基于行動導向的《數控加工工藝與編程》課程標準的制定

曹 井 新

(黑龍江建筑職業技術學院 建筑材料與工業技術學院，哈爾濱 150025)

1 基于工作過程的數控技術專業課程體系開發

以基于工作過程的課程觀指導課程體系的開發，能夠保證教學目標從企業對人才需求的邏輯起點出發，最大限度地滿足高等職業教育對學生專業能力、方法能力和社會能力的培養要求。數控技術專業實行校企合作、工學結合的“2+1”人才培養模式并將校企合作教育融入人才培養全過程。在數控技術專業校企合作教育教學指導委員會的指導與協調下，遵循“企業調研→學生工作崗位或崗位群歸納匯總→崗位工作任務分析→行動領域歸納→行動領域向學習領域轉換→學習情境設計”的開發過程形成了數控技術專業課程體系。高等職業教育課程開發是一個具有“顛覆性”的復雜過程，一定擺脫學科教育體系的束縛，并需要經過幾輪探索與教學實踐才能形成一個比較完善的課程體系。

1.1 企業調研

企業調研是數控技術專業課程開發工作的第一步，通過深入企業調查研究，可以有效掌握人力資源結構現狀、數控技術專業發展趨勢和人才需求狀況、數控技術相關崗位對知識、能力和職業資格的要求和典型職業活動過程等信息，從而為數控技術專業定位、專業服務面向的崗位群、培養目標和課程開發奠定基礎。通過企業調研，數控技術專業學生應具備如下能力：

(1)專業技術能力：識讀和繪制機械圖的能力；使用CAD等軟件進行機械零部件結構設計的能力；材料選擇及熱處理工藝安排的能力；機械加工工藝安排及普通機床操作能力；數控機床手工編程與操作及使用仿真軟件進行數控仿真加工的能力；使用自動編程軟件進行自動編程與加工操作的能力；機械設備維護能力。

(2)專業知識：機械識圖與制圖知識、機械CAD軟件操作知識；機構識別、典型零件受力分析知識；機床構造與電氣控制知識；材料選擇及熱處理知識；機械加工工藝知識；數控手工編程指令及數控加工仿真軟件操作知識；自動編程軟件操作知識；機械設備安全使用與維護操作知識；企業管理知識。

(3)社會能力與方法能力：良好職業道德和愛崗敬業精神；一定的語言及文字表達能力；計算機操作及應用的能力；自學能力和獲取信息的能力；團隊協作能力及溝通能力。

1.2 崗位工作任務分析

對數控技術專業對應的工作崗位及崗位群進行工作任務分析，其典型工作任務有：識圖繪圖、零部件測量與繪制、機械零部件初步選型設計、CAD軟件操作、材料選擇、零件裝夾、刀具選擇與裝夾、普通機床操作、數控機床編程及操作、機械加工工藝制定、零件檢測、機床日常維護等。

1.3 行動領域歸納

根據能力復雜程度對典型工作任務進行整合，形成數控技術專業綜合能力領域：零部件測量與繪制、構件受力分析、軸盤類車削加工、腔槽類銑削加工、零件的數控加工工藝制定與程序編制、數控機床操作與維護等。

1.4 行動領域向學習領域轉換

根據職業成長及認知規律遞進重構行動領域，將其轉換為學習領域(課程)：公共課、數學建模訓練、機械制圖與CAD訓練、產品技術文件設計制作、構件強度計算、零件公差分析與測量、機構識別與分析、材料選擇與毛坯成型、電工電子技術、液壓與氣動技術、零件機械加工工藝編制、數控加工工藝與編程、零件數控仿真加工、典型零件自動編程、機床電氣控制、數控機床操作、專業英語、入學教育、軍訓(含軍事理論)、畢業實踐(頂崗實習)、畢業教育、機加工工種實訓、數控機床操作實訓、庫存管理數據庫開發、企業經營與管理、市場營銷。

2 《數控加工工藝與編程》課程標準

以筆者所在學院的數控技術專業為例，針對企業調研中的崗位需求，《數控加工工藝與編程》學習領域(課程)定位于培養學生從事數控編程員，數控工藝員數控機床操作工崗位工作所應具備的知識和技能，并為學生考取數控機床操作工職業資格證書奠定基礎，從而實現學生畢業后與就業崗位的零距離對接。課程標準的內容要從關注教師的“教”轉向關注課程的實施過程和學生的學習過程。

2.1 課程目標

《數控加工工藝與編程》學習領域課程以數控加工實際中典型零件為載體，通過對其進行加工過程進行學習，使學生掌握數控加工工藝分析、數控加工手工編程與調試和數控仿真加工軟件操作、數控機床加工和零件檢驗等專業知識和技能，為學生畢業后從事數控機床編程與操作等崗位工作奠定基礎。

課程知識目標: 識讀零件圖；數控加工工藝制定；數控加工中刀具的選擇； 數控加工手工編程與調試的方法和技巧；數控仿真加工操作過程及相關軟件的使用；數控機床操作；零件檢測。

