■摘 要:技能大賽與專業教學的有效融合能夠提高學生技能水平和綜合素養能力,提升中職院校辦學質量,有利于發揮技能大賽在職業教育發展中的重要作用。本文以數控機床裝調與技術改造大賽為例,提出調整數控專業課程體系、優化專業課程標準、改革專業教學內容、開發教學模塊、切合職業大賽知識點開發教學資源等方法,以實現技能大賽與專業教學的有效融合。
■關鍵詞:技能大賽; 數控機床裝調與技術改造; 技能大賽與專業教學融合
■課 題:本文系黑龍江省技工教育“十四五”規劃2023年度科研課題“技能大賽與數控專業課程融合實踐研究”(課題編號:JG20230033)的研究成果。
由人力資源社會保障部、教育部、科技部、中華全國總工會、中國機械工業聯合會共同主辦的數控機床裝調與技術改造大賽是國家一類職業技能大賽,是我國最有影響力的職業技能賽事之一。旨在通過技能大賽為制造企業培養急需人才,培養數控機床企業所需的數控設備機械、電氣裝配、調試與維修人員,為企業提供車間機械電氣裝配調試工、數控機床售后服務人員等數控機床裝調與維修高技能人才。通過競賽檢查參賽選手的團體協作能力、計劃組織能力和數控機床機械部件裝配技能、數控機床電氣連接和數控系統調試技能、數控機床故障診斷和排除技能、數控機床精度檢查技能,以及質量、效率、成本、安全和環境保護意識。加快工學結合人才培養模式改革與創新的步伐,改革中職學校數控機床裝調與維修專業的教育教學模式,提高辦學成效。通過將技能競賽成果轉化為教學資源,帶動專業建設,引領課堂變革,重塑課堂生態。
(一)調整數控專業課程體系,優化專業課程標準
將技能大賽與專業教學兩者進行有效融合的前提條件是在職業技能大賽創新理念下,開發基于工作過程構成的培養模式、目標、職業范圍、職業能力、學習領域、教學過程設計等,制定數控專業的人才培養方案,構建“賽教融合”的課程體系。邀請企業專家研討、論證,依據技能大賽的各賽段競賽要點和評價標準,找出對應知識點及技能點。優化和調整課程內容,將其融入所對應的課程中。重構所對應課程中的課程標準, 統一相關教學內容的知識目標、能力目標、素質目標,建立技能大賽內容融入專業課程的課程體系。全方位“賽教融合”能夠培養學生專業實踐技能,滿足企業技能人才需求。以哈爾濱技師學院數控機床裝調與維修專業為例,分析數控機床裝調與技術改造大賽的競賽要點,把對應知識點或技能點設計成單個訓練項目,將其融入幾門對應專業課程中,重構課程內容、優化專業課程標準等。數控機床裝調與維修專業課程體系(部分)“賽教融合”具體操作如下。
1.數控機床機械部件裝配與調試賽段
競賽要點是識讀機械設計圖紙裝配并調試十字工作臺機械部件。對應知識點或技能點是刀架電機的安裝、十字滑臺底座平板的安裝及水平調整、十字滑臺Z向部件的安裝、十字滑臺X向絲杠的裝配、安裝上移動平臺、安裝限位開關及擋板、安裝電機,將上述知識點或技能點融入機械制圖、機械基礎、數控機床裝調與維修實訓(仿真+實操實訓)等課程中。
2.數控機床電氣系統的連接與調試
競賽要點是識讀電路圖連接并調試數控機床電氣系統。對應知識點或技能點是數控系統的電源連接、變頻器與數控系統及主軸電機的控制電路連接、Z/X驅動器與數控系統及伺服電機的控制電路的連接、刀架電機控制電路的連接、冷卻電機控制電路的連接、手搖脈沖發生器的連接,將上述知識點或技能點融入電工基礎、數控機床裝調與維修實訓等課程中。
3.數控機床幾何精度檢測
競賽要點是檢測數控機床各項指標的幾何精度。對應知識點或技能點是移動平臺的平面度、Z向導軌在垂直平面內的直線度、Z向導軌與絲杠之間的平行度、X向導軌與絲杠之間的平行度、X向導軌與絲杠之間的平行度、X軸和Z軸之間的垂直度、X軸反向間隙檢測,將上述知識點或技能點融入機械制圖、公差與零件測繪技術、機械設計基礎等課程中。
4.數控機床故障診斷排除
競賽要點是檢查并診斷排除數控機床功能故障。對應知識點是數控系統供電及啟動,急停按鈕啟動,主軸手動正、反、停轉,MDI 方式下、M03、M04、M05、進給伺服運動、刀架換刀,刀位號換刀、冷卻啟動/停止、進給軟硬限位設置,數控系統操作面板各功能按鈕、主軸轉速調速、手輪及倍率、數控機床重要參數的診斷排除,將以上知識點融入數控基礎、公差與零件測繪技術、數控機床裝調與維修實訓等課程中。
