基于高端技術(shù)技能人才培養(yǎng)的高職制造類專業(yè)課程升級與改造
——以“計算機(jī)輔助制造”課程為例

黃 燕

(湖北開放大學(xué)/湖北科技職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430074)

一、 引言

2021年4月，黨中央、國務(wù)院召開全國職業(yè)教育大會,習(xí)近平總書記在會上強(qiáng)調(diào)要優(yōu)化職業(yè)教育類型定位，建設(shè)一批高水平職業(yè)院校和專業(yè)，增強(qiáng)職業(yè)教育適應(yīng)性，加快構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系，培養(yǎng)更多高素質(zhì)技術(shù)技能人才、能工巧匠、大國工匠；李克強(qiáng)總理指出著眼服務(wù)國家現(xiàn)代化建設(shè)，推動高質(zhì)量發(fā)展，著力推進(jìn)改革創(chuàng)新，努力建設(shè)高水平、高層次的技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系，要瞄準(zhǔn)技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的方向，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有效銜接。全國職業(yè)教育大會充分體現(xiàn)了黨中央、國務(wù)院對職業(yè)教育的高度重視。

《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》對邁上新征程的中國特色社會主義現(xiàn)代化國家建設(shè)進(jìn)行了全面部署，從經(jīng)濟(jì)、政治、文化等方面規(guī)劃了2025年、2035年的許多量化指標(biāo)、項(xiàng)目、場景。完成“十四五”，奔向2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)，我國職業(yè)教育需要高質(zhì)量地提供高端技術(shù)技能人才，課程的升級和改造是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)任務(wù)的根本措施和重要路徑。

在我國制造業(yè)全面振興的大形勢下，先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用以及高端制造裝備的使用和維護(hù)方面亟需大量的人才支撐，企業(yè)對高技能人才的需求不斷擴(kuò)大，高職院校作為制造業(yè)人才輸送的主要基地，在人才培養(yǎng)的方向和目標(biāo)上迫切需要向高水平高技能方面做出調(diào)整，而人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)從根本上是由課程教學(xué)的效果體現(xiàn)出來。數(shù)控銑是制造業(yè)最具代表性的一種加工方式，在近幾年的快速發(fā)展中，我國數(shù)控銑的水平已經(jīng)取得飛躍性的進(jìn)步，高校的人才培養(yǎng)也緊跟時代步伐，對大學(xué)生的輸出標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。“計算機(jī)輔助制造”是針對數(shù)控銑加工的一門理實(shí)結(jié)合的課程，也是高職制造類專業(yè)的核心課程，主要是讓學(xué)生學(xué)會利用計算機(jī)軟件通過自動編程和根據(jù)中心銑床加工出符合圖紙要求的零件。研究以培養(yǎng)高端技術(shù)技能人才為目標(biāo)，調(diào)研制造類企、行業(yè)數(shù)控銑人才引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合高職學(xué)生學(xué)情分析和能力分析，對“計算機(jī)輔助制造”課程進(jìn)行升級和改造，以提高對社會人才輸出的質(zhì)量。

二、傳統(tǒng)教學(xué)分析

基于對國家關(guān)于職業(yè)教育發(fā)展規(guī)劃相關(guān)政策的解讀，分析“計算機(jī)輔助制造”課程的傳統(tǒng)教學(xué)，目前存在以下主要問題：

(一)相關(guān)課程缺乏融通，學(xué)生綜合能力未得到鍛煉

專業(yè)是靠課程支撐的，是若干課程的組合，先上的課程為后上的課程奠定基礎(chǔ)和提供引導(dǎo)，最終所有的課程知識相互關(guān)聯(lián)在一起，才能體現(xiàn)出專業(yè)性。企業(yè)的數(shù)控銑加工不僅僅考驗(yàn)編程和加工的能力，還需要考驗(yàn)識圖、繪圖和分析檢測等能力。傳統(tǒng)教學(xué)中，“計算機(jī)輔助制造”只是訓(xùn)練了編程和加工這兩項(xiàng)課程本身涵蓋的內(nèi)容，而先前已學(xué)的課程知識點(diǎn)則未很好地穿插和融入這門課程中，即現(xiàn)學(xué)課程未與先學(xué)課程之間建立聯(lián)系，學(xué)生缺少綜合訓(xùn)練，解決實(shí)際問題的能力較弱。