職業能力目標:數控加工工藝制定；數控加工手工編程；數控機床操作。

社會能力和方法能力目標:查閱機械加工相關手冊；應用數控系統相關指令與功能數控加工手工編程；團隊協作精神和自律意識。

2.2 開發思路

學習情境是工作過程導向的課程教學的基本單元，是將學習領域中的能力目標和學習內容進行基于教學論和方法論轉換后構成的主題學習單元。以數控加工實際中的典型零件為載體，以工作過程為導向進行《數控加工編程》學習領域情境設計。基于行動導向教學觀，結合數控機床操作工工作任務及其工作過程和“咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步教學法、引導文法和角色扮演法將《數控加工工藝與編程》學習領域中的能力目標和學習內容進行轉換后進行教學設計。教學過程模仿加工制造企業實際生產流程，課程在具有“一體化”功能的教室內進行，力求突出學生學習主體地位，培養學生自主學習能力，改變傳統的“教師教，學生學”的學習格局，充分發揮教師的“導演”角色作用和學生的“演員”角色作用。

2.3 課程內容

序號學習情境工作項目1圓柱(錐)面數控加工程序的編制外圓柱面數控加工程序的編制;外圓錐面數控加工程序的編制;寬槽(面)數控加工程序的編制;內、外圓柱面數控加工程序的編制;內溝槽(面)數控加工程序的編制2成形面數控加工程序的編制凸圓弧面數控加工程序的編制;凹圓弧面數控加工程序的編制;成形面數控加工程序的編制3螺紋(面)數控加工程序的編制外圓柱螺紋(面)數控加工程序的編制;外圓錐螺紋(面)數控加工程序的編制;復合外圓面數控加工4孔(面)數控加工程序的編制鉆孔(面)數控加工程序的編制;銑孔(面)數控加工程序的編制;螺紋孔(面)數控加工程序的編制;任鏜孔(面)數控加工程序的編制5輪廓(面)數控加工程序的編制大平面數控加工程序的編制;臺階面數控加工程序的編制;內輪廓(面)數控加工程序的編制;外輪廓(面)數控加工程序的編制

續表

序號學習情境工作項目6腔槽(面)數控加工程序的編制封閉直槽(面)數控加工程序的編制;圓弧槽(面)數控加工程序的編制;開式溝槽(面)數控加工程序的編制;內型腔(面)數控加工程序的編制;對稱腔槽(面)數控加工程序的編制;橢圓腔槽(面)數控加工程序的編制7模具輪廓面數控線切割加工程序的編制凸模輪廓(面)數控線切割加工程序的編制

2.4 學習情境教學方案設計(以圓柱(錐)面數控加工程序的編制為例)

學習情境圓柱(錐)面數控加工程序的編制能力描述識讀零件圖;制定數控加工工藝;選擇數控加工刀具;進行數控加工手工編程與調試;進行數控仿真加工操作,正確使用相關軟件;合理、正確進行數控機床操作;使用游標卡尺進行零件檢測目 標掌握基本外圓面數控車削加工編程及操作方法主要內容分析階梯軸數控加工工藝;運用直線插補指令、刀具半徑補償指令、復合循環指令編寫數控加工程序;基本外圓面數控車削仿真加工;基本外圓面數控車削加工與零件檢驗教學媒體教材、教學幻燈片、相關工作頁、數控仿真軟件、數控機床教學方法“咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步教學法,引導文教學法,角色扮演法。教學過程:布置任務→讀機械圖→分析工藝→查閱相關資料→編程→修改、調試→仿真加工→實操加工→總結評價學生應具備知識和基本能力識讀機械圖、機械加工工藝制定、材料性能與選擇教學場所“一體化”教室考核評價方式期末終結性評價30%,過程性評價70%。過程性評價中:教師評價(40%),學習檔案(30%),小組評價(15%),自我評價(15%)考核時間工作任務學習結束時考核與期末終結性考核結合

3 結語

《數控加工工藝與編程》課程標準經過教學實踐，學生和用人單位反映學習情境設置合理，學習項目和相關工作頁與企業崗位結合緊密，學生學習興濃厚。專業能力和方法能力得到提升，頂崗實習上手快。

在行動導向的《數控加工工藝與編程》課程標準在教學實施過程中，教師必須轉變觀念，以教學項目為教學單元組織知識內容，將知識融入到工作過程中，通過學生主動學習，達到“手腦并用，行知合一”的學習效果。以項目為主導的行動導向教學一定要注意做好以下幾個方面的工作：針對具體工作任務展開教學；為學生提供解決問題的空間；教師是教學組織者與引導者，學生是學習的主人和主體；學生有自我評價的機會。

基于工作過程的行動導向課程以行動為先，教學情境將是真實的工作環境或虛擬現實或是完整的仿真系統環境，讓學生親歷結構完整的工作過程或產品服務，在這一環境中，教師是先行者或咨詢師，是“車間主任”的角色，教師要充分利用實驗(訓)室、“教學工廠”、因特網、圖書館等立體教學資源，搭建一個真實的“工作環境”，讓學生在體驗中學習，在實訓過程中練就技能，在動手操作過程中學會做事和工作，學會使用工具，學會與工作人員溝通與交流。學生實訓作品可以是課題調研報告、項目說明書、實訓報告等。

行動導向的課程要充分利用理實“一體化”教室。行動導向課程的教學情境將是真實的工作環境或虛擬現實或是完整的仿真系統環境，在這一環境中讓學生親歷完整工作過程，需要教師是先行者或咨詢師，是“車間主任”的角色，教師要充分利用網絡、實驗(訓)室和圖書館等教學資源，搭建一個理實“一體化”教室，讓學生在體驗中學習技能，在動手操作中學會做人做事，學會與他人交流。

[1]丘立慶，等.高職數控技術專業學習領域課程開發探索與實踐[J].廣西教育，2009，(30)：13～14.

[2]劉高進，等.基于工作任務驅動的“數控機床故障診斷與維護”課程標準探討[J].民營科技，2010，(11)：66～67.

[3]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007：23～30.