劉文廣 黃 志
摘要:從中職學校的數控機械加工專業項目教學改革實踐過程研究出發,深刻理解項目教學法與職業能力的內涵,說明要實施項目教學必須先要做好項目教學中涉及的實訓車間、項目課程體系、項目教材、師資培訓等準備工作,通過項目教學實例提煉出項目教學法獨有的七個教學程序,歸納項目教學法的特點,從而闡明了在項目教學中如何培養中職學生的職業能力。
關鍵詞:中職;項目教學;職業能力
在我校的機械數控專業教學工作中實踐項目教學法,培養了學生包括專業能力、方法能力、社會能力在內的職業能力,實現了“以典型產品引領工作任務,以工作任務引領知識技能”的教學改革目標。
項目教學法是以培養學生綜合能力,發揮學生、教師的雙主體作用,讓學生、教師共同成長的教學方法。項目教學法從職業的實際出發選擇具有典型性的事例作為教學的內容,學生在教師的指導下,按照問題的要求搜集、選擇信息資料,通過小組的共同研究,創造性地去解決問題,得出結論或完成任務。
職業能力是指從業人員從事某項職業活動所具備的能力。按照職業教育專家姜大源的理論,職業能力包括專業能力、方法能力和社會能力。其中專業能力是指勞動者所具有的從事該項職業的基本知識和基本實際操作能力,屬于外在的顯性能力;方法能力是職業者對學習方法和工作方法的掌握和理解;社會能力是指如何為人處世,特別是如何與他人共事的能力。后兩者都是內在的隱性能力。
項目教學活動的準備工作
項目教學實訓車間建設按照專業建設企業化的要求,引進具有企業特征的車間運作模式,創造緊貼實踐教學需求又富有創新氣氛的生產環境。學校為數控機械專業部投入了價值300萬元的數控機械設備,分別安放在每間為1200平方米的兩個大教室內,為項目教學的實施營造了車間的真實情景。設有生產項目經理部、生產加工工藝技術部、CAD/CAM編程仿真訓練車間、數控產品加工車間、設備維修站、質量檢測中心等機構,并賦予各職能部門教師相應職責,為培養中職學生的職業能力奠定了物質基礎。
項目課程教師的專業能力與教學能力的培養項目教學法是完全結合產品加工實例來進行的教學實訓方法,需要教師不僅有深厚的專業理論知識,更要有豐富的上機操作經驗與加工工藝技能。而我校能夠從事項目實踐教學的教師很少,這就要求我校做好項目教學活動的師資培養工作。學校于2007年5月制定了《專業師資培養方案》,通過“內培外聘”的方式解決了師資問題。從2007年7月開始,一方面,學校選派了2名數控專業課學科帶頭人參加國家級培訓、4名骨干教師參加省級培訓、6名中青年教師參加市級培訓,同時利用周末節假日時間開展校本培訓;另一方面,學校從機械、數控企業聘請生產一線的8名數控技師擔任項目教學工作的實習指導教師。這樣,基本滿足了項目教學法實施的師資需求量。
項目課程建設與項目教材的準備為適應項目教學活動的需要,首先要對數控機械加工專業的課程體系與內容進行深度改革。學校成立了項目課程改革指導小組與工作小組,出臺了《項目課程建設與教學方法改革實施方案》。將原有課程體系與內容重新設計為基本素質課程、專業素質課程、專業技能項目課程三大模塊,其中,基本素質課包括《漢語聽說》、《通用數學》、《通用英語》、《身體素質課》、《職業與人生等課程》;專業素質課包括《漢語讀寫》、《專業數學》、《專業英語》、《專業體能訓練》、《專業理論》與實踐綜合課(《數控機械專業限修機械基礎》、《極限配合與測量技術》、《金屬工藝技術》、《機床電氣技術》等課)等課程;專業技能項目課是指能夠滿足生產一線的技術工人需要的技能核心課程,包括《機械制圖及CAD》、《車工理論》、《數控加工工藝與編程》、《鉗工理論及實作》、《數控操作與維護》等課程,重點選取了“軸類零件的車削”、“套類零件的車削”、“特型面的車削”、“螺紋的車削”、“平面銑削”、“二維輪廓加工”、“孔系零件加工”、“曲面銑削”等項目教學內容。傳統教材已不能適應項目教學的需要,而選用已出版的部分項目教材在使用中操作難度較大、與學校數控機械設備不對應。為了適應我校數控機械加工專業的項目教學,我校從實際出發,組織本專業的學科帶頭人與專業骨干教師先后編寫了《數控編程Master CAM》、《數控車床編程與操作實訓指導》、《數車實訓與編程》等專業實習指導書與項目教學技能培訓教材。
項目教學活動的實施過程
(一)來自項目教學一線的教學實例
項目內容:按照加工圖(每小組兩張),在數控銑床上完成零件的加工。
毛坯:100×40鋁件
地點:學校實訓樓一樓數控實訓中心時間:15:00~18:00
