數控車床編程與操作模塊化教學設計研究

王 婧 陳 軍

（萊蕪職業技術學院 山東濟南 271100）

數控車床編程與操作是基于對裝備制造業數控車削加工崗位的整體調研與分析，采用校企合作方式，以數控車床手工編程與操作加工為主要內容的職業崗位方向課程，是集數控車削加工工藝、加工程序編制、數控車床操作、工件加工及質量檢測教學于一體的課程。學生完成該課程學習后，應達到國家職業技能鑒定數控車床操作工中級水平，部分達到國家職業技能鑒定數控車床操作工高級水平，并具備中等復雜程度回轉體零件的數控車床加工工藝制定能力及編寫較復雜回轉零件數控車床加工程序的基本能力。

《中國制造2025》是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。智能制造業創新人才的培養是加快制造業轉型升級的重要保障，是推動中國從制造大國向制造強國轉變的重要基礎和戰略支撐。當前，開設數控技術專業的高職院校并不少。但大多數院校的數控技術專業課的教學模式創新不足，課程編排因循守舊，重理論輕實踐，重計算輕訓練，重知識輕素質；課程內容繁難偏舊、交叉重復，缺乏有效整合；教學過程對應知、應會目標落實不夠，實踐教學效果不明顯；工學結合、產學結合、校企合作大多無法真正落到實處；課程體系存在邏輯順序上的偏差等諸多不足；所授知識與國際標準脫節；教學內容不能滿足學生自主學習和個性化學習的要求。

根據對以上問題的調研及學生在線學習情況的統計、分析，本文遵循“以職業標準為依據，以企業需求為導向，以職業能力為核心”的理念，對以數控車工核心能力培養為主要目標的數控車床編程與操作課程進行教學改革，整合教學內容，進行模塊化教學設計，滿足在校學生及社會學習者的要求，適應全日制教育和終身教育的需求。

一、模塊化教學設計概述

模塊理論最早由美國邁克爾·加扎尼加（M i c h a e l Gazzaniga）教授于1976年提出。模塊理論引入教育教學領域后，在當今世界形成了兩種模塊化教學的主要模式：第一種是在北美實行的CBE模式（Competency Based Education），可稱之為“能力模塊”；第二種是國際勞工組織（ILO）研發的MES模式（Modules of Employable Skills），可稱之為“任務模塊”。兩種模式均強調實用性和技能性，符合職業教育的人才培養目標[1]。

當前，隨著互聯網和信息技術的高速發展，在線教育作為一種新常態，正在重塑傳統教學模式[2]。當代社會新技術變革和知識更新的步伐加快，學習者既有在校學生，也有企業職工、社會上有學習需求的學習者。他們具有多樣化、個性化、終身化的學習需求。為充分應對不斷涌現的新情況、新問題，不再受制于時間、地域和資源等因素，課程的學習層次、教學內容必須與社會同步更新，與時俱進地、持續性地滿足學習者的知識更新需求，培養數控車工核心能力。

二、模塊化教學內容開發研究

（一）對不同層次學習對象的分析

在《中國制造2025》的背景下，企業轉型升級和“智能制造谷”項目的實施落地需要具有深厚理論基礎和扎實實踐能力的數控技術專業技術技能型人才充實企業人力資源。目前，企業人才的主要輸入渠道一是高職院校，二是企業現有職工和社會人員。

1.學生接受能力存在差異

生源的多元化，表現在學生的知識層次、技能水平、學習能力、個性特點等方面都存在差異。傳統教學不利于順利組織和統一實施教學活動。調研發現，目前的專業課程教學內容多以單元化、項目化的形式呈現，在知識的系統性、完整性及教學內容的難易程度編排上難以滿足學生個性化學習和人才梯度培養的要求。

2.職工教育背景、工作經驗不同

企業職工培訓同樣存在類似問題：一方面，參訓職工崗位不盡相同，知識背景不同，培訓需求不同；另一方面，許多培訓項目的內容缺乏針對性。因此，對培訓內容有針對性地進行模塊化設計，根據受訓員工的培訓需求選取相應的模塊，才能達到培訓目的。

