陈海珠
引言
数控专业是集信息、电子、机械、管理于一体的交叉新型学科。在我国科学技术快速发展,社会主义现代化建设,特别是机械制造领域急需数控专业技能型操作人才的今天,一些中等职业学校顺应社会发展的潮流,及时开设了数控技术专业,为国家、为社会和企业培养了大批专业人才。但是,随着科学技术的不断进步,新技术的不断涌现,中等职业学校数控专业课程教学也面临新的挑战。如何面对挑战,适应发展?本文以基于多元混合模式下中职学校数控专业课程教学改革为研究课题,力图从中找到答案。
一、多元混合教学模式的内涵概述
对多元混合式教学模式的定义,学术界至今尚无定论。本文综合前辈研究的成果,认为多元混合式教学模式,不是对传统教学和在线教学的简单相加,而是对二者所进行的一种深度融合的内在统一。主要体现在学习媒体的混合、学习方法的混合、学习环境的混合、学习资源的混合以及学习理论的混合。其中:学习媒体的混合是指将传统的教学媒介和现代的教学媒体进行有机的结合;学习方法的混合是指将在线学习方式的优势和传统学习方式的优势进行有效的结合;学习环境的混合是指将真实的教学环境(教室、实训场地)与虚拟教学环境(网络教学平台、学习社区等)进行结合;学习资源的混合是指将传统的学习资源(教科书、练习册等)与网络数字资源进行结合;学习理论的混合是指它的理论基础既有人本主义、行为主义的理论,也有构建主义和认知主义的理论,这些理论在混合教学中均有不同程度的体现。混合式教学模式的类型主要有四种,即增强型虚拟模式、菜单模式、弹性模式、转换模式。
二、中职学校数控专业课程教学的主要问题
(一)数控专业课程体系片面追求学科的完整性
长期以来,中职数控专业课程结构和教学体系,仍然存在刻意追求学科的系统性和完整性的问题。这种传统的教学模式所带来的后果是重知识传授轻技能提高,学生的主要学习目的是如何应付考试,忽视了专业技能的提高。
(二)数控专业课程的设置过于理想化
主要表現在:一是有一些中职学校在数控专业课程的设置上,没有深入企业调查研究,而是关起门来进行课程设置,课程体系设置不合理或者课程的教学内容严重滞后,导致学校培养出来的数控专业人才不符合岗位需求。二是在选用教材方面,没结合中职学校的具体实际,难度过高。三是有些中职学校在课程设置方面一味追求创新,不是脱离本校实际,就是缺乏科学性。
(三)缺乏实训场所,理实比不符合要求
一些中职学校由于缺乏经费,在数控设备的添置和实习耗材的使用上,长期不能满足实验实习的需要,把本来应该放在实训场所的教学活动放在了课堂的理论教学上,减少了教学的实习环节,教学质量难以保证。
(四)数控专业的教材编辑不够严谨
中职数控专业是一门新型的学科,它所涉及的产业和技术更新换代的速度非常快。而从目前中职所使用的教材来看,既不能适应形势的发展,教材编辑也不够严谨,不同科目存在内容相同、例题相同的情况,比如《数控编程》《数控原理》《数控机床》 ,这些都给实际教学带来了一些困难。
三、以多元混合模式为导向,探讨中职数控专业教学改革的路径
(一)中职数控专业课程混合教学模式的设计
1.教学方案的设计
本文的教学方案设计有三个方面,即:确定教学目标、确定核心教学课程、确定实训教材。
第一,确定教学目标。教学目标是在课程目标的基础上,按照OBE教育理念制定的在某一阶段教学过程中,受教育者所要达到的要求或效果。教学目标的确定为数控专业的课程设置提供了依据。
第二,核心课程的确定。本课题确定的核心课程为五轴仿真加工实训 。这是由于它是一门理论与实践比较强的综合性课程,具有一定的广度和深度,能够反映数控专业学生的水平与发展潜力。
第三,实训教材的确定。本课题研究确定的实训教材为《五轴仿真加工实训》 。这门课程是针对加工制造装备而开发的、既具有较强的理论性也同时具有较强的实践性的一门综合性课程。教材在注重应用型人才的专业技能培养与实用技术培训方面,虽然难度较大,内容较多,但全书结构彼此相互联系,互为依托,内容体系完整。
