基于工作過程的《數控機床控制系統的裝調》課程開發與實踐

□夏燕蘭

基于工作過程的《數控機床控制系統的裝調》課程開發與實踐

□夏燕蘭

對南京工業職業技術學院《數控機床控制系統的裝調》課程以工作過程為導向的教改思路和方法進行了探索，對其課程改革教學方案的實踐進行系統的總結、歸納、分析。實踐證明，基于工作過程的課程教學改革，提高了學生實踐操作能力，增強了學生職業素養，培養了學生創新意識。

工作過程；課程；改革

“以工作過程為導向”的職業教育理論源自德國“雙元制”職業教育，其理論的核心思想是從職業需要的角度出發，以職業崗位典型工作任務為內容開發出工作過程系統化的學習領域課程體系。課程體系以職業能力培養為主要目標，以典型工作任務為載體，將學習過程、工作過程與學生能力有機地結合起來，在逼真的企業環境中邊學邊做，充分體現工學結合的高職教育特征，有效地解決企業所需與學生所學之間的矛盾，提高學生“零距離”上崗的就業競爭力。

南京工業職業技術學院是首批國家示范性高等職業院校建設單位，《數控機床控制系統的裝調》是數控設備應用與維護專業的核心課程。我們對該課程以工作過程為導向，加大教學改革力度，進行了一些探索。

一、課程開發的思路

《數控機床控制系統的裝調》課程開發小組通過到企業調研，與企業技術員、工程師、校內外課程專家一起開發課程，針對數控設備應用與維護專業相關職業工作崗位，結合國家數控機床裝調維修中級工崗位要求，對其實際典型工作任務分析、歸納、整合，進行基于工作過程的《數控機床控制系統的裝調》課程的開發，設計教學過程方案，通過情境顯現、仿真模擬等活動項目來組織教學，建設工作過程系統化教材以及教學課件。課程設計思路如圖1所示。

二、課程定位

通過近幾年畢業生就業跟蹤調研結果顯示，我院數控設備應用與維護專業的學生在數控技術領域從事的工作崗位主要是數控機床操作工、數控機床裝調工、數控機床維修工、數控機床售后服務與管理員等。前幾年畢業生就業崗位雖仍以數控機床操作工為主，但近兩年，絕大多數畢業生正從較低層次的數控機床操作工崗位向較高層次的數控機床裝調工、數控機床維修工和數控機床管理員等崗位遷移。

圖1 課程設計的思路

《數控機床控制系統的裝調》課程在電工電子產品的制作、機電產品設計與裝調等相關課程學習與實訓的基礎上，以數控機床裝調維修工國家職業技能鑒定要求為依據，通過基于工作過程的項目（或任務）訓練，使學生能根據數控機床的控制要求，分析、設計電氣控制線路及PMC程序，裝配電氣控制系統，并進行機電聯調，從而掌握數控機床控制系統的分析、設計、調試的步驟和方法，具有數控機床及相關先進設備的電氣設計、安裝、調試和維護綜合能力，為后續課程數控機床故障診斷與維修、數控維修工頂崗實習、獲得國家數控機床裝調維修工職業資格證書奠定基礎。

三、課程開發的過程

（一）典型工作任務分析

典型工作任務是職業行動中的具體工作領域，是工作過程結構完整的綜合性任務，反映了該職業典型的工作內容和方式。典型工作任務體現了對象、手段、方法、組織、產品、環境六個工作過程要素[1]。學習領域課程是由職業典型工作任務分析歸納為行動領域后再進行轉換的結果，是在典型工作任務分析的基礎上進行教學分析、設計。

《數控機床控制系統的裝調》課程典型工作任務主要包括：普通機床的電氣配線、安裝，普通機床電氣強電設計、調試，普通機床故障診斷及排除，數控機床電氣配線、安裝，數控機床電氣設計、機電聯調。這要求學生應具有以下幾方面的能力：第一，能熟練識讀數控機床電氣原理圖；第二，正確、合理地安裝、接線數控機床的操作面板及柜內與柜外電器；第三，能靈活設計數控機床電氣軟件與硬件，并能機電聯調；第四，掌握技術文件編制方法，正確使用安裝、調試工具及檢測儀器，理解并執行相關國家標準和行業規范、安全防護規程。

《數控機床控制系統的裝調》課程在對職業典型工作任務分析歸納基礎上整合教學內容，針對其預設能力目標進行學習性工作任務設計。

（二）學習情境設計

學習情境是根據完整思維及職業特征由學習領域分解成的主題學習單元。它把理論知識、實踐技能與實際應用環境結合在一起，將學習領域中的目標表述和學習內容進行教學論和方法論的轉換，構成在學習領域框架內的“小型”學習單元[2]。學習情境的載體可以是項目、任務、案例、產品、設備、工藝等。學習性的項目或任務訓練符合工作過程六個步驟：資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價。

