基于工作过程的《数控机床控制系统的装调》课程开发与实践

□夏燕兰

基于工作过程的《数控机床控制系统的装调》课程开发与实践

□夏燕兰

对南京工业职业技术学院《数控机床控制系统的装调》课程以工作过程为导向的教改思路和方法进行了探索，对其课程改革教学方案的实践进行系统的总结、归纳、分析。实践证明，基于工作过程的课程教学改革，提高了学生实践操作能力，增强了学生职业素养，培养了学生创新意识。

工作过程；课程；改革

“以工作过程为导向”的职业教育理论源自德国“双元制”职业教育，其理论的核心思想是从职业需要的角度出发，以职业岗位典型工作任务为内容开发出工作过程系统化的学习领域课程体系。课程体系以职业能力培养为主要目标，以典型工作任务为载体，将学习过程、工作过程与学生能力有机地结合起来，在逼真的企业环境中边学边做，充分体现工学结合的高职教育特征，有效地解决企业所需与学生所学之间的矛盾，提高学生“零距离”上岗的就业竞争力。

南京工业职业技术学院是首批国家示范性高等职业院校建设单位，《数控机床控制系统的装调》是数控设备应用与维护专业的核心课程。我们对该课程以工作过程为导向，加大教学改革力度，进行了一些探索。

一、课程开发的思路

《数控机床控制系统的装调》课程开发小组通过到企业调研，与企业技术员、工程师、校内外课程专家一起开发课程，针对数控设备应用与维护专业相关职业工作岗位，结合国家数控机床装调维修中级工岗位要求，对其实际典型工作任务分析、归纳、整合，进行基于工作过程的《数控机床控制系统的装调》课程的开发，设计教学过程方案，通过情境显现、仿真模拟等活动项目来组织教学，建设工作过程系统化教材以及教学课件。课程设计思路如图1所示。

二、课程定位

通过近几年毕业生就业跟踪调研结果显示，我院数控设备应用与维护专业的学生在数控技术领域从事的工作岗位主要是数控机床操作工、数控机床装调工、数控机床维修工、数控机床售后服务与管理员等。前几年毕业生就业岗位虽仍以数控机床操作工为主，但近两年，绝大多数毕业生正从较低层次的数控机床操作工岗位向较高层次的数控机床装调工、数控机床维修工和数控机床管理员等岗位迁移。

图1 课程设计的思路

《数控机床控制系统的装调》课程在电工电子产品的制作、机电产品设计与装调等相关课程学习与实训的基础上，以数控机床装调维修工国家职业技能鉴定要求为依据，通过基于工作过程的项目（或任务）训练，使学生能根据数控机床的控制要求，分析、设计电气控制线路及PMC程序，装配电气控制系统，并进行机电联调，从而掌握数控机床控制系统的分析、设计、调试的步骤和方法，具有数控机床及相关先进设备的电气设计、安装、调试和维护综合能力，为后续课程数控机床故障诊断与维修、数控维修工顶岗实习、获得国家数控机床装调维修工职业资格证书奠定基础。

三、课程开发的过程

（一）典型工作任务分析

典型工作任务是职业行动中的具体工作领域，是工作过程结构完整的综合性任务，反映了该职业典型的工作内容和方式。典型工作任务体现了对象、手段、方法、组织、产品、环境六个工作过程要素[1]。学习领域课程是由职业典型工作任务分析归纳为行动领域后再进行转换的结果，是在典型工作任务分析的基础上进行教学分析、设计。

《数控机床控制系统的装调》课程典型工作任务主要包括：普通机床的电气配线、安装，普通机床电气强电设计、调试，普通机床故障诊断及排除，数控机床电气配线、安装，数控机床电气设计、机电联调。这要求学生应具有以下几方面的能力：第一，能熟练识读数控机床电气原理图；第二，正确、合理地安装、接线数控机床的操作面板及柜内与柜外电器；第三，能灵活设计数控机床电气软件与硬件，并能机电联调；第四，掌握技术文件编制方法，正确使用安装、调试工具及检测仪器，理解并执行相关国家标准和行业规范、安全防护规程。

《数控机床控制系统的装调》课程在对职业典型工作任务分析归纳基础上整合教学内容，针对其预设能力目标进行学习性工作任务设计。

（二）学习情境设计

学习情境是根据完整思维及职业特征由学习领域分解成的主题学习单元。它把理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起，将学习领域中的目标表述和学习内容进行教学论和方法论的转换，构成在学习领域框架内的“小型”学习单元[2]。学习情境的载体可以是项目、任务、案例、产品、设备、工艺等。学习性的项目或任务训练符合工作过程六个步骤：资讯、决策、计划、实施、检查、评价。

