产教融合视域下以数控加工职业技能培养为主线的教学测评方法研究

陈 艳

(青岛工学院机电工程学院,山东 青岛 266300)

以课程为立足点,依托青岛工学院智能制造产业学院实践平台,针对传统教学过程存在的不足,因势利导,基于“产出导向、知行合一”的教学策略,根据行业规范制定课程标准,在理论知识学习结束后,紧接其后增加学习产出环节,学以致用,开展数控仿真加工调试实践教学。根据职业技能标准开发出基于学习产出的多维驱动测评方法,利用数字化技术对学情进行整合分析,真正做到课堂教学改革的切实有效。促进人才培养和产业需求精准对接,培养学生使其具有较高的工程实践能力和职业素养[1]。

1 课程改革的目标导向

1.1 落实OBE理念

以成果为目标导向,以学生为本,采用逆向思维的方式进行课程体系设计,建立基于学习产出的教育模式(outcomes-based education,OBE)。从注重知识传授的以教为中心转变为知识+思维方式+想象力并重的以学为中心,培养方式从灌输式向探究式、个性化转变,学业评价从死记硬背、期末一考定成绩向独立思考、全过程学业评价和非标准答案考试转变[2]。

1.2 以“一点三测”为课程改革目标导向

以数控加工职业技能培养为主线,确定适合产教融合视域下机械专业人才培养的“达标点”,即基于以学生为中心、以学习成果为导向、以持续改进为重点的OBE教学理念,对标专业毕业要求,梳理支撑毕业要求的观测点(即达标点),如运用相关专业知识对复杂工程问题进行推演分析以及对解决方案比较与综合的能力,运用基本原理,借助文献研究、分析其影响因素,获得有效结论的能力。

课程改革以“一点(达标点)三测(测评数据、测评方法、测评标准)”为目标导向开展,针对达标点设计出测评方法和测评标准。以学生的学习产出作为测评数据,此数据能体现学生对专业知识、专业技能的掌握情况;测评方法为利用UG平台和数控仿真平台验证程序的合理性,加强学生专业课程的综合应用能力和实践能力,同时通过信息化教学软件平台进行理论知识点的作业测评、单元测评,通过平台测评成绩,分析“学生学、教师教”存在的问题,实时跟踪,根据反馈结果适时调整教学方案;测评标准为来自行业、企业的实践操作职业能力标准。

2 课程改革举措

2.1 从学习产出获取测评数据

分析夏季高考、春季高考、专升本学生生源特点,根据教学要求,针对学生自主学习能力不足、团队协作意识不强、分析问题解决问题能力欠佳、动手能力不强等问题,进行贯穿课程间知识点的综合案例设计,从以下教学实践中挖掘、分析学生存在的问题。

1)通过开展主题式综合案例教学以及高阶性项目教学过程设计,检测学生的文献分析、查阅能力及团队协作意识;

2)在实践小学期中开展新形态课程“数控加工技能提升实践”教学:借助学习通平台,通过UG软件数控自动编程案例,基于获取程序—使用数控仿真加工软件进行实践验证—录制整个案例计算机辅助制造过程—观测在线课程授课效果整个过程,检测学生运用多课程知识综合实践应用能力及工程实践能力。

从综合案例教学实践中分析学生存在的问题,找出未达标的点,针对未达标点,根据专业毕业要求的观测点(即达标点)数据,获取课程测评数据。

2.2 多维驱动实施测评

在以往的“数控加工技术”课程教学中,往往只讲授数控加工编程内容,缺乏多课程交叉,与当前“知行合一”的实践精神不相符,与OBE理念下课程建设需求不匹配。

人才需求分析的准确性、合理性是课程建设的重要保障。为提高学生知识结构同社会就业结构的匹配度,打造以社会需求为支撑的人才培养体系,完善以数控加工职业技能培养为主线的课程体系建设,课题组采用调查问卷和座谈等形式进行需求分析[3]。

面对课程体系不能对标企业实际需求、实践环节薄弱、难以在人才培养过程中形成强有力的合力的实际情况,课题组采取以下测评举措[4]:

1)采取基于问题的学习(problem based learning,PBL)方法解构教学内容,重构教学安排,总结归纳同系列教学案例,以问题为导向,以项目驱动的方式实施教学,检测学生的思辨能力、实践能力。

2)整合课程间知识流,选用适度够用的理论知识点,讲授的知识点不但在排序上进行调整,且在空间方位上做到交叉融合。系统解构原课程知识结构,针对行业需求凝练出的知识点进行重构,使其按工作过程系统化编排,注重学生工程实践意识的培养。

3)鼓励学生借助数字化技术完成高阶案例汇报,使学生“被迫”地主动寻找任务的答案,检测学生运用数字化技术的能力以及运用相关专业知识对复杂工程问题的推演分析、比较的能力。

4)在考核内容上实行多课程知识点交叉融合,开展数控加工技术理论课+实验课+实践课多课程联合考核,关注学生的切实学习效果和运用知识综合解决问题的能力。

5)利用线上平台实现课程的教、学、练、评的统一。平台可以自动测评并进行教学反馈、实时评价,为过程性考核提供科学依据。教师以此数据为参考,适时调整教学安排,加快学生知识向能力的转化。