（二）教學內容的選取和組織

項目化教學改革的推進在一定程度上改變了數控車床編程與操作課程教學中“重理論、輕實踐，重知識、輕技能”的狀況，取得了一些成效，但在實施過程中仍存在不足之處。

1.項目設置囿于單門課程

數控車床編程與操作是一門對學生綜合能力要求較高的課程，涉及機床、刀具、工藝、編程、操作、測量、質量控制等知識與技能。目前，職業院校項目教學中的“項目”多是為滿足該課程相應的技能教學需要而設計的，與其他課程之間的關聯性不足；部分學校有補充相關課程知識，但只起到了“搬運工”的作用，知識的關聯性仍然較差。

2.項目設計及教學活動的局限性

決定教學項目科學、合理與否的因素主要有如下幾點：

首先，專業課教師深入企業生產一線、接觸本行業權威專家和技術人員的機會少，設計的教學項目不能與企業實際生產接軌；

其次，在設計實訓教學項目時，教師往往僅考慮滿足教學活動的實施要求而硬性簡化、統一，內容難易度及實施過程與企業真實生產情境不符；

最后，教師要么生搬硬套企業生產文件，要么直接以職業資格鑒定標準為依據設計教學項目，片面強調技能考級，將技能培養變成了“應試教學”。

3.學習對象的綜合素質欠缺

教學項目中缺乏思想政治素質、人文和科學素養、團隊合作精神、職業道德及創新創業能力等內容。

三、模塊化教學設計

教師應依據人才梯度培養要求、專業崗位知識體系、課程標準，對教學內容進行模塊化設計。

（一）完善課程標準

學校應在企業調研的基礎上，按照崗位群的實際需求，根據山東省數控技術應用專業教學指導方案和數控技術專業人才培養方案，融入國家職業標準、企業崗位標準、德國DIN66025數控標準，制定“雙證通融”的新課程標準。

教師充分考慮專業發展動態趨勢，融入相關專業新知識、新技術，才能保證教學內容的先進性；在模塊設計中融入國際標準（德國DIN66025數控標準），才能增強課程標準的規范性和可持續性。

（二）立體化設計

表1 教學內容

教師應按照國家職業技能鑒定標準中對中級工、高級工的要求設置教學內容。教學內容設計的核心是根據學習者的認知規律和數控車工從業崗位技能等級，將學習領域分成三個等級（Lever）學習領域。每個等級的學習領域與數控技術崗位技能等級相對應（見表1）。教學內容分為三個等級。每一個零件都配有數控加工工藝文件、程序單、檢測單等資料，供學習者選學，更全面、更系統。學習者可以根據自己的水平進行個性化學習，還可以將解決實際問題的過程中涉及的多種理論和方法設計為單獨模塊，弱化學科界限。教學過程參照生產問題的解決過程，最大限度地真實化，力求通過項目的實施達到預期的培養效果（如圖1）。

圖1 立體化設計

（三）模塊化組合方案設計

教學內容模塊化能適應不同教學對象的不同需求。每個模塊相對獨立，又能有機組合。學習者可根據自己的知識、能力水平，自主選擇模塊內容，實現分層教學，梯度培養。

四、結束語

數控車床編程與操作模塊化教學設計應充分考慮專業發展動態趨勢，融入相關專業新知識、新技術，保證教學內容的先進性。在模塊設計中融入國際標準（德國DIN66025數控標準），增強了課程標準的規范性和可持續性，能適應人才的梯度培養要求，適用于相同專業、不同基礎的學習對象。教學內容來源于企業真實生產案例。在必要的增刪、整合后，教師要依據類別、特征、應用，將其設計為具有獨立性、關聯性、完整性的教學模塊。同一教學內容可設計為難易度不一的多個模塊，以其不同難易程度、不同組合方案適應不同學習對象的學習要求和人才梯度培養的需求。

同時，教師應依托資源共享課網絡平臺，利用信息化技術手段，建立課程數字化資源模塊化數據庫，實現多媒體資源共享，并根據學習和培訓需求，進行動態調整和修訂，打破傳統培訓內容的“時效性”局限，既滿足在校學生的學習，又能給企業職工、社會再就業人員提供學習平臺，契合國家的終身教育理念，滿足學習者的需求。