基于工作過程的“數控加工工藝”課程教學改革與實踐

龐浩

（浙江紡織服裝職業技術學院 浙江 寧波 315211）

基于工作過程的教學方法是一種能較好地適應職業教育與培訓的教學方式。不來梅大學技術與教育研究所勞耐爾（Rauner）教授認為“一個職業所以能夠成為一個職業，是因為它具有特殊的工作過程，即在工作方式、內容、方法、組織以及工具的歷史方面有它自身的獨到之處”，把工作過程定義為“在企業里為完成一件工作任務，并獲得工作成果，而進行的完整的工作程序”，該過程“是一個綜合的、時刻處于運動狀態但結構相對固定的系統。”

基于工作過程是教學方式由理論推導的學科教學方法向情境式教學適應職業教學方法的轉變，目的是避開高職學生理論推導能力不足的弱點，通過情境教學的刺激，激發學生學習興趣。數控加工工藝是指使用數控機床加工零件所采用的各種加工方案和工藝手段，它是伴隨著數控機床的產生、發展而逐步完善起來的一種應用技術，是人們進行大量數控加工實踐的經驗總結，數控加工工藝技術具有綜合性、系統性的特點，是高職數控技術專業學生核心知識與技能，也是高職數控技術專業學生未來崗位必備核心能力。培養學生機械零件制造工藝能力是本門課的主要任務。

根據職業教育的特點，很多高職院校都在進行基于工作過程的項目教學工作，在取得一定進展的同時也存在很多問題，如理論準備不足，項目積累不夠充分，教學平臺不能體現生產情況，沒有基于工作過程的整套項目教學教材，教師團隊不適應項目教學，企業教師對教學理解不夠而學校教師又沒有深刻的企業體驗，學生因很少進入項目工作與學習的環境而難于完成有難度的數控工藝項目等。

我院數控技術專業根據自身所處地區現代制造企業情況，對“數控加工工藝”課程進行基于工作過程的項目教學建設，并開始工作過程情境教學設計與教學實踐。我院在整合教師、實驗室、企業資源的基礎上，通過構建基于工作過程情境的教學平臺，建設模擬企業數控工藝員工作的學習情境，應用典型企業項目牽引教學并輔之以綜合考評方法，經過幾年實踐取得了一定成效，積累了一些經驗。

一、構建基于工作過程情境的教學平臺

由于職業教育與普通教育教學過程和方法區別較大，且高職院校原有教學設施大多是按照注重理論教學設計的，故按照職業教育的特點建設職業教育教學平臺十分重要。特別是專業課程，教學平臺應能反映學生未來就業崗位企業工作過程。“數控加工工藝”課程主要培養數控技術專業學生現代機械制造工藝技術能力，能完成企業基層工藝員所承擔的工藝規程與工裝設計任務，初步解決生產中的工藝問題的能力，要為這一目標實現構建基工作過程的情境教學平臺。

（一）構建基于工作過程課程的教學環境

“數控加工工藝”課程基于工作過程的教學設計，是以企業典型工藝項目為牽引展開，學生在教師指導下完成若干項目，在實踐中學會完成工作任務。學習情境設計應能充分體現企業工藝設計過程，教學環境應能體現相關要求。根據對企業深入調查，構建模擬企業工藝室（廠或車間）的環境，在學校建設“教學做”一體化工作室。工作室主要資源包括：典型零件的工藝規程樣本、樣件，典型零件夾具樣本、實物，典型零件加工錄像，各種工藝資料手冊，國內外相關標準，機床手冊和樣本，企業的各種規章制度，以及模擬工廠或車間。這些資源能夠使學生更加便利地接觸到所需的工藝資源與信息，從而更好地融入工藝工作的氛圍與情境中。

（二）引入企業工藝師作為兼職教師

設計零件的數控加工工藝，必須以經驗豐富的工藝師作為支撐，如果學校沒有具備企業經驗的工藝師作為教學指導，則很難體現工藝設計工作過程。特別是由于行業不同，制造工藝不同，企業氛圍亦有所不同，應按學生就業崗位要求，引進熟悉行業工藝的工藝師作為兼職教師，才能形成企業氛圍。

在教學過程中，根據企業工藝師特點開辟專門特色工藝單元，介紹工藝的開發與實驗情況，使學生知道新工藝的產生與不斷革新的重要性，提升學生學習工藝知識與技能的自豪感。自覺鉆研工藝，為在工作崗位施展才能打好基礎。