(二)填鴨式教學(xué)，學(xué)生獨(dú)立思考能力弱[1]

傳統(tǒng)教學(xué)模式主要是教師為主導(dǎo)，學(xué)生在課堂上靠單純記憶和反復(fù)練習(xí)來吸收學(xué)習(xí)內(nèi)容，隨著課程難度的增大，部分學(xué)生慢慢地跟不上學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)習(xí)意愿減少，情緒也受到影響，學(xué)習(xí)效率降低。這種填鴨式教學(xué)方式，雖然能夠讓學(xué)生短時間記住大量的知識點(diǎn)，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺少獨(dú)立思考的鍛煉，對課程內(nèi)容也理解不足，更不談質(zhì)疑和創(chuàng)新。即使學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，在遇到相同難度的不同問題時，獨(dú)立解答的正確率也不夠理想。

(三)理論與實(shí)踐教學(xué)銜接不夠流暢，學(xué)生出現(xiàn)“偏科”現(xiàn)象

“計算機(jī)輔助制造”是理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，理論部分主要是編程，實(shí)踐部分主要是加工，課時比例為1∶1，這兩部分分別由不同的老師授課，由于不同的老師對課程內(nèi)容的理解程度和講解方式不同，當(dāng)同一個項(xiàng)目中的理論向?qū)嵺`過渡時，學(xué)生的知識接收會出現(xiàn)一定程度的偏差，導(dǎo)致理論與實(shí)踐的銜接不夠流暢。另外，理論教師與實(shí)踐教師對學(xué)生知識掌握的整體情況的了解都只有一半，理論或?qū)嵺`部分的弱項(xiàng)未得到及時的引導(dǎo)和培養(yǎng)，導(dǎo)致部分學(xué)生出現(xiàn)“偏科”現(xiàn)象，即編程能力強(qiáng)的學(xué)生加工方面弱,或者加工能力強(qiáng)的學(xué)生對編程一竅不通。

(四)考核形式過于單一，考核內(nèi)容不夠全面

傳統(tǒng)的考核形式主要是線下考核，內(nèi)容包括平時成績和項(xiàng)目成績，平時成績以考勤為主，項(xiàng)目成績主要是編程得分和加工得分。編程得分主要看重結(jié)果，而忽略了過程，導(dǎo)致部分學(xué)生利用考核的漏洞，直接提交他人的勞動成果以獲取高分?jǐn)?shù)。對學(xué)生來說，沒有掌握本門課程的知識技能，后續(xù)課程的學(xué)習(xí)也會面臨舉步維艱；對教師來說，不能及時了解學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況，阻礙課程教學(xué)改進(jìn)。加工得分主要是檢查學(xué)生是否順利完成工件的外形加工，而忽略了對操機(jī)時的對刀時間、工件加工時間和工件尺寸檢驗(yàn)等內(nèi)容的考核，導(dǎo)致學(xué)生對加工的效率和精度意識不足，養(yǎng)成學(xué)習(xí)拖拉和敷衍了事的壞習(xí)慣。

(五)思政教育過于淺顯，與課程融入度不夠

傳統(tǒng)的思政教育主要是安全教育和愛國教育，在固定的時間進(jìn)行專門的講授，比如操作機(jī)器前安全知識講授，課中播放國家在制造業(yè)上取得跨越性進(jìn)步的宣傳片等，這種思政教育方式過于生硬，學(xué)生受到的思想教育也只停留在表面，學(xué)生的思想意識和行為舉止也未因這門課程受到潛移默化的影響。

三、課程培養(yǎng)目標(biāo)修訂

“計算機(jī)輔助制造”課程涉及的主要內(nèi)容是數(shù)控銑的自動編程和加工，通過多個項(xiàng)目的實(shí)施來完成整門課程的教學(xué)。基于高端技術(shù)技能人才培養(yǎng)的目標(biāo)，經(jīng)過對多家企業(yè)和高職院校的走訪與調(diào)研，將“計算機(jī)輔助制造”課程的培養(yǎng)目標(biāo)定為以下幾個方面：

