數控加工技術是現代制造的核心技術之一。2001年,數控加工技術人才被國家列為技能緊缺型人才。2003年,教育部等六部委頒發了《中等職業學校數控技術應用專業領域技能型緊缺人才培養培訓指導方案》,筆者所在學校根據指導方案的要求,結合學校實際情況,從2007年開始啟動“數控技術應用”專業模塊化教學改革,打破傳統的以專業理論教學為主的學科體系,構建“課題引領,任務驅動”的模塊化教學體系,實現了教、學、做合一。
一、“課題引領,任務驅動”的模塊化教學模式的內涵
教學模式是課程觀、課程內容、課程結構、課程方法及其評價體系的特定組合形式,是溝通教學理論與實踐的中介。
相對于傳統學科體系教學模式而言,模塊化教學模式突出學生在教學中的主體地位,突出“做”在教學中的關鍵作用,突出崗位職業能力的教學目標。在“數控技術應用”專業教學改革中,根據培養目標,構建模塊化課程體系,并對職業能力方向模塊實施基于崗位職業能力要求的課題化教學,即根據每個課題培養目標的不同,選擇不同難度和復雜程度的工作任務,形成了“課題引領、任務驅動”的模塊化教學模式。
二、理論依據
按照黃炎培先生的教育理論,在職業教育的教學上,必須強調實踐的重要性,主張“手腦并用”、“做學合一”、“理論與實際并行”、“知識與技能并重”。“課題引領、任務驅動”的模塊化教學模式按照教學做合一的原則構建課程體系并付諸實施的教學模式,充分考慮了技能培養在職業教育中的突出地位。
人本主義教育理論指出,職業教育的任務,不只是為經濟社會發展服務,還要為受教育者的生存和發展服務;職業教育培養的人,不僅是一個職業人,而且是一個學會生存、學會發展的社會人。因此,在新的教學模式里,我們設置了職業素質模塊和專業能力拓展模塊,構建主義教學的教學原則要求,在課程內容選擇和組織上,激化學習者內在動機意義重大,學習者的主動參與對學習效果關系重大,鼓動學習者嘗試解決各種問題作用重大;課程的組織要引導學習者走向社會化。“課題引領、任務驅動”的模塊化教學模式在組織課程教學時,用課題來承載課程內容,并通過學生完成實際工作任務來實現自主學習,從而使學習者主動參與教學過程。
三、主要內容和實施過程
1.課程體系的構建
學校數控技術應用專業主要面向裝備制造、機械、電子、模具制造等產業企業,培養能在生產第一線從事數控車削加工、數控銑削加工以及普通機械加工等工作,具有職業生涯發展基礎的中等應用型技能人才。結合崗位需求,按照學生的認知規律和職業成長規律,設置對應的專業課程,形成該專業的課程體系,構建過程如圖1。
圖1 課程體系構建過程
(1)崗位能力結構與要求分析。通過對企業技術專家、崗位從業者和人力資源管理者的調研,了解企業崗位人才需求,對主要崗位的典型職業能力進行分析,確定各崗位工作職責,分解具體工作任務,對各崗位的工作任務進行歸類、合并,得出崗位群的崗位能力和素質要求。
對數控加工主要就業崗位進行工作過程分析,歸納出崗位能力結構與要求(見表1),包括職業素養能力,機械圖紙識讀、零部件品質檢驗等制造類崗位的專業核心能力,還包括機械零件數控車削加工、數控銑削編程與加工、機械加工工藝等數控技術崗位的專門化方向能力。
表1數控技術專業崗位能力結構與要求
能力結構能力要求
職業素養良好的職業道德和基本的職業操守;良好的社會責任感和自我負責的意識;良好的質量、安全、環保意識;遵守操作規程,愛護設備、工具,保持工作環境清潔有序;基本的信息素養;團隊意識和人際交往、溝通能力;創新意識;承受挫折與挑戰的素質;自我發展和自我學習能力。
職業核心能力機械圖樣的識讀能力
機械零件常用材料選擇能力
測量工具應用及品質檢驗能力
機械零部件的手工制作與機械普通加工能力
職業方向能力數控車床操作利用數控車床進行軸類零件加工的能力
利用數控車床進行盤套類零件加工的能力
利用數控車床進行特性面車削加工的能力
利用數控車床進行螺紋車削加工的能力
數控銑床操作利用數控銑床進行平面銑削加工的能力
利用數控銑床進行二維輪廓加工的能力
利用數控銑床進行孔系加工的能力
利用數控銑床進行曲面銑削加工的能力
職業拓展能力加工中心加工技術
模具數控加工
(2)模塊化課程體系構建