学习情境的设计要求学生能在一个逼真的工业环境中在教师的引导下独立自主地边学边做，经历完整的工作过程，从而掌握相应地技能。所以，要为学生设计接近真实的工作项目或任务，而且学习性工作项目或任务的设计也应符合学生能力形成的规律，即由简单到复杂，由单一到综合，由低级到高级，形成能力递进提高的序列，让学生在若干个完整的情境中反复训练，熟悉工作过程，积累工作经验，增长工作策略，为上岗就业做好准备。

《数控机床控制系统的装调》以数控装调工典型工作任务、数维大赛的项目为引领，选取普通机床、数控机床为载体，将普通机床继电器控制系统、数控机床控制系统的分析、设计、装配、调试等内容以真实工作任务及其工作过程为依据进行整合，设计了5个不同的学习情景，每个学习情景分若干个由简单到复杂的基于工作过程的小项目或任务对学生进行训练，如表1所示。

（三）教学资源建设

为了让课程建设更加符合当地企业对人才培养的要求，充分体现职业性、实践性和开发性，近年来该课程团队与企业一起合作，聘请了熟知工程技术新规范、新标准，具有一定的工程实践背景的企业专家共同开发教材和教学资源。以工作过程为导向精心设计教材内容并进行整合，配套制作了教学课件，知识点穿插在项目（或任务）中，课件采用动画、视频、图片等多种形式。同时精心制作了大量用于辅助教学的实训设备操作过程的视频以及教、学、做录像片供学生学习和参考。采用FALSH技术研制用于辅助教学的虚拟实验项目。学生可以通过教材、课件、教学视频和实践教学全程录像进行自主学习，边学边做。另外，按照企业生产环境进行实训室的职场布置，创建了逼真的工业生产环境，让学生亲临其境，得到体验，无形中提高学生的思维能力、想象能力和创新能力。

四、教学实施过程

（一）教学方法改革

教学方法设计要遵循 “能力培养循序渐进”的规律[3]。工作过程导向课程以学习性工作任务为载体，教、学、做一体。《数控机床控制系统的装调》课程团队努力尝试了一些比较创新的教学方法。

在进行小的、简单的项目训练时，可采用问题驱动法、案例教学法、互动交流法等方法进行教学，由观察的现象、案例引出新的问题，教师引导学生的思路，与学生一起互动、交流，最终得出正确的解答，这样做使学生真正参与到教学中来，使教、学融为一体，课堂气氛活跃，效果非常好。

在进行实际操作训练过程中，可采用实践操作法、仿真教学法、现场教学法，学生充分利用实验设备、仿真软件，分小组边学边做。学生既感兴趣又上手很快，教学效率高，质量好。

在进行较复杂的、综合的项目训练时，学生已掌握一定的知识，可采用小组讨论法、项目（任务）驱动法、场景模拟法进行教学。学生分小组进行，由实际工程项目引出任务，设计融学习过程于工作过程中的职业情境，在老师的指导下应用前面学过的知识，通过项目进行的过程（资讯、计划、决策、实施、检查、评价）训练，完成工程项目。从而引导学生得到清晰的工作思路、工作方法、团队协作和知识的体系，在完成“任务”和“项目”的过程中，培养分析问题、解决问题的能力。

（二）考核方式创新

工作过程导向课程应该加强过程性考核。《数控机床控制系统的装调》课程过程性考核占40%，终结性考核占60%。过程性考核强调学生素质与能力考核，按照每一学习情境，对学生每个工作过程进行评价（见表2）。

表1 学习情境设计

五、成效

《数控机床控制系统的装调》课程改革了三年，收到显著效果。

（一）我院机械工程系数控设备应用与维护学生在由教育部自动化技术类教学指导委员会主办的2008年全国高职院校学生技能邀请赛上获得“数控机床的安装、调试及维修——FANUC系统”第三名和团体二等奖的好成绩。

（二）以前大部分数控设备应用与维护专业的学生从事的岗位主要是数控机床的操作。近两年，通过《数控机床控制系统的装调》课程以及相关实训的训练，学生的数控设备装调职业技能得到了很大的提高，从事数控设备装调、维修岗位人数明显增多。

实践证明，我院《数控机床控制系统的装调》课程开发、实施有利于数控设备应用与维护学生具备与就业岗位“零距离对接”所要求的专业综合职业能力。

表2 过程性考核方式

[1]姜大源.职业教育学研究新论［M］.北京：教育科学出版社，2007.

[2]马树超，郭扬.高等职业教育：跨越·转型·提升［M］.北京：高等教育出版社，2008.

[3]路建彩，褚建立.工作过程导向课程开发的探索与实践［J］.教育与职业，2009（2）.

责任编辑 葛力力

江苏省高等教育学会2007－2008年高职教育研究课题（苏高教会[2007]23号），主持人：夏燕兰。

夏燕兰(1964-)，女，四川遂宁市人，南京工业职业技术学院副教授、高级工程师，工程硕士，研究方向为机电一体化技术、数控技术职业技术教育专业和课程建设。

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1001-7518（2010）06-0047-03