學生分組:六個小組,每個小組10人,其中一人為本項目“車間主任”,負責對本小組“工人”的組織管理。
階段一:制定項目計劃(1小時)改變以往教師來分析加工圖,給學生講好加工程序的教學方法。讓各個小組分組討論,確定加工路線,設計刀具補償的軌跡,進行FANUC程序的編寫。小組之間也可以互相討論,教師進行適時指導。這樣,學生由被動地聽,轉變為主動地學。其他學生都表現出極大的興趣。經過完成程序,在電腦上進行仿真模擬,確定程序的正誤,確定工件在機床上的裝夾方案,一小時后,六個小組都完成了程序編制,并制定好了零件加工方案。
階段二:項目實施(1.5小時)開啟8臺數控銑床,每小組一臺,開始輸入程序、裝工件、裝刀、對刀、輸入刀補參數,進行零件的加工。教師在學生操作的過程中,一方面,規范學生的操作,另一方面,需要對每小組進行觀察,為項目的評估做有效準備。當學生在操作中遇到問題時,教師通常不馬上解答,而是讓其小組內解決,本組解決不了,小組互相幫助。這樣的合作學習,能大大提高學生的學習興趣。學生自主學習的技能往往比教師直接講授要扎實得多。經過一個半小時,除了一個小組外,其余組都經過粗加工、半精加工、精加工完成了零件加工。
階段三:項目評估(0.5小時)項目評估如果只注重項目作品的評估,忽略對學生整個學習過程的評估,會傷害學生的學習熱情。我們大膽采用了TS成績評估體系既對學生的項目作品進行評估,也關注學生的學習行為、學習習慣、學習態度、動手能力及參與度等,并對其進行評價。建立學習記錄卡,由小組學生和教師分別評價,各占分權的40%和60%,每一次評價匯總在一起,就是該生的實訓成績。
階段四:項目反思(課后作業)引導學生對整個項目過程進行反思,將在制定項目計劃、實施項目的過程中遇到的問題進行及時的書面總結。小組內交流、班級內交流,幫助學生完成整個項目最后的提升。
(二)從多次實例教學經驗中提升出項目教學法的一般教學程序
項目教學與傳統教學法相比有以下三大優勢:以教師教為中心轉變為以學生學為中心;模糊了課堂的概念,將學生放在工作的情景中,學生的組織單位是項目小組;將傳授知識作為教學目標轉變為以完成項目的綜合能力為目標。項目教學法獨特的教學程序表現在以下七個環節。
恰當選取項目項目的選取要具有典型性、可操作性和知識寄存性。具體可遵循以下原則:(1)充分考慮到學生的智力與心理發展水平。(2)知識點難易適中,以學生能當堂理解消化為易。(3)學習過程有序、連貫。(4)各項目避免簡單重復,要由易到難,為學生經驗積累、技能水平的提高創造條件。(5)強調項目的實用性和培養學生的動手操作能力。教師選取項目時,要注意所選取的項目與未來職業崗位群的對應關系,突出項目操作本身的趣味性、藝術性,明確項目質量標準和能力培養目標,重視師生互動及學生學習興趣的激發,變“要我學”為“我要學”。
深入分析項目中的問題學生接受項目后,通過對完成項目所需相關理論知識和實踐操作步驟的分析,獲取解決問題的相關信息。其中,學生根據“產品”加工圖紙對項目進行結構分析、工藝分析、技術要求分析最為關鍵。為更好地幫助學生做好分析工作,提高分析質量,實習指導教師要為學生準備相關的引導題,幫助學生掌握分析問題的方法,提高分析問題的能力。學生在分析問題時遇到困難,應盡量讓其獨立解決,必要時可使用一些參考資料,以提高學生獲取信息、搜集信息和處理信息的能力。
“產品”加工流程設計流程設計是指學生在教師的引導下通過項目分析,設計出加工過程的步驟。此過程一般先在數控編程室應用CAD/CAM軟件進行仿真訓練,進行情景體驗。這樣可避免在實際操作中損壞機器和浪費加工材料。整個過程是師生共同行為,學生是主體。教師要求學生碰到問題時設法自己處理,必要時可查閱資料或問詢教師,以培養學生應用知識、查閱資料和制定計劃的能力。
嚴格檢查加工流程學生編制好的加工流程,能否具體實施還必須由教師把關。這一階段可采用談話方式進行。在專業談話中,學生應該回答教師提出的引領性問題,詳細介紹自己制定的加工流程方案,并說明相應的理由。對加工流程設計合格的學生,教師應予以肯定鼓勵,并簽發“產品”加工任務審批單。教師要鼓勵學生“一題多解”,凡符合要求且可行的加工工藝流程都應支持。
