以零件加工任务为载体设计教与学的活动,将教学的知识点和技能要求融入工作任务中,并采取“任务驱动” 的教学方法。以工作任务为载体,通过任务驱动可以使教师更有效地开展课堂的教学以及引导学生的学习和实践训练,教师以零件加工任务实例的讲授完成相关知识和技能传授,学生则在课堂和课后完成工作任务的过程中学习和应用相关知识和技能,同时在工作任务的实施和完成过程中有助于学生职业素养的形成。

  下面以中级数控车工技能考核的仿真考核和实操考核为例(其中,仿真考核时间1.5小时,占技能考核成绩的40%;实操考核时间3小时,占技能考核成绩的60%),阐述如何进行“课证融合”项目化教学的实 施。如图1为中级数控车工技能考核的仿真考证样题和仿真加工的零件图。图1的仿真样题作为工作任务安排在数控车床编程与加工的教学项目5(数控车削综合仿真加工实训)。通过本教学项目的实施综合考核学生对中等复杂零件的工艺分析、程序编制、加工程序的调试以及零件仿真加工与检验等方面的技能,与中级工仿真加工考核的技能要求一致。该教学项目采用先考核再讲授的方式,以学生为主体完成任务要求。项目教学实施的具体过程如下。

  (1) 先将和图1要求一样的3个题目的零件图纸(任务)发给学生,要求学生课后完成这些任务。按照任务要求,学生需要综合教学项目1到项目4的知识和技能,充分利用课后的时间自主开展任务学习,包括分析零件图纸、制订工艺路线、编写程序、调试程序以及仿真加工等。当任务完成过程遇到问题,可以通过查阅书本、学生交流以及咨询教师(QQ群互动)等方式 去解决,并最终完成任务。

  (2) 在课堂教学时,先安排一节课进行考核,随机选择其中一道题目作为数控车床编程与加工这个学习模块的一次综合测试,对学习成效进行测试。考核后,第二节课结合考核情况以及出现的问题进行针对性的评价和讲解。

  (3)布置新任务强化学习成效,从而达到课程设定的教学目标以及数控中级车工技能仿真加工考核的要求。

  a 零件图纸 b 仿真加工的零件图图1 中级数控车工技能考核的

  图2为中级数控车工技能考核的实操考证样题和实操加工的零件图。图2的实操样题作为课程实操加工实训考核的工作任务,除了考核上述图1的技能要求之外,还要考核数控车床的操作、零件的实际加工和工件尺寸精度的检测等方面的综合技能,与中级工实操技能考核的要求一致。实施的具体步骤:①将零件图纸发给学生,要求学生在3小时内完成该零件的实际加工。②学生根据任务的要求,自主完成从分析零件图纸,选择合适的机床、刀具和量具,确定加工顺序、加工路线和切削参数,编写程序与程序仿真校验,安装工件和刀具,操作数控机床,零件的实际加工以及工件检测等,一直到最终完成零件的加工。③教师再根据学生任务完成过程以及零件加工结果的检测进行考核,并针对实际加工过程和零件加工与检测时存在的问题进行评价。④教师再布置新的任务(样题)让学生强化训练,从而有效培养学生的技术技能,达到数控中级车工技能实操考核的要求,并可以让学生参加数控车工国家职业资格四级(中级工)的考证。

  a 零件图纸 b 加工的零件图图2 中级数控车工技能考核的实操考证样题和实操加工的零件图

  3 教学效果

  通过在数控编程与加工课程中探索和实施“课证融合”的项目化教学改革,取得了良好的教学效果。

  (1)改变课程教学模式 提高学习的主动性

  采用项目化教学改革,很大程度上提高了学生的学习兴趣和学习的主动性。学生在项目学习、工作任务的完成过程中,由被动学习逐渐向主动学习转变,其主体作用凸显。同时,将知识和技能融入工作任务,在任务引领下,采用项目化教学,边教、边学、边做、边练,实现理论教学和实践教学相融合,有效地培养学生的知识与技能的应用能力和综合素质,使教与学的目标相统一。

  (2)有助于学生获取职业资格证书

  通过“课证融合”在课程教学的改革和探索,不仅提高了学生的学习效果,还有助于学生取得职业资格证书。近三年,我校数控技术专业共有64位学生在学完本课程后,参加数控车工职业资格四级(中级工) 的考证,有56位学生通过考核(其中,考核合格42人, 考核良好14人),一次性通过率为87.5%。

  4 结语

  探索“课证融合”,对接职业资格证书标准要求,将专业课程与“X”证书融合,是推行“1+X证书”制度落地的重要途径。本文探讨了“课证融合” 在数控编程与加工课程项目化教学改革的实践和成效,采用任务驱动的教学方法,让学生在完成任务的过程中,学习和运用知识、技能以及培养职业能力,提高人才培养质量。同时,在课程项目化教学中,融入国家职业资格的标准和要求,有助于学生考取职业资格证书,实现“课证融合”。

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