数控车床编程与操作模块化教学设计研究

王 婧 陈 军

（莱芜职业技术学院 山东济南 271100）

数控车床编程与操作是基于对装备制造业数控车削加工岗位的整体调研与分析，采用校企合作方式，以数控车床手工编程与操作加工为主要内容的职业岗位方向课程，是集数控车削加工工艺、加工程序编制、数控车床操作、工件加工及质量检测教学于一体的课程。学生完成该课程学习后，应达到国家职业技能鉴定数控车床操作工中级水平，部分达到国家职业技能鉴定数控车床操作工高级水平，并具备中等复杂程度回转体零件的数控车床加工工艺制定能力及编写较复杂回转零件数控车床加工程序的基本能力。

《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。智能制造业创新人才的培养是加快制造业转型升级的重要保障，是推动中国从制造大国向制造强国转变的重要基础和战略支撑。当前，开设数控技术专业的高职院校并不少。但大多数院校的数控技术专业课的教学模式创新不足，课程编排因循守旧，重理论轻实践，重计算轻训练，重知识轻素质；课程内容繁难偏旧、交叉重复，缺乏有效整合；教学过程对应知、应会目标落实不够，实践教学效果不明显；工学结合、产学结合、校企合作大多无法真正落到实处；课程体系存在逻辑顺序上的偏差等诸多不足；所授知识与国际标准脱节；教学内容不能满足学生自主学习和个性化学习的要求。

根据对以上问题的调研及学生在线学习情况的统计、分析，本文遵循“以职业标准为依据，以企业需求为导向，以职业能力为核心”的理念，对以数控车工核心能力培养为主要目标的数控车床编程与操作课程进行教学改革，整合教学内容，进行模块化教学设计，满足在校学生及社会学习者的要求，适应全日制教育和终身教育的需求。

一、模块化教学设计概述

模块理论最早由美国迈克尔·加扎尼加（M i c h a e l Gazzaniga）教授于1976年提出。模块理论引入教育教学领域后，在当今世界形成了两种模块化教学的主要模式：第一种是在北美实行的CBE模式（Competency Based Education），可称之为“能力模块”；第二种是国际劳工组织（ILO）研发的MES模式（Modules of Employable Skills），可称之为“任务模块”。两种模式均强调实用性和技能性，符合职业教育的人才培养目标[1]。

当前，随着互联网和信息技术的高速发展，在线教育作为一种新常态，正在重塑传统教学模式[2]。当代社会新技术变革和知识更新的步伐加快，学习者既有在校学生，也有企业职工、社会上有学习需求的学习者。他们具有多样化、个性化、终身化的学习需求。为充分应对不断涌现的新情况、新问题，不再受制于时间、地域和资源等因素，课程的学习层次、教学内容必须与社会同步更新，与时俱进地、持续性地满足学习者的知识更新需求，培养数控车工核心能力。

二、模块化教学内容开发研究

（一）对不同层次学习对象的分析

在《中国制造2025》的背景下，企业转型升级和“智能制造谷”项目的实施落地需要具有深厚理论基础和扎实实践能力的数控技术专业技术技能型人才充实企业人力资源。目前，企业人才的主要输入渠道一是高职院校，二是企业现有职工和社会人员。

1.学生接受能力存在差异

生源的多元化，表现在学生的知识层次、技能水平、学习能力、个性特点等方面都存在差异。传统教学不利于顺利组织和统一实施教学活动。调研发现，目前的专业课程教学内容多以单元化、项目化的形式呈现，在知识的系统性、完整性及教学内容的难易程度编排上难以满足学生个性化学习和人才梯度培养的要求。

2.职工教育背景、工作经验不同

企业职工培训同样存在类似问题：一方面，参训职工岗位不尽相同，知识背景不同，培训需求不同；另一方面，许多培训项目的内容缺乏针对性。因此，对培训内容有针对性地进行模块化设计，根据受训员工的培训需求选取相应的模块，才能达到培训目的。

