工業4.0 新形勢下數控專業個性化定制的教學方法研究*

劉翠蓮，楊增銳，牛雅婷

（1.蘭州現代職業學院，甘肅 蘭州 730070；2.北京第二實驗小學蘭州分校，甘肅 蘭州 730070）

目前，我國處于經濟轉型的重要時期，國務院會議通過了《中國制造2025》，習近平總書記也在黨的十九大報告中指出：“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程”，因此職業教育在新時期下更要改革和發展。智能工業日新月異，而與其相關的數控專業相對發展緩慢，長期以來，固有的教學方式難以匹配學生的信息化習慣，數控專業招生量明顯下滑，數控專業的教學到了瓶頸階段。為了適應時代的發展，職業院校數控專業教學模式的改革勢在必行，要有針對性地開展個性化教學，鍛煉學生的應變能力，這既是職業院校的使命，也是新時代下數控專業的發展方向[1]。

1 數控專業教學現狀

數控專業是現行制造業中的重要專業，就業方向主要有設計編程、維護銷售、一線加工等。固有的數控教學主要以特征零件案例為模式，零件的講解與加工都有固定的格式，忽視了個性化產品為學生所帶來的巨大影響，學生無法全身心地投入加工設計中，也很難進行團隊協作[2]。學習效果不突出，現有的教學方式忽略了學生的學習狀態。因此，教學相長，要從傳統教學模式的被動轉化成需求的主動，從集體的案例轉化成個性的拓展，貼近實際，接近崗位，注重對學生興趣的培養。

2 工業4.0 新形勢下數控專業個性化定制的思路

個性化定制可以讓學生自己做選擇，教師提供資源和輔助，盡可能為學生個性化發展拓寬通道。在數控專業的個性化定制方案中，學生可以利用數字化設計、實現自己想要的產品模型，鍛煉自身空間想象能力；通過產品加工讓模型成為實物，提高自身的動手能力[3]。這種開放式的教學模式、發散性的思維，能極大地激發學生求知欲望，同時還鍛煉了學生建模及加工能力，為其將來就業鋪墊更廣闊的道路。

2.1 以學生需求為導向，結合專業要求制定培養目標

近年來，數控專業在職業院校中的發展遇到了瓶頸：招生規模下降，就業率不高。為突破這一瓶頸，數控專業的變革迫在眉睫，應以學生需求為導向，結合專業要求制定培養目標，通過創新教學模式，拓展專業課程，使課程的教與學有機融合。隨著“技能甘肅”口號的提出，職業教育既是職校學生的春天，也是職校教師永恒的事業，職業教育的價值就是提高職業學生的能力。

2.2 以培養目標為根本，確立數控專業的變革方向

要改革傳統的數控專業教學模式，適應學生的個性化需求，找到新的切入點，使學生既能掌握扎實的理論知識，又能具備先進的技能，具備一定的產品設計能力、調試維修能力和與人溝通、團隊協作能力。在這個培養過程中，教師要以培養目標為根本，確立數控專業的變革方向，與學校一起制定個性化課程體系和典型工作任務，使學生設計出來的產品有趣味、有意義、有市場；在設計過程中還要幫學生滲透專業核心技術，從而培養出綜合能力強、制造業認可的技能型人才。

個性化定制典型案例的實施過程中，教師提前對學生的任務進行指導分析，劃分理論知識重點，將工程制圖、機械設計、公差與配合、金屬切削材料、數控工藝等課程有機地結合起來，使學生在案例分析時能全面結合專業知識，在接收新知識的同時能手腦并用。在完成案例項目的過程中，學生潛移默化地學會了零件圖、操作裝配、設計最佳方案、分析制定合理的加工工藝等。通過這種典型的任務式教學，學生不僅完成了單個零件成型到整體形成的工作任務，還增強了團隊意識，學生間互相幫助、互相切磋，討論加工中的最優方案，并且在此過程中能不斷發現問題，不斷創新。與此同時，學校的各種設備和工具都能被充分地利用，學生完成的零件都具備互換性。這種個性化的教學模式深受學生的喜愛，既擺脫了傳統教學的束縛，學生也可以做自己想做的，使學生的素質與能力從根本上得到強化，更能適應社會發展和個人發展的需要，通過這種教學模式培養出來的學生也更受用人單位的歡迎。