2.教学活动的设计
本课题研究将混合式教学模式的教学活动设计为三个阶段,即课前、课中、课后。课前教学以线上为主,课中教学以实体为主,课后教学形式为线上线下相结合。具体教学模式详见图1所示。
从图1可见,课前主要是学生在线学习完成;课中是教学重点,主要在实训课堂进行。首先,教师对学生的课前预习情况进行点评;然后教师结合多媒体讲解重点和难点;再然后教师布置实训任务,并进行点评;最后教师做实训示范。课后环节先由学生在线完成,教师和学生在线下反思总结。
3.教学评价的设计
教学评价是为了达到教学目标,运用评价的方法对教学活动与效果进行价值判断的过程。教学评价方式有两种:一是形成性评价方式;二是终结性评价方式。这两种教学评价各有利弊。结合中职学校的教学特点和培养目标,本课题设计的教学评价为多元化的形成性评价。该种评价的实施方式有两种:一是对学生课前、课后的在线学习情况及与教师互动的情况进行评价,二是在实体教学部分,教师根据学生的学习情况做出评价。
(二)转变观念,明确目标,调整方式,整合资源,做好教学改革的思想组织准备
为了使中职数控专业的学生将来能够适应社会的需要,适应企业岗位的需求,对目前中职学校数控专业的课程体系、课程设置、教学方式等必须进行改革,而要达到这一目的,做好改革前的思想组织准备是非常必要的。首先,要转变教学理念,对传统的教学方式进行“扬弃”,有益的继承,无益的去掉,采用多元混合式教学模式进行数控专业的教学实践。其次,明确数控专业的教学改革目标。中职数控专业的培养目标,应该是为生产一线培养既能进行数控编程,又能从事数控加工、安装调试的,既懂理论又有技能的中级操作工。再次,调整教学方式。在做好理论教学的基础上,更要注重企业岗位的实践进行实训。最后就是对资源进行整合。要充分运用现代信息网络技术,建立数控专业资源数据库,不断地扩充新的数控专业知识。
(三)中职数控专业课程内容的改革构想
1.总体改革思路
第一,根据企业需求岗位的知识和技能要求设置课程体系。在设置数控专业的课程体系之前,要对数控相关企业进行调查,认真听取企业高管和专业技术人员的意见,然后对调研的情况进行认真的梳理和分析,在此基础上,再结合国家数控专业技术标准和行业标准要求,确定本校数控专业课程体系的设置以及数控专业课程的教学目标。
第二,在课程体系的结构方面,建立以“职业技能、职业素养、职业基础”为框架的组成结构。以技能实训和综合性核心课程为主体,以《数控铣工》《机械制图》《普通车工》《数控车工》等为核心教学内容,提高中职数控专业学生的理论知识水平和实际加工操作技能,并能掌握数控加工程序的编制和加工工艺的设计。
第三,在课程的培养目标方面,以取得职业资格证书为标志。要实现这个目标,就必须将数控教学的课程内容与行业标准相贯通,必须将能力训练、教学内容与考职业资格证书相对接。并且在教材的编写上,建立数控专业教材建设机制,实现教材编制由学校、企业共同参入编写进行。
2.改革数控专业的课程设置内容
第一,在专业课程科目的设置方面。(1)将理论力学和材料力学进行合并,改称机械基础知识;(2)开设数控设备维护与电子、电工技术基础知识;(3)开设刀具与金属切削原理课程;(4)开设技术测量与公差配合课程;(5)开设计算机辅助制造课程;(6)开设计算机辅助设计课程;(7)加强机械制图教学力度,培养学生识图与绘图的能力。
第二,在专业技能的课程设置方面。将职业资格证书考试与专业技能课的教学融合一起进行授课,主要开设的课程有:数控车工实习、加工中心、普车生产实习、数铣、车工工艺学、钳工基本技能、专业技能资格证书考试、数控机床操作与编程等。