（二）教学内容的选取和组织

项目化教学改革的推进在一定程度上改变了数控车床编程与操作课程教学中“重理论、轻实践，重知识、轻技能”的状况，取得了一些成效，但在实施过程中仍存在不足之处。

1.项目设置囿于单门课程

数控车床编程与操作是一门对学生综合能力要求较高的课程，涉及机床、刀具、工艺、编程、操作、测量、质量控制等知识与技能。目前，职业院校项目教学中的“项目”多是为满足该课程相应的技能教学需要而设计的，与其他课程之间的关联性不足；部分学校有补充相关课程知识，但只起到了“搬运工”的作用，知识的关联性仍然较差。

2.项目设计及教学活动的局限性

决定教学项目科学、合理与否的因素主要有如下几点：

首先，专业课教师深入企业生产一线、接触本行业权威专家和技术人员的机会少，设计的教学项目不能与企业实际生产接轨；

其次，在设计实训教学项目时，教师往往仅考虑满足教学活动的实施要求而硬性简化、统一，内容难易度及实施过程与企业真实生产情境不符；

最后，教师要么生搬硬套企业生产文件，要么直接以职业资格鉴定标准为依据设计教学项目，片面强调技能考级，将技能培养变成了“应试教学”。

3.学习对象的综合素质欠缺

教学项目中缺乏思想政治素质、人文和科学素养、团队合作精神、职业道德及创新创业能力等内容。

三、模块化教学设计

教师应依据人才梯度培养要求、专业岗位知识体系、课程标准，对教学内容进行模块化设计。

（一）完善课程标准

学校应在企业调研的基础上，按照岗位群的实际需求，根据山东省数控技术应用专业教学指导方案和数控技术专业人才培养方案，融入国家职业标准、企业岗位标准、德国DIN66025数控标准，制定“双证通融”的新课程标准。

教师充分考虑专业发展动态趋势，融入相关专业新知识、新技术，才能保证教学内容的先进性；在模块设计中融入国际标准（德国DIN66025数控标准），才能增强课程标准的规范性和可持续性。

（二）立体化设计

表1 教学内容

教师应按照国家职业技能鉴定标准中对中级工、高级工的要求设置教学内容。教学内容设计的核心是根据学习者的认知规律和数控车工从业岗位技能等级，将学习领域分成三个等级（Lever）学习领域。每个等级的学习领域与数控技术岗位技能等级相对应（见表1）。教学内容分为三个等级。每一个零件都配有数控加工工艺文件、程序单、检测单等资料，供学习者选学，更全面、更系统。学习者可以根据自己的水平进行个性化学习，还可以将解决实际问题的过程中涉及的多种理论和方法设计为单独模块，弱化学科界限。教学过程参照生产问题的解决过程，最大限度地真实化，力求通过项目的实施达到预期的培养效果（如图1）。

图1 立体化设计

（三）模块化组合方案设计

教学内容模块化能适应不同教学对象的不同需求。每个模块相对独立，又能有机组合。学习者可根据自己的知识、能力水平，自主选择模块内容，实现分层教学，梯度培养。

四、结束语

数控车床编程与操作模块化教学设计应充分考虑专业发展动态趋势，融入相关专业新知识、新技术，保证教学内容的先进性。在模块设计中融入国际标准（德国DIN66025数控标准），增强了课程标准的规范性和可持续性，能适应人才的梯度培养要求，适用于相同专业、不同基础的学习对象。教学内容来源于企业真实生产案例。在必要的增删、整合后，教师要依据类别、特征、应用，将其设计为具有独立性、关联性、完整性的教学模块。同一教学内容可设计为难易度不一的多个模块，以其不同难易程度、不同组合方案适应不同学习对象的学习要求和人才梯度培养的需求。

同时，教师应依托资源共享课网络平台，利用信息化技术手段，建立课程数字化资源模块化数据库，实现多媒体资源共享，并根据学习和培训需求，进行动态调整和修订，打破传统培训内容的“时效性”局限，既满足在校学生的学习，又能给企业职工、社会再就业人员提供学习平台，契合国家的终身教育理念，满足学习者的需求。