企業工藝師兼職教師可以帶來最新的行業工藝技術，在教學中融入企業的思維方式、市場對技術的要求、最新的工藝案例，能夠使學生日后更容易融入社會。專任教師應發揮自己對教學環境熟悉的優勢，與企業教師優勢互補，完成教學任務。實踐證明，只有充分協調好專任教師與兼職教師的教學安排，才能形成優良的教學情境，對學生也最為有利。

（三）建設“數控加工工藝”網上資源

目前，計算機作為學習終端已經普及，在教學過程中及時提供網上資源十分必要，在建設“數控加工工藝”學校精品課的基礎上，我院同步建設了網上資源，將教學視頻、企業制造過程視頻、工藝文件樣本等資源上傳至網絡，在工作室“教學做”時，學生隨時可以取得相關資源，使得教學過程更加通暢。

二、構建模擬企業數控工藝員工作的學習情境

構建模擬企業數控工藝員工作環境，模擬行動領域數控工藝員工作過程，在教師的示范和指導下，學生邊學邊做，構建出便于學生學習的學習情境。

今天，公眾能輕易學會修改數碼圖片內容的后期技術，將客觀現實主觀化，而且可以構建虛擬實景，把已經消失的或根本不存在的物像重構或虛構出來，將主觀意識客觀化。這種客體和主體雙重反轉對社會既有觀念具有極大的破壞力，它可能把我們扔向虛擬現實和虛擬社會的深淵。那么，我們還能擁有真實嗎？數碼攝影能否代替我們人類智能？后資本主義時代數碼文化工業是否開啟望遠鏡將人類智能置入數碼攝影之中？當真理成為漂浮的能指之時，量子—數碼世界觀將會把我們帶向怎樣的未來？

（一）梳理工藝員工作過程，使學生進入崗位角色

根據涂爾干（EDurkheim）的社會學功能理論，教育的目的“在于使年輕一代系統性的社會化”，“使出生時不適應社會生活的個體成為嶄新的社會的我”。依據上述理論和工作過程的教學方法理念，基于工作過程的教學方法實際上是為學生進入專業角色 （社會）的一種實踐和模擬。學習情境是學生掌握工作過程知識與能力的便捷方式。

通過梳理工藝員工作過程、選擇典型工作任務、將典型工作任務轉化為學習領域、設計學習情境，使工藝員工作過程展現在學習領域，學生在角色扮演中逐步掌握工藝員的工作能力。

（二）建構基于工作過程便于認知的學習情境

以瑞士教育學家皮亞杰（JPiaget）為代表的建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人（包括教師和學習伙伴）幫助，利用必要的學習資料通過意義構建的方式而獲得。建構基于工作過程學習情境，應按照工藝工作過程內容對課堂教學內容進行序化，將學習領域細化成學習情境進行教學。

建構學習情境必須根據學生認知規律展開，先使學生熟悉教學情境的邏輯關系，認識基本工作工具；再從簡單零件工藝設計開始，逐步過渡到中等難度的零件，到特殊零件工藝設計。在教學過程中，應建立學生學習小組，以便于構成協作情境。這不僅有利于學生間相互協作、會話和意義建構，攻克認知難點，而且可形成良好的學習氛圍，使學習更具現場感。

（三）建立“現代師徒制”教學方法

教師與學生的角色是基于工作過程教學的關鍵，傳統師徒培養方式是從實踐中學習知識與技能，解決了傳統手工業技術的傳承問題。現代大工業技術復雜，知識與技能領域廣，按傳統師徒培養方式效率不能保證。要更好地利用學校形式，發揮現代師徒教學方式優點，基于工作過程教學方法為此提供可能。

教師在基于工作過程教學中承擔師傅的角色，學生角色為徒弟，在模擬的學習情境中，完成知識與技能提升，這樣學生更容易掌握教學內容、提升能力，而且便于師生間、學生間的溝通，使學生在學習時更有情境感和成就感。

三、典型企業項目牽引的教學實施

實際生產中機械零件非常多，必須選出典型類型零件。我們主要以縫紉機零件為主，提供給學生整臺機械各類零件制造工藝，使每個學生受到各類常見典型零件工藝的訓練，在教學過程中我們主要做了以下工作。

（一）梳理典型機械零件工藝過程，建立典型項目庫

到企業收集相關的典型零件工藝規程，逐漸豐富典型零件工藝項目資源，建立各種技術文件檔案，方便學生查找。將學生畢業設計優秀作品等作為資料儲存起來，作為學生學習的樣本。企業的零件工藝規程可以使學生感受真實的企業工作情境，使學生工作更認真。