2.3 调研实践、竞赛融合促教学

2023年学校启动专业培养方案修订工作,对用人单位、在校生、毕业生进行了大量问卷调研,对国内外部分高校机械设计制造及其自动化专业及相近专业现行培养方案进行调查、分析,多次开展“访企拓岗”行动和“培养方案”研讨会议,这一系列调研数据对开展数控加工职业技能培养为主线的教学测评方法研究锦上添花。通过调研,计划在“数控加工技术”课程教学大纲里补充工程教育环节;建设适合课程集群的新形态课程;对标企业人才需求,设计数控加工技术进阶式的实践环节。

组织学生申报国家级、省级大学生创新创业训练项目,鼓励学生参加全国“互联网+”大学生创新创业大赛,同时组织开展学科竞赛。通过师生参与竞赛,收集测评数据,进而发现学生在职业素养、团队协作、发现问题—分析问题—解决问题等方面存在的问题。

2.4 以学生学习为中心制定测评标准

从实践调研、教学目标设计、教学内容实施、教学实践应用再到教学效果测评,对整个教学过程实施效果进行分析和总结。

1)课程评价中加强对学习过程的考核。

课程评价中加强了对学生学习过程的考核,原先考核平时成绩占40%,期末考试成绩占60%(卷面作答),改革后平时考核成绩占30%,单元测试成绩占20%,期末考试即实践项目考核成绩占50%,其中30%的平时考核成绩包含出勤、课堂表现、课后作业三部分的考核成绩。考核过程中,注意学生个体差异,采用适当的个性化评定方式,并适时进行评定。

进一步教学改革后,平时作业量增加(原则上每3学时课程布置完成一次小作业)+增加单元测试考核(原则上16学时不少于1次单元测试)+更新期末考核方式——仿真加工实践项目考核(非标准答案考试),充分利用线上教学平台的在线测试功能布置作业和进行单元测试,实时监测学生的学情。

借助数字化教学软件平台,实现理论+实践的综合考核,且将一些创新研讨案例升级为高阶创新项目,课下准备,课上围绕特定的项目主题进行线上、线下、混合等多种方式的汇报,课堂表现计为平时成绩。以此激励学生多查阅资料,接触到大量专业领域前沿信息,关注到专业人士的励志故事,使精益求精的大国工匠精神润物无声地渗透到学生的学习过程中。

2)考核内容实行多课程知识点交叉融合。

采取PBL方法,以项目驱动方式实施教学。教学测评以教师主导、学生为主体,以实践操作考核作为“数控加工技术”课程的期末考试方式,在测评考核内容上实行多课程知识点交叉融合,进行理论课+实验课+实践课多课程联合考核,学生通过实践考核即可获得课程学分。引导学生向多维度的学习方向发展,提升其实践操作能力,以盐溶于水的方式培养学生精益求精的品质。

3)目标达成度情况实时追踪。

改革实践过程中,借助线上教学平台的在线测试功能,通过作业+单元测试实时检测学情,及时发现学生的知识薄弱点。如图1所示,以数控车床章节单元测试各试题正确率为例,分析学生对数控车床编程各知识点掌握情况。针对正确率低的题目在课堂上进行重点剖析、讨论,对薄弱知识点加以巩固、强化。

图1 数控车床章节单元测试题正确率

定期发放调研问卷,结果显示,学生对这种开放性的过程性考核评价方式很感兴趣,其能激发学生学习的主动性,让学生及时发现知识的薄弱点,促使学生在后面章节的学习中调整学习方法。通过线上线下多途径的测评方法获取测评数据,制定测评标准,以此获取达标点数据的目标达成度情况。现从以下两点进行分析。

①期末考试实施实践项目考核(占课程考核的50%)的学生成绩。

在机械专业大三年级的夏季高考、春季高考、专升本3种类型的班级里进行教学测评方法研究,共6个平行班级,学生的实践项目考核成绩如图2～图4所示。数据显示,夏季高考班级的卷面平均分比春季高考班级和专升本班级要低一些,春季高考班级和专升本班级学生的实践能力强。

图2 实践项目考核成绩(夏季高考班)

图3 实践项目考核成绩(春季高考班)

图4 实践项目考核成绩(专升本班)

②在线作业+学生课堂案例研讨、汇报成绩+出勤(占课程考核的30%)和单元测试(占课程考核的20%)的学生成绩,即过程性考核成绩(占课程考核的50%)。

夏季高考、春季高考、专升本3种类型的班级学生,加入过程性考核成绩后的综合考核成绩如图5～图7所示。数据显示,夏季高考班级的综合平均分比春季高考班级和专升本班级要低一些,春季高考班级和专升本班级学生的数控加工技术综合应用能力强,春季高考班级综合成绩最高。

图5 综合考核成绩(夏季高考班)

图6 综合考核成绩(春季高考班)

图7 综合考核成绩(专升本班)

3 精准实时学情分析

根据课程特点,计划研究制定科学严谨的全过程学业评价教学大纲,明确课程考核方式、考核内容等。在授课过程中,对发现的问题和学生提出的建议不断改进,确保全过程学业评价结果的准确和公平。利用数字化技术,对学情进行整合分析,构建高效的反馈通道。对学生的问卷调研数据不断地进行统计分析和总结,真正做到课堂教学改革的实在、有效。

4 结束语

改进课程成绩评定方式,加强过程考核,激发学生课程学习的积极性和趣味性,让学生感到以数控加工职业技能培养为主线的教学测评方法是一种更加高效的学习方式,使学生的学习、生活态度更加积极[5]。本文开发出的基于学习产出的产教融合视域下以数控加工职业技能培养为主线的教学测评方法,为优化完成面向工程实践的“数控加工技术”课程教学大纲的撰写提供了重要参考依据。