(一)高效率

高效工作能夠節(jié)約時間成本，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。高效率的人具有合理支配時間的能力，這種能力需要學(xué)習(xí)和養(yǎng)成，高職院校可以在課程教學(xué)中逐漸培養(yǎng)學(xué)生高效率的意識。課程課時有限，學(xué)生在有限的時間內(nèi)完成的學(xué)習(xí)內(nèi)容越多，知識的掌握程度相對而言會越高，熟練度也會更強(qiáng)。根據(jù)學(xué)生學(xué)情和項(xiàng)目難易程度，設(shè)置每個項(xiàng)目完成的時間節(jié)點(diǎn)，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)快速有效地完成項(xiàng)目任務(wù)，可以培養(yǎng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。

(二)高精度

精密制造是我國制造業(yè)的最后一塊短板，高職院校有責(zé)任為我國精密制造的發(fā)展提供新鮮的支撐力量，培養(yǎng)高精度意識的大學(xué)生。在“計算機(jī)輔助制造”的授課過程中，對零件的加工精度提出具體的要求，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)精度對產(chǎn)品質(zhì)量的重要影響，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的科學(xué)態(tài)度。

(三)積極向上的精神面貌

優(yōu)秀的高校不僅僅是孕育知識的搖籃，還應(yīng)充滿正能量的青春氣息。高校教師在向?qū)W生傳遞知識和技能的同時，更應(yīng)該注重精神和情操的培養(yǎng)。對制造類專業(yè)來說，不怕吃苦的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)、分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)凝聚力、積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度等是當(dāng)代大學(xué)生不可多得的工匠精神，也是企業(yè)挑選人才非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)。

(四)綜合能力強(qiáng)

綜合能力是人在思維中把客觀對象的各個部分結(jié)合成一個有機(jī)整體進(jìn)行考察、認(rèn)識的技能和本領(lǐng)。一個項(xiàng)目的順利完成，考驗(yàn)的就是執(zhí)行者的綜合能力，項(xiàng)目的規(guī)模越大，越能體現(xiàn)一個人或者一個團(tuán)體強(qiáng)大的綜合能力。高職院校的在校生很難參與實(shí)質(zhì)性的企業(yè)項(xiàng)目，但可以通過將企業(yè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)變成教學(xué)案例，實(shí)現(xiàn)理論向?qū)嵺`的靈活轉(zhuǎn)換，培養(yǎng)學(xué)生綜合已學(xué)知識主觀全面分析和解決客觀問題的能力。

(五)有一定的創(chuàng)造力

創(chuàng)造力是一種發(fā)散思維，是綜合優(yōu)化知識、智力、能力及優(yōu)良個性品質(zhì)等復(fù)雜多因素構(gòu)成的。創(chuàng)造力是發(fā)明創(chuàng)造的前提，是國家保持生命力的基礎(chǔ)。高職院校在培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)技能的同時，還應(yīng)盡可能地激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，需要激發(fā)學(xué)生的求知欲、好奇心和想象力，重視學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性，引導(dǎo)學(xué)生快速反應(yīng)和舉一反三。

四、課程改革實(shí)踐

針對傳統(tǒng)教學(xué)中出現(xiàn)的問題，以培養(yǎng)高水平技術(shù)技能人才為目標(biāo)，調(diào)研與此課程對接的職業(yè)崗位的高端技術(shù)技能人才標(biāo)準(zhǔn)和借鑒優(yōu)質(zhì)高職院校的課程改革實(shí)踐，開展全方位的課程改革與實(shí)踐。