第三,在专业基础知识的课程设置方面。在这个方面要彻底改变以往的做法,只开设与数控专业相关的基础课程内容,主要是英语、数学、人文等基础课程。英语要突出实用,如在程序菜单和CAD/CAM课程中常用的语句和单词、常用的报警语句、机床界面、操作术语等。数学主要突出与数控专业相关的数学知识,比如二次曲线、解直角三角形、三角函数、坐标的计算等。人文主要突出与数控职业发展相关的科目,如应用写作、语文等。
第四,在职业素养的课程设置方面。主要开设职工职业修养、企业管理常识、法律知识常识等方面的课程。此外还可选修礼仪、人际交往、心理健康等方面的课程。
第五,在实训课程的设置方面。主要是通过校企合作、开办实训工场等进行教学和实习,使学生能够巩固所学的理论,提高操作技能。
(四)中职学校数控专业课程教学方法的改革策略
中职学校数控专业课程教学方法的改革,本文认为应该按照结构模块化、手段一体化、教学项目化的思路进行。
1.按照项目设置的方法进行教学
按照项目设置的方法进行教学,就是以学生为中心开展的项目形式教学。在进行项目教学的过程中,其教学的内容涉及多门课程知识,其教学方法不是先从教师的讲授中让学生得到结果,而是让学生去寻找结果,让教师在教学过程中发挥指导和监督作用。学生在项目教学中获得结果只是教学的一个方面,更重要的是要让学生通过学习的过程,锻炼自己的各种能力。
2.开展一体化教学模式
所谓一体化教学就是指在数控专业的教学过程中,将理论教学、实训教学、技术服务融为一体的教学模式。这种教学模式改变了以往那种理论课、实践课分别由不同教师进行教学的方式,教学课堂可直接安排在实训场地进行,教学任务和教学目标可以在实训场地完成。在一体化教学模式中,教师和学生之间,可以相互交流,做到边做、边学、边教,既没有先理后实的说法,也没有先实后理的讲法,真正做到理中有实,实中有理,突出学生专业技能和动手能力的培养。
3.重视数控仿真软件在教学上的运用
数控加工仿真系统,是在计算机上通过仿真软件进行数控加工程序的编制、虚拟仿真数控机床的操作、工件加工、测量等数控加工的全过程。学生在仿真环境中不仅可以学习掌握数控机床的基本加工操作方法,还可以感受到真实机床的运行特性,为后面“真刀真枪”的实际操作打下必要的基础。
4.改革实践教学模式
在教学中体现多实践,早实践,实行“实践认识——针对实践的理论学习——再实践”的实践教学模式。如对计算机数控技能训练,第一学期的普车实习中有一周数控实习,主要让学生对数控有一个感性了解;紧接着开设数控编程课,同时进行生产实习,解决操作问题;开设数控机床结构与维护课,再进入数控实训,解决加工复杂零件和机床维护问题。
(五)加强中职数控专业教学的师资队伍建设
数控专业建设的基础是师资队伍,加强师资队伍建设,特别是要培养具有一体化教学能力的师资队伍。具体措施有以下五方面:一是提高教师业务水平,特别是自身实践的能力和指导学生技能训练的能力,完善数控技术骨干人员队伍。二是建立一体化教师奖励制度,在职称评聘、评优评先等方面向一体化教师倾斜,通过教学竞赛和示范教学提高全体教师的一体化教学水平。三是加大培训进修力度,建立教师下企业锻炼制度,使教师知识结构能跟上时代发展步伐。四是吸收企业高级技术人才参与教学。五是形成功能完善、方案合理的理论和实践完美结合的教学模式,完成本专业所有必要的技能训练教学,从而实现专业的培养目标。
四、结语
综上所述,本课题研究重点从中职数控专业课程混合教学模式的设计;转变观念,明确目标,调整方式,整合资源,做好教学改革的思想组织准备;中职数控专业课程内容的改革构想;中职学校数控专业课程教学方法的改革策略;加强中职数控专业教学的师资队伍建设等五個方面,对以多元混合模式为导向,探讨中职数控专业教学改革的路径进行了较为系统的研究。本研究成果对中职数控专业的教学改革具有参考价值。
责任编辑 朱守锂