學習情境的設計要求學生能在一個逼真的工業環境中在教師的引導下獨立自主地邊學邊做，經歷完整的工作過程，從而掌握相應地技能。所以，要為學生設計接近真實的工作項目或任務，而且學習性工作項目或任務的設計也應符合學生能力形成的規律，即由簡單到復雜，由單一到綜合，由低級到高級，形成能力遞進提高的序列，讓學生在若干個完整的情境中反復訓練，熟悉工作過程，積累工作經驗，增長工作策略，為上崗就業做好準備。

《數控機床控制系統的裝調》以數控裝調工典型工作任務、數維大賽的項目為引領，選取普通機床、數控機床為載體，將普通機床繼電器控制系統、數控機床控制系統的分析、設計、裝配、調試等內容以真實工作任務及其工作過程為依據進行整合，設計了5個不同的學習情景，每個學習情景分若干個由簡單到復雜的基于工作過程的小項目或任務對學生進行訓練，如表1所示。

（三）教學資源建設

為了讓課程建設更加符合當地企業對人才培養的要求，充分體現職業性、實踐性和開發性，近年來該課程團隊與企業一起合作，聘請了熟知工程技術新規范、新標準，具有一定的工程實踐背景的企業專家共同開發教材和教學資源。以工作過程為導向精心設計教材內容并進行整合，配套制作了教學課件，知識點穿插在項目（或任務）中，課件采用動畫、視頻、圖片等多種形式。同時精心制作了大量用于輔助教學的實訓設備操作過程的視頻以及教、學、做錄像片供學生學習和參考。采用FALSH技術研制用于輔助教學的虛擬實驗項目。學生可以通過教材、課件、教學視頻和實踐教學全程錄像進行自主學習，邊學邊做。另外，按照企業生產環境進行實訓室的職場布置，創建了逼真的工業生產環境，讓學生親臨其境，得到體驗，無形中提高學生的思維能力、想象能力和創新能力。

四、教學實施過程

（一）教學方法改革

教學方法設計要遵循 “能力培養循序漸進”的規律[3]。工作過程導向課程以學習性工作任務為載體，教、學、做一體。《數控機床控制系統的裝調》課程團隊努力嘗試了一些比較創新的教學方法。

在進行小的、簡單的項目訓練時，可采用問題驅動法、案例教學法、互動交流法等方法進行教學，由觀察的現象、案例引出新的問題，教師引導學生的思路，與學生一起互動、交流，最終得出正確的解答，這樣做使學生真正參與到教學中來，使教、學融為一體，課堂氣氛活躍，效果非常好。

在進行實際操作訓練過程中，可采用實踐操作法、仿真教學法、現場教學法，學生充分利用實驗設備、仿真軟件，分小組邊學邊做。學生既感興趣又上手很快，教學效率高，質量好。

在進行較復雜的、綜合的項目訓練時，學生已掌握一定的知識，可采用小組討論法、項目（任務）驅動法、場景模擬法進行教學。學生分小組進行，由實際工程項目引出任務，設計融學習過程于工作過程中的職業情境，在老師的指導下應用前面學過的知識，通過項目進行的過程（資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價）訓練，完成工程項目。從而引導學生得到清晰的工作思路、工作方法、團隊協作和知識的體系，在完成“任務”和“項目”的過程中，培養分析問題、解決問題的能力。

（二）考核方式創新

工作過程導向課程應該加強過程性考核?！稊悼貦C床控制系統的裝調》課程過程性考核占40%，終結性考核占60%。過程性考核強調學生素質與能力考核，按照每一學習情境，對學生每個工作過程進行評價（見表2）。

表1 學習情境設計

五、成效

《數控機床控制系統的裝調》課程改革了三年，收到顯著效果。

（一）我院機械工程系數控設備應用與維護學生在由教育部自動化技術類教學指導委員會主辦的2008年全國高職院校學生技能邀請賽上獲得“數控機床的安裝、調試及維修——FANUC系統”第三名和團體二等獎的好成績。

（二）以前大部分數控設備應用與維護專業的學生從事的崗位主要是數控機床的操作。近兩年，通過《數控機床控制系統的裝調》課程以及相關實訓的訓練，學生的數控設備裝調職業技能得到了很大的提高，從事數控設備裝調、維修崗位人數明顯增多。

實踐證明，我院《數控機床控制系統的裝調》課程開發、實施有利于數控設備應用與維護學生具備與就業崗位“零距離對接”所要求的專業綜合職業能力。

表2 過程性考核方式

[1]姜大源.職業教育學研究新論［M］.北京：教育科學出版社，2007.

[2]馬樹超，郭揚.高等職業教育：跨越·轉型·提升［M］.北京：高等教育出版社，2008.

[3]路建彩，褚建立.工作過程導向課程開發的探索與實踐［J］.教育與職業，2009（2）.

責任編輯 葛力力

江蘇省高等教育學會2007－2008年高職教育研究課題（蘇高教會[2007]23號），主持人：夏燕蘭。

夏燕蘭(1964-)，女，四川遂寧市人，南京工業職業技術學院副教授、高級工程師，工程碩士，研究方向為機電一體化技術、數控技術職業技術教育專業和課程建設。

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1001-7518（2010）06-0047-03