按照工作崗位能力分析確定的能力結構,我們采用“大專業、小專門化”的課程架構,構建開放式的模塊化結構課程體系,設置了職業素養、職業核心能力、職業方向能力、職業技能拓展等四個課程模塊(表2)。
表2 數控技術專業崗位能力與素質要求模塊化課程體系的構建
職業技能拓展模塊課程二:模具數控加工技術
課程一:加工中心操作技術
職業方向能力模塊課程二數控銑床加工技術課題四:曲面銑削
課題三:孔系加工
課題二:二維輪廓加工
課題一:平面銑削
課程一數控車床加工技術課題四:螺紋車削
課題三:特性面車削
課題二:盤套類零件車削
課題一:軸類零件車削
職業核心模塊課程四:數控設備認知及操作訓練
課程三:CAD/CAM常識
課程二:機械加工常識及基本功訓練
課程一:機械圖紙的識讀
職業素養模塊課程:入學教育及軍訓、德育、體育及其他必要的文化課
職業素養課程模塊和職業核心能力課程模塊是學生必須完成的模塊,著重培養學生的職業素養和職業核心能力,其內容主要包括德育、文化課、機械加工常識等課程。
職業能力方向課程模塊包括數控車床加工技術和數控銑床加工技術兩個專門化課程方向,學生可以根據自身情況和就業方向選擇其中一個,以適應學生個性化發展的需要。也可以根據企業情況和產品生產要求選擇教學模塊,以開展校企合作和訂單培養。
職業能力拓展課程模塊是為技術過硬、學習拔尖的學生設置的,同時也是為了適應數控加工技術應用的發展和職業崗位要求的變化,使學生的技能對崗位的針對性更強。開設有加工中心操作技術、模具數控加工兩門課程。
2.“課程引領、任務驅動”課程的教學實施
職業方向能力模塊主要針對學生就業崗位,是整個專業教學的核心和重點,旨在培養學生崗位核心技能和職業能力,突出教學與崗位的對接,實現學生實訓與上崗的直通。采用了“課題引領 任務驅動”的模塊化教學模式,依托課題、選擇合適的工作任務,采用任務驅動法展開教學。
(1)課題的設置。職業能力方向課程模塊包括數控車床加工技術和數控銑床加工技術兩個專門化課程方向,每個方向課程按照其崗位能力培養要求設置四個教學課題,如數控車床加工技術設軸類零件加工等四個課題,課題具體設置見表2。
(2)任務的選擇。工作任務源于企業(工廠)的真實工作案例。如圖2所示零件是某電氣公司電動機內一根小芯軸,通過工藝分析,上述零件加工主要技能點涵蓋軸類零件加工、套類零件加工、螺紋加工和特性面加工四個課題的技術要領。
選取工作任務時,一般按照兩個原則:一是縱向層面,按照課題目標要求,由易到難,由簡單到復雜選擇任務,二是橫向層面,按照學生完成課題任務的情況,選擇涵蓋不同課題的工作任務,如上述案例中提到的芯軸,涵蓋了四個車削課題的技術能力要求。
源于企業(工廠)真實工作案例的工作任務實現了與職業崗位的對接,奠定了 “課題引領、任務驅動”的模塊化教學模式的基礎。
(3)教學過程。職業方向能力模塊的課程,按照“教、學、做合一”的原則,依托課題、以工作任務的難易或復雜程度為依據,采取任務驅動、案例教學等先進教育教學方法,讓學生獨立完成或分組完成一個或若干個工作任務,由易到難,由簡單到綜合,周而復始展開 “課題引導、任務驅動”教學活動。
其他課程則根據課程性質確定課程標準、選擇教學方法。如德育課,需嚴格執行教育部新的德育教學大綱,將快樂德育引進課堂;文化基礎課按照“必需、夠用”的原則,采取案例教學等方式組織教學;職業核心能力模塊的相關課程是本專業主要的基礎知識和基本技能等,原則上按照崗位能力要求確定課程標準,采用理論實習一體化教學,提高課堂效率和學生積極性,同時也為方向能力模塊打下了堅實的基礎。
3.評價與考核
課程考核突出崗位能力培養目標和工作過程導向課程的實踐性特色。采取過程性評價與終結性評價相結合;理論考試與實踐考查相結合;技能水平與勞動態度相結合;開卷與閉卷相結合;課程考核與職業技能鑒定相結合;校內教師評價與企業、社會評價相結合;學生自評與互評相結合的評價方式。
參照職業崗位標準制定評價與考核的方法。按照國家數控機床中級工的技能職業標準,參照企業員工考核及零件檢測要求,制定生產性實訓的培養、評價和考核體系,在考核過程中把工作的條理性、安全性、經濟性、工作場地的整潔等列入評價的范圍。
4.對教師和教學環境的要求