(一)修訂課程標(biāo)準(zhǔn)，明確課程定位

以計算機(jī)輔助制造崗位能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力、社會能力、學(xué)習(xí)能力為核心，修訂課程標(biāo)準(zhǔn)，重塑課程架構(gòu)，精選課程內(nèi)容，制作課程資源，突出課程的目的性和角色性。聯(lián)合專業(yè)負(fù)責(zé)人討論與此課程縱向貫通的其他課程，根據(jù)課程之間的相關(guān)性，調(diào)整課程開展的先后順序，由淺入深、層層疊加、向上衍生，同時劃分課程之間核心教學(xué)內(nèi)容的界限，避免重復(fù)教學(xué)。“計算機(jī)輔助制造”的前置課程為“數(shù)控銑削加工工藝與編程”，其教學(xué)內(nèi)容的核心為手動編程與普通機(jī)床加工，后續(xù)課程為“多軸數(shù)控編程仿真與加工”，其教學(xué)內(nèi)容的核心為“自動編程與多軸加工中心加工”。引用已學(xué)課程知識導(dǎo)入新課程學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移，形成一個小型的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)[2]，將機(jī)械制圖、計算機(jī)輔助設(shè)計、機(jī)械零件的質(zhì)量檢測等課程的知識內(nèi)容，按照企業(yè)對接崗位能力要求，合理引入到“計算機(jī)輔助制造”課程中。

(二)建設(shè)實(shí)訓(xùn)平臺，支撐課程開展

基于課程內(nèi)容，建設(shè)實(shí)訓(xùn)平臺，合理利用高端設(shè)備資源，貫徹落實(shí)理實(shí)一體化教學(xué)。該實(shí)訓(xùn)平臺包括計算機(jī)機(jī)房、CNC和三坐標(biāo)測量儀，可以給學(xué)生提供完成建模、編程、加工、檢測等完整的工藝流程的良好實(shí)訓(xùn)加工環(huán)境，讓學(xué)生能夠充分展現(xiàn)自己的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

(三)推動三教改革，深化課程內(nèi)涵[3]

1.教師的改革

學(xué)校聘請全國技術(shù)能手，集中教師利用暑期時間進(jìn)行數(shù)控銑實(shí)踐技能培訓(xùn)，打破理論型教師“紙上談兵”的尷尬局面，培養(yǎng)理論與實(shí)踐無縫銜接的雙師型教師；鼓勵教師參加基于課程的教學(xué)能力大賽，轉(zhuǎn)變教師教學(xué)理念，合理運(yùn)用信息化教學(xué)，推動教師角色的轉(zhuǎn)變和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)評價的改革；建立結(jié)構(gòu)化師資團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建“功能整合、結(jié)構(gòu)合理、任務(wù)明確”的結(jié)構(gòu)化的課程團(tuán)隊(duì)，保證理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的規(guī)范和統(tǒng)一。

2.教材的改革

更新選用符合課程定位的優(yōu)質(zhì)教材，供學(xué)生預(yù)習(xí)和參考用；挑選簡單、復(fù)雜、難等具有難度梯度的企業(yè)案例和大賽案例制作為案例庫，為教學(xué)提供多樣化選擇；針對每個案例編寫實(shí)訓(xùn)報告，幫助學(xué)生理解工藝流程和強(qiáng)化實(shí)踐技能；將建模和編程等計算機(jī)操作部分錄屏，制成在線課程資源，形成“紙質(zhì)教材+信息化平臺”的新生代教材體系。

3.教法的改革

以“行動導(dǎo)向教學(xué)法”為主，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，注重對學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生即學(xué)即用，因材施教，突出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力；改革考核方式，注重過程性考核，檢驗(yàn)學(xué)生各個方面的能力，重點(diǎn)培養(yǎng)弱項(xiàng)，突出強(qiáng)項(xiàng)；尊重新生代高職學(xué)生群體的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維習(xí)慣，糾正不良學(xué)習(xí)態(tài)度，鼓勵學(xué)生勇敢嘗試，大膽創(chuàng)新。

(四)融通“課崗賽證”，提升學(xué)生技能[4]

將課程與崗位、大賽和證書融通進(jìn)行改革，培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新型技能人才，推動技術(shù)創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)學(xué)生高質(zhì)量就業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