學生動手進行“產品”加工操作對于難度較大的“產品”進行加工時,實習指導教師可進行講解和示范,并強調安全操作注意事項。難度一般的“產品”可讓學生直接完成。學生憑“產品加工任務審批單”到材料室領取加工項目毛坯或原材料,按設計流程操作。實施階段是師生的共同行為,學生是主體,讓學生在實踐中學習,在實踐中檢驗自己的設計方案,在實踐中體驗成功的快樂,在成功中重塑自尊和自信。這一階段要求學生最大限度地獨立完成,當出現困難時可以向教師請教。學生在加工完成后,教師應對學生的實施過程、遵守勞動紀律和安全環保情況等進行小結。對學生的實際加工時間和操作工藝存在的問題也應進行記錄并給予指導。在工藝實施過程中要突出對學生判斷能力和問題處理能力的培養。對“產品”加工流程的組織,我們模仿了企業管理中的“分級管理方法”。即將整個班級分為若干個項目小組,每組選出一名小組長(又名“項目經理”),由“項目經理”負責組織小組成員討論項目要求,落實項目分工并實施。形成教師、項目經理、小組成員的三級管理體制。在這種管理體制下,學生既分工又合作,旨在培養學生的職業能力與團隊協作精神。小組成員數目一般不超過6人,分組時充分考慮到小組內部學生之間學習能力的差異性,將不同層次的學生分在一個小組,有利于學生的相互學習和提高共同完成工作的能力。在小組間建立“計時制”與“計件制”、“成功率”與“效益獎”等競爭機制,更有利于小組成員形成凝聚力。
“產品”質量檢查質量檢查可采用自查與互查相結合的方式進行。學生對照質量標準對自己的“產品”進行質量檢查,發現問題,分析問題,提出改進方案,并對自己的“產品”進行修正改良。然后教師對修正方案和改良“產品”作出評價。
學習評價評價一般視其情況選擇教師評價、學生自評、小組互評等形式。教學評價要重視過程評價,以鼓勵學生積極參與、激發興趣、體驗成功,培養其熱愛專業、敢于創新、樂于實踐的綜合素質。項目完成后,教師要對學生項目的完成過程進行評價:(1)項目的完成情況;(2)是否有創新方法。(3)小組分工合作情況。(4)課堂紀律。(5)技能的掌握情況。通過學習評價,不但可以檢查學生的專業技能水平,還會增強項目小組的團結協作能力,保證課堂紀律。
歸納項目教學法的特點
通過一年來的項目教學實踐活動,我們發現項目教學法最顯著的特點是以項目為主線、教師為主導、學生為主體,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
目標指向的多重性對學生,通過轉變學習方式,在積極主動的學習環境中,激發好奇心和創造力,培養分析和解決實際問題的能力。對教師,通過對學生的指導,轉變教育觀念和教學方式,從單純的知識傳遞者變為學生學習的促進者、組織者和指導者。對學校,建立全新的課程理念,提升學校的辦學思想和辦學目標,通過項目教學法的實施,探索教學組織形式、活動內容、管理特點、考核評價、支撐條件等的革新,逐步完善和重新整合學校課程體系。
培訓周期短,見效快項目教學法通常是在一個短時期內、較有限的空間范圍內進行的,并且教學效果可測評性好。
可控性好項目教學法由學生與教師共同參與,學生的活動由教師全程指導,有利于學生集中精力練習技能。
注重理論與實踐相結合要完成一個項目,必然涉及如何做的問題。這就要求學生從原理開始入手,結合原理分析項目、制定工藝。而實踐所得的結果又考問學生:是否是這樣?是否與書上講的一樣?
如何在項目教學活動中培養學生的職業能力
1.在基本素質課與專業素質課教學中,我校所開設的《漢語聽說與讀寫》、《專業數學》、《專業英語》、《專業體能訓練》、《職業與人生》等課程著重培養學生的方法能力與社會能力,即解決實際問題的能力、與他人交流合作的能力、應用技術的能力、工程計算的能力、方法能力、心理承受能力、適應重體力勞動的體能、自我完善與發展能力。
2.在專業理論與實踐綜合課教學中,著重培養了學生的專業技術應用能力。通過《專業制圖與CAD》課的教學培養了學生的識圖與繪圖能力,通過《機械基礎》、《極限配合與測量技術》、《金屬工藝技術》、《機床電氣技術》等課的教學,培養了學生機械制造與控制的基礎能力。
3.在專業技能課程項目教學中,著重培養了學生的專業操作能力。通過《機械制圖及CAD》、《車工理論》、《數控加工工藝與編程》、《鉗工理論及實作》、《數控操作與維護》等課的教學,培養了學生的可編程控制器應用能力、機加工機床操作能力、機械零件檢測基本能力、數控加工操作與調整能力、數控加工工藝編程能力、數控機床調試與維護能力、數控機床控制技術應用能力。
總之,學生在項目實踐過程中,體驗到了創新的艱辛與樂趣,理解和把握課程要求的知識和技能,分析問題、解決問題的能力、團隊精神及合作能力等得到了全面培養。