(1)對教師的要求。“課題引領 任務驅動”的模塊化教學模式是對傳統教學模式的突破,任課教師必須轉變以教師中心的傳統教學觀念,學習現代職教理念,熟悉新的教學方法和手段,主動適應新模式下的教學要求,實現從單一的理論教師或實習指導教師,到既懂理論有又會操作的雙師型教師的轉型。
教師團隊中必須有業務水平較高的專業骨干。他們精通專業理論、掌握專業技能;能運用適合職業教育的市場調研、崗位分析、教學分析、課程設計、課堂教學的方法,開展市場調研、撰寫調研報告;確定課程結構、設計課程標準與考核標準;熟悉專業課程在專業人才培養目標中的地位和作用;能帶領整個教學團隊進行教學任務設計、教學方法選擇、教學改革推進等教學教研工作。
教師團隊是一支敬業精神強、專業水平高且結構合理的隊伍,教師個體大部分都能完成各個專業課題的教學任務,團隊中還應有1~2名來自企業一線,掌握先進生產技術,熟悉企業生產現狀的現場專家擔任兼職教師。
(2)對教學環境的要求。首先,必須有足夠的場地設施。按照一個年級兩個平行班級計算,為了滿足模塊式教學的需要,至少要裝備金屬加工、普通機加工、數控車、數控銑(加工中心)一體化教室各一間,CAD/CAM實訓室一間。一體化教室采用教學區與實訓操作區分區設立的形式,教學區以滿足大班教學為原則,安排50個左右的學生座位,配備投影儀、白板、電腦等必須的教學設施;實訓操作區設置足夠的機床工位數以確保學生有足夠的上機操作訓練時間。教學中注意靈活組織教學,以充分利用設備。如不同項目分小組輪換、不同班級分時段倒班等。
其次,在條件允許的情況下,必須盡量選購生產型實習設備,并仿照企業生產車間的結構進行布置,引進5S等現場管理理念,營造真實的企業生產環境,即車間化的教室環境。
5.改革的創新點
(1)解構學科體系,形成了“課題引領任務驅動”的模塊化教學模式。按照“企業崗位能力→工作任務→課程體系”方式,構建模塊化課程結構,專業核心課程實施基于崗位職業能力要求的課題化教學,根據每個課題培養目標的不同要求,設置不同難度和復雜程度的工作任務,使學生由被動接受知識者轉身為承擔具體工作任務的責任人,進而實現提高教學效率,提升教學質量的目的,形成了“課題引領 任務驅動”的模塊化教學模式,打破了原有學科、課程之間的界限,解構了學科體系。
(2)教學組織形式的重大變更。實施“課題引領 任務驅動”的模塊化教學模式后,職業能力核心模塊和職業能力方向全部模塊采用實訓周形式集中教學,全部以課題引導,任務為載體,教學過程體現的是工作邏輯,實現了教學組織形式的重大變更,提高了教學效率。
(3)評價機制的創新。課程考核采取過程性評價與終結性評價相結合,參照職業崗位標準制定評價與考核的方法,在考核過程中把工作的條理性、安全性、經濟性、工作場地的整潔等列入評價的范圍,對培養學生良好的職業習慣、科學評價學習成果都有積極的意義。
四、推廣價值
我校《數控技術應用》專業模塊式教學改革著眼于企業崗位需求,緊緊圍繞學生職業技能發展這一中心,充分考慮到大班制教學現狀,打破學科體系的課程框架,構建了基于崗位職業能力要求的模塊式課程體系。“課題引領 任務驅動”的模塊化教學模式改革已經在我們學校機械類專業全面推開。
“課題引領任務驅動”的模塊化教學模式把增強學生的職業適應能力和應變能力作為基本目標,以職業能力分析為基礎,面向整個工作過程,把從業所需要的知識、技能、態度有機地整合在一起,把職業標準和能力要求轉化成課程目標,改變目標單一的以知識傳授為主的教學方法,構建體現項目課程特性的新型教學關系,促進教師教學方式、學習者學習方式的根本改變。這種面向職業過程的課程體系構建模式具有廣泛的推廣應用價值。
“課題引領任務驅動”的模塊化教學模式為中等職業學校推進學分制、半工半讀、工學交替和實施彈性學制教學改革提供了條件,在推進中等職業學校辦學模式改革方面具有推廣應用價值。
構建并實踐“課題引領任務驅動”的模塊化教學模式是一項系統工程和長期工作,實施初期會增加大量的工作量,帶來諸多問題。但我們相信,只要加強實施過程管理,適時采取措施解決各種矛盾和問題,加強階段性總結和評估,“課題引領 任務驅動”的模塊化教學模式一定能夠得到進一步的優化與完善。
(作者單位:湖南岳陽中南工業學校)