（二）編寫典型零件工藝教材

典型零件工藝的教材是十分必要的。為了能夠編寫更加符合企業實際的教材，我們深入企業解析工藝流程，測繪工藝裝備。將企業工藝流程拍攝成錄像，把企業典型零件工藝整理成教材內容，并按工作過程和教學情境序化成教學單元。

在教材編寫中，按照成組技術的原理，即按零件類型設置工藝項目，在項目中穿插相關知識點，使學生舉一反三，融會貫通，更加深入全面地掌握工藝知識與能力。我院首先編寫校本教材，并在幾年教學修改的基礎上出版，為展開基于工作過程教學提供了教學資源。

（三）建立模擬企業工藝設計流程的組織

為真實地反映企業工作情境，課程教學之初，在教學班成立工廠化的工藝技術組織，即成立工藝研究所。該研究所下設數個工藝小組，每個小組由4~5名學生組成，并任命一個組長 （相當于工廠車間工藝組）。任命課代表為所長助理，教師與兼職工藝師為所長或副所長。

每個工藝小組負責不同零件類型的車間，全班共同完成一個產品的各類工藝規程，班級學生共同協作，形成團隊，完成整個產品的工藝規程及部分夾具設計，遇到問題共同協商。為使學生得到較全面的鍛煉，學生在下一個產品中每組學生的零件類型加以輪換，以完成不同類型零件工藝能力的培養。

（四）以企業典型項目牽引，學生學中做、做中學

零件工藝規程和夾具設計是本課主要教學項目，對于沒有長期工廠工作經驗的學生來說是十分棘手的問題。采用“我做、你看，你做、我看；我再做，你再看；你再做，我再看”的學中做、做中學的方式，逐步提升學生的工藝能力及工藝感覺，使其逐步進入角色。

課程之初給每個工藝小組若干個企業項目為任務，要求學生在課程中完成工藝規程和部分夾具，并以這些項目作為牽引進行教學，使學生帶著任務和問題學習，在課程教學中逐步解決。在以企業典型項目牽引過程中，把學生帶到企業參觀生產線，熟悉企業設備和工藝裝備十分必要，這時企業兼職教師顯得更為重要。校中廠無疑是最好的教學場所，條件具備的可以將部分學生的工藝規程（包括數控程序）在廠中實現。我校開展“卓越技師”培養工程，對優秀學生重點培養。數控技術專業將機械零件工藝規程與夾具實現作為其中一部分。經過兩屆學生的實踐，效果較好，形成了部分實用作品，經過該項培養的畢業生在工作中工藝能力也受到了好評。

四、以項目為基礎的考評方法

以往以考試為主的考評體系很難適應基于工作過程的教學，建立以項目為基礎，過程和考試相結合的考評體系。將學生學習過程取得的成果計入學生課程總成績，注重學習過程評價，使學生更注重平時學習、注重細節，學生之間配合更主動，培養了學生團隊精神。

學生期末做完項目，組織項目答辯會，請部分優秀學生和企業工藝師組成答辯小組，對各組成果進行答辯，學生在答辯會上可以充分展示自己的成果，以培養學生自信心。通過答辯學生也可以提高項目表達能力、項目分析能力。

考試作為評價的一部分不可或缺，通過考試可以評價學生基礎知識掌握情況，也可以促進部分學生全面掌握工藝知識。這樣的評價方式，促使學生明確學習目的，學習主動性有所提高。2010、2011、2012級學生幾乎沒有曠課現象，聽課效果也明顯提高，數控加工工藝課程通過率達96%以上，學生數控工藝規程與夾具設計能力明顯提升，畢業設計指導量明顯減少，學生設計的工藝規程質量較高。通過基于工作過程的課程教改與實踐，學生對教學內容和教學方法比較認可，避免了過去由于學生沒有實踐經驗對教師授課不知所云的情況，教學過程更活潑生動。基于工作過程的教學方法，可以把以往的學習難點分散到過程當中，學生更容易掌握。

基于工作過程的教學方法提升了學生工藝設計能力，使學生對相關工藝知識的認識更加深刻。課程學習培養了學生的嚴謹工作作風，使其熟悉了未來工作崗位的工作情況，提高了職業認知度。

教學改革是一項復雜的系統工程，需要完成的工作很多，尤其在培養學生的創新能力和實踐能力方面仍需教師不斷嘗試探索。高職“數控加工工藝”課程教學應進一步提升學做一體教學平臺層次，構建企業真實環境的綜合工作室，使學生更好地體會企業工作過程，做到與企業崗位無縫連接，真正培養出適應社會發展的高素質的技術技能型人才。

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