5.數控機床功能拓展開發
競賽要點是設計開發完成數控機床的液壓卡盤的控制功能、機床全部梯形圖參數備份到計算機指定的文件下。對應知識點是能實現手動卡盤夾緊和松開運行,也能實現自動控制液壓卡盤夾緊和松開功能。完成計算機與機床數據通信設置、實現梯形圖軟件的通信,根據任務和要求完成梯形圖的編輯、梯形圖程序的傳輸功能測試,將以上知識點融入計算機基礎、數控英語、數控機床裝調與維修實訓等課程中。
6.試切件編程與仿真
競賽要點是根據零件圖完成精加工程序的手動編制。對應知識點是圖形仿真校驗,空運行檢驗、程序編輯操作、 機床對刀模擬操作、圖形仿真操作,判斷仿真的圖形與加工程序是否備份到計算機指定的文件下,將以上知識點融入機械制圖、數控加工工藝、數控機床操作實訓等課程中。
(二)改革專業教學內容,開發教學模塊
基于“賽教融合”的數控機床裝調與維修專業課程體系中,將數控技能大賽知識點細分成教學任務,并將其融入不同課程中。如將刀架電機的安裝、十字滑臺Z向部件的安裝、十字滑臺X向絲杠的裝配融入機械制圖課程中;將圖形仿真校驗,空運行檢驗、程序編輯操作、機床對刀模擬操作、圖形仿真操作融入數控機床操作實訓課程中;將數控系統操作面板各功能按鈕、主軸轉速調速、手輪及倍率、數控機床重要參數的診斷排除融入數控機床裝調與維修實訓課程中。在課程設計中將技能大賽各賽段對應的知識點或技能點融合歸納為若干個教學模塊,教學模塊應符合行業標準,在每個項目式教學模塊下,設計幾個單項專業技能訓練項目,將所需職業綜合素質和專業技能知識融入其中,實現技能和專業“賽教融合”。在教學實施過程中教師可以采用講授法、實操法、任務驅動、演示法、自主探究、競賽式教學法等教學方法,在每個單項訓練中參照技能大賽的標準,著重考查學生的實際動手能力、職業綜合素養,以及分析、解決問題的能力。采用學生自評、小組互評、教師評價的評價方式,調動學生學習的積極性,提高學生培養質量。以數控機床裝調與維修課程中主軸驅動系統故障診斷排除教學模塊為例,基于“賽教融合”的課程設計,主軸驅動系統故障診斷排除教學內容在技能大賽中包括2個賽段的內容,賽段2變頻器與數控系統及主軸電機的控制電路連接和賽段4主軸手動正、反、停轉,MDI 方式下、M03、M04、M05故障診斷排除。賽段2對應數控系統的連接(仿真+實操)實訓和數控機床主軸驅動電路(仿真+實操)實訓2個項目;賽段4對應數控機床主軸參數設置(仿真+實操)實訓、數控機床主軸PLC編程(仿真+實操)實訓、主軸故障診斷和排除3個項目。訓練任務中貫穿培養安全生產意識、責任意識、團隊意識。
(三)切合職業大賽知識點開發教學資源
歷屆技能大賽包括實操試題和理論試題兩部分,將多屆技能大賽公布的實踐操作樣題、賽題進行匯編整理、研究歸類,融合為日常的項目訓練試題,貼合企業典型應用場景,開發成典型工作任務。將技能大賽的理論試題歸類引入對應的課程中,在課程實施過程中將其引入課題、知識準備、課堂練習以及課后訓練中,大大提高學生的知識儲備,拓展學生學習的深度和廣度。解決學生在大賽過程中會遇到一些問題,如學生知識掌握不牢固、故障排除方法不正確、測量誤差粗心大意、比賽過程中時間分配不好等問題。將學生通過克服困難獲得的心得體會和操作技巧、參賽后獲得的經驗,經過提煉總結后融合到教學內容中,選取某一切入點,開發成教材、課件、視頻等教學資源。
筆者通過參與及指導學生參加多次數控機床裝調與技術改造大賽,在技能大賽與專業教學融合方面做了很多探索與嘗試,在數控機床裝調與維修課程中采用融合后的教學任務、教學方法取得了很好的教學效果,學生學習積極性和主動性、綜合素質能力、專業技能都得到了很大的提高。改革融合后的專業課程體系也有助于技能大賽的選拔,繼而在技能大賽中取得更好的成績,達到了“以賽促教,以賽促學,以賽促訓,以賽促業”的目的。
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[作者:陸秀玲,哈爾濱技師學院(哈爾濱勞動技師學院)教師]