在個性化定制的課程實踐中，高職數控及智能制造專業可共同開發案例項目，集工業產品設計和數控加工于一體化進行教學，從案例設計到各專業教師指導，為學生仿真建模。學生在學習過程中獲得的個人經驗和探索，會逐漸變成屬于自身的能力，這是學生持續發展的根本。

2.3 以個性化發展為依據，激發學生內在動力

在各類的實踐課程中，學生可以自行參加研討會，如小組內研討、班級研討、校部級研討等，以及向指導教師匯報、面向企業匯報等。到學期末，學生可以對專業成果進行形式多樣的展示，可以是個人作品，也可以是小組作品，甚至可以錄制小視頻上傳至網絡平臺，與其他學生分享并進行點評。通過多種形式的匯報和展示，學生可以體會到自己的進步和價值，感受到學習的成就，并激發自身的內在動力。

在個性化定制課程實踐中，教師引導學生在專業上有所探索、有所期待、展示成果，讓學生在原有理論的基礎上能得到最大程度的鍛煉。在實踐課上，學生需要用大量的業余時間查詢資料、完成項目，這樣還可以提升學生的自主自學能力。

3 工業4.0 新形勢下數控專業個性化定制的保障

一個新的教學模式的實施，需要資源的保障，個性化定制也源于企業數據平臺的幫助[4]。校企合作的同時，企業的工程技術人員可指導學生開展具體案例，定向培養，使實踐課程以工學結合的模式展開教學。例如，2019 年，在蘭石重裝的支持下，甘肅部分職校學生可實戰落地項目。

實訓過程中，工業產品設計和數控加工課程的任課教師，均可在學生的設計環節和加工環節實施指導；學生在裝配過程中，也需要有裝配鉗工的任課教師的指導。因此，個性化定制教學的模式是團體協作下的創新活動，可結合名師工作室的資源力量，使得教學實驗順利開展，以提高學生的實踐能力。

2020 年，線上線下相結合的教學需求已成常態化，通過超星學習通平臺教師能利用豐富的教學資源，擴展個性化定制中的學習資料。專業課教師和學生以線上線下隨時合作、分項承擔的方式承辦案例項目，給學生提供了參加實際工作、工學結合的機會[5]。

除此之外，還可以邀請畢業生的參與，把在工作崗位的畢業生與在校生緊密聯系在一起，讓他們把專業的經驗、工作中的要求、現場與理論的融合因素等帶到教學過程中，使課程實踐更專業和有效。

4 工業4.0 新形勢下數控專業個性化定制的評價

教育教學就是為了挖掘學生的潛能，滿足學生學習需求，而評價正是檢驗教學效果的有力工具。在課程設計初期，教師要建立全面的評價體系，評價不僅要注重學生的專業成績，更要幫助學生重回自我，提升學習自信。數控專業個性化定制的評價具有十分重要的作用，能激發學生自我潛能，找到個性，開拓創新型的思維，促使每一位學生找到自己的興趣所在。評價的作用相當于教學的指揮棒，能推動教學發展，因此如何實施個性化的評價就顯得尤為重要。

以課情分析為例，教師在課前與課中都要給予學生不同層次的評價，如激勵型、肯定型。對于動手能力強的學生，教師不應輕易鼓勵，而是要在其自己發現問題、解決難題，或是有創新、創意時及時給予肯定，這對于案例的進展會起到推動作用，使他們越挫越勇。對于行動方面比較遲緩的學生，當取得每一個小進步時，教師都應給予評價鼓勵。

評價方式具有多樣性，評價方法也多樣化，如理論性評價、過程性評價、結果評價。結果評價應將理論評價與過程性評價有機結合起來，對學生做出個性的、具體的評價，促進學生不斷發展[6]。

5 結束語

現今，制造業正在發生翻天覆地的變化，工業4.0 新形勢下，信息技術與制造技術緊密融合。為了瞄準世界科學技術發展的前沿，中國制造必須掌握核心技術生產力，以質量為優勢，實現中國制造水平的躍升。職業院校需通過數控專業個性化定制的教學分析思路，針對性地培養人才，提高人才的技能水平，使其能更好地與企業、與社會、與制造業的需求實現無縫對接。個性化定制不僅是教學觀念上的轉變，更是教育制度和辦學思路的創新，因此職業院校要提高教學效果，加快課程改革的步伐和對高技能型人才的培養，全面地實施個性化定制的計劃，使其符合職業教育學生成長規律，也滿足新形勢下學校發展、培養人才，提升就業率、競爭力的需要。