1.課崗融通

通過企業(yè)調(diào)研，確定“計算機(jī)輔助制造”課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容與企業(yè)中的“CNC編程工程師”這一崗位工作內(nèi)容相符。通過對“CNC編程工程師”的崗位能力分析，明確課程需要培養(yǎng)具有識圖、三維建模、編程、操機(jī)等綜合技能，以及吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致等職業(yè)素養(yǎng)的復(fù)合型人才。面向崗位工作過程，挑選符合教學(xué)要求的企業(yè)案例作為教學(xué)項(xiàng)目載體；基于崗位技能要求，按照基本技能—核心技能—綜合技能的能力遞進(jìn)規(guī)律設(shè)計實(shí)踐教學(xué)過程。

2.課賽融通

職業(yè)技能大賽是檢驗(yàn)職業(yè)院校教育教學(xué)質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，加強(qiáng)課賽融通，能夠推動以賽促教、以賽促學(xué)及以賽促改。“計算機(jī)輔助制造”課程對接職業(yè)技能大賽中的“數(shù)控銑”賽項(xiàng)，通過收集歷年職業(yè)技能大賽案例、分析大賽賽項(xiàng)規(guī)程、研究大賽得分點(diǎn)等獲得技能競賽成果，轉(zhuǎn)化成教學(xué)資源融入課程教學(xué)項(xiàng)目中，促成教師教得好、學(xué)生學(xué)得專。

3.課證融通

職業(yè)技能等級證書是職業(yè)技能水平的憑證，反映了職業(yè)活動和個人職業(yè)生涯發(fā)展所需要的綜合能力。通過調(diào)研，確定“計算機(jī)輔助制造”課程與“銑工”職業(yè)技能等級證書對接。明確證書考核要求，將職業(yè)教學(xué)與職業(yè)培訓(xùn)有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)知識向技能的轉(zhuǎn)化、理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)變，挖掘高水平技能型人才。

五、課程改革成效

通過課程改革，加快了高水平技術(shù)技能人才這一培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生的知識技能水平提升了一個大的臺階。

通過修訂課程標(biāo)準(zhǔn)和深化課程內(nèi)容，明確了課程在整個專業(yè)課程體系中的地位和作用，促使學(xué)生學(xué)得精、學(xué)得專，課程之間的融通鍛煉了學(xué)生的綜合能力、應(yīng)變能力以及創(chuàng)造力。

通過“課崗賽證”融通，學(xué)生深入了解了企業(yè)中“CNC編程工程師”這一崗位的崗位職責(zé)、“銑工”職業(yè)資格證書的考證規(guī)程和“數(shù)控銑”賽項(xiàng)規(guī)程，為學(xué)生的就業(yè)、考證和比賽奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，有效提升了學(xué)生數(shù)控銑編程和加工的技能，培養(yǎng)了學(xué)生的高精度、高效率意識以及工匠精神。

通過三教改革，豐富了教材內(nèi)容，加速了雙師型教師的培養(yǎng)，增強(qiáng)了學(xué)生的理論理解能力和實(shí)踐動手能力。細(xì)化的考核使學(xué)生的弱項(xiàng)得以凸顯并得到及時有效的補(bǔ)救，學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目任務(wù)的效率有了很大的提高，加工工件的精度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，同時學(xué)生在實(shí)踐操作中展現(xiàn)出了專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)，課程通過率達(dá)到百分百。

六、結(jié)語

通過修訂課程標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)實(shí)訓(xùn)平臺、推動三教改革、融通“課崗賽證”等多項(xiàng)措施對“計算機(jī)輔助制造”課程進(jìn)行升級與改造，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課程之間缺乏融通、填鴨式教學(xué)、理論與實(shí)踐教學(xué)銜接不暢、考核形式和考核內(nèi)容不全面、思政教育不飽滿等問題，達(dá)到了使學(xué)生具備高效率、高精度意識以及工匠精神，提升了綜合能力和一定創(chuàng)造力的課程培養(yǎng)目標(biāo)。本次課程改革取得了不錯的成效，也暴露出了一些問題，比如雙師型教師不足、機(jī)床維護(hù)耗費(fèi)教師過多精力等，后續(xù)將繼續(xù)優(yōu)化課程改革，讓教師能夠全身心投入到培養(yǎng)高端技術(shù)技能人才的教學(xué)工作中。