基于CDIO的《手動(dòng)加工零件》課程改革與實(shí)踐

鄭愛權(quán)

（蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太倉 215411）

現(xiàn)階段，國內(nèi)很多教師對(duì)手動(dòng)加工零件理論展開了研究，提出了多種教學(xué)改革方法。CDIO思想就是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate）的教學(xué)理念。這一教學(xué)模式是21世紀(jì)國際工程教育的教學(xué)改革成果，它對(duì)國內(nèi)的實(shí)踐教學(xué)課程的改革有較大影響。CDIO系統(tǒng)具有較強(qiáng)的操作性、可執(zhí)行性，在國內(nèi)眾多院校廣泛應(yīng)用。《手動(dòng)加工零件》課程是機(jī)電類人才的基礎(chǔ)性技能訓(xùn)練課程，在機(jī)電類專業(yè)中占據(jù)重要地位。因此，采用CDIO模式對(duì)課程進(jìn)行相應(yīng)的改革，增加課程的活力，從而發(fā)揮課程在人才培養(yǎng)過程中的核心作用。

1 基于CDIO的《手動(dòng)加工零件》課程改革思路

《手動(dòng)加工零件》是參照德國機(jī)電一體化工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的一門課程，其內(nèi)容主要是鉗工基礎(chǔ)基本技能訓(xùn)練和典型組合件的手動(dòng)加工，與機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械零部件的裝配緊密結(jié)合。對(duì)該課程來說，CDIO的指導(dǎo)價(jià)值在于：將鉗工訓(xùn)練過程中所需要掌握的理論與實(shí)踐知識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)及技能進(jìn)行分解整合，建立以項(xiàng)目任務(wù)為載體的目標(biāo)。制定具有較強(qiáng)可執(zhí)行性的課程標(biāo)準(zhǔn)以及學(xué)生工作頁，運(yùn)用導(dǎo)向教學(xué)法，詳細(xì)觀察學(xué)生在訓(xùn)練過程中的具體表現(xiàn)。同時(shí)也便于檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生理論、實(shí)踐、社會(huì)以及獨(dú)立做事等能力。因此，將專業(yè)理論與實(shí)踐操作技能相融合，學(xué)生從單一、專項(xiàng)到綜合三個(gè)階段進(jìn)行技能訓(xùn)練，完成由簡單到復(fù)雜產(chǎn)品制作。這樣一來，學(xué)生可以逐步掌握手動(dòng)加工零件的一些基本理論知識(shí)和操作方法，熟練掌握手動(dòng)加工工藝知識(shí)以及正確規(guī)范使用常用量具，并能根據(jù)零件加工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析以及，提出解決方案和改進(jìn)措施。同時(shí)，學(xué)生應(yīng)遵守產(chǎn)品的生產(chǎn)流程以及適應(yīng)現(xiàn)場5S和TPM（全員設(shè)備維護(hù)）管理，逐步養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣和職業(yè)素養(yǎng)。

2 基于CDIO的《手動(dòng)加工零件》課程改革目標(biāo)

課程從能力、知識(shí)、素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行改革。

2.1 能力目標(biāo)

學(xué)生依據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)范正確使用、維護(hù)和保養(yǎng)常用鉗工設(shè)備和工量刃具。；制訂加工工藝方案和完成零件的檢測，做好現(xiàn)場5S、TPM管理以及PDCA循環(huán)工具。撰寫項(xiàng)目小結(jié)和運(yùn)用PPT進(jìn)行項(xiàng)目匯報(bào)，熟練查閱資料并將其應(yīng)用于實(shí)踐。

2.2 知識(shí)目標(biāo)

學(xué)生需掌握各種常用的臺(tái)式鉆床結(jié)構(gòu)和原理，各種金屬材料加工屬性、產(chǎn)品手動(dòng)加工與裝配、尺寸鏈計(jì)算、現(xiàn)場5S、TPM及PDCA等方面的相關(guān)知識(shí)。

2.3 素質(zhì)目標(biāo)

學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)具備規(guī)范正確的操作習(xí)慣，建立較強(qiáng)獲得理論與實(shí)踐知識(shí)的方法能力，養(yǎng)成良好的職業(yè)行為，懂得團(tuán)隊(duì)合作精神以及較強(qiáng)的語言表達(dá)、文字書寫和總結(jié)匯報(bào)的能力。

3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在改革前的教學(xué)過程中，手動(dòng)加工零件的理論和實(shí)踐是一體化教學(xué)，但是最終都只是流于形式，理論和操作并沒有進(jìn)行有效的結(jié)合，教師和學(xué)生之間難以形成紐帶，造成了教與學(xué)的斷裂。

課改后，結(jié)合國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鑒定要求對(duì)手動(dòng)加工內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，將鉗工劃線、鏨削、鋸削、銼削、鉆孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、刮削、研磨、裝配等理論與技能操作任務(wù)進(jìn)行重構(gòu)，再將制圖、機(jī)械加工基礎(chǔ)、鉗工工藝、公差與配合融合到任務(wù)中組成項(xiàng)目。同時(shí)，引入現(xiàn)場管理體系內(nèi)容，注重職業(yè)素養(yǎng)塑造。

另外，根據(jù)同專業(yè)不同方向，將課程設(shè)置為48、72、108和260等不同學(xué)時(shí)，其教學(xué)內(nèi)容及重難點(diǎn)也不同。對(duì)開設(shè)少學(xué)時(shí)的專業(yè)，要求學(xué)生能正確規(guī)范地使用手動(dòng)加工基本工具和遵守車間現(xiàn)場管理。對(duì)開設(shè)72至108學(xué)時(shí)的專業(yè)，要求學(xué)生熟練并正確地使用工量刃具，并能對(duì)工作任務(wù)進(jìn)行分析、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)以及改善。對(duì)開設(shè)108學(xué)時(shí)以上的專業(yè)，注重學(xué)生項(xiàng)目工作原理分析、產(chǎn)品工藝制定、規(guī)劃團(tuán)隊(duì)工作、任務(wù)實(shí)施和任務(wù)控制等多方面能力，同時(shí)還注重學(xué)生工作思維、環(huán)保意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作、報(bào)告撰寫和匯報(bào)等方面的培養(yǎng)。

4 教學(xué)方式多樣化

為了達(dá)到課程目標(biāo)，教師會(huì)采用多種不同教學(xué)方式來進(jìn)行教學(xué)。因此，運(yùn)用工作過程中行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的四步教學(xué)法、六步教學(xué)法、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、角色扮演法、引導(dǎo)文教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等進(jìn)行教學(xué)實(shí)施[1]。

4.1 案例教學(xué)法與四步法

采用案例教學(xué)法，將簡單零件產(chǎn)品作為案例，將簡單項(xiàng)目分解為各個(gè)子任務(wù)。子任務(wù)為單一技能點(diǎn)，教師采用準(zhǔn)備、教師示范、學(xué)生模仿和歸納練習(xí)的四步教學(xué)法進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，其中教師的操作技巧以及關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)撥和提示是關(guān)鍵。

4.2 行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法

將復(fù)雜產(chǎn)品零件作為案例是綜合技能訓(xùn)練項(xiàng)目。企業(yè)在工作模式狀態(tài)下，運(yùn)用CDIO模式開展教學(xué)。結(jié)合復(fù)雜產(chǎn)品零件構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作，再運(yùn)用引導(dǎo)文、項(xiàng)目教學(xué)法等行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)施。學(xué)生主動(dòng)參與完成項(xiàng)目任務(wù)的資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查及評(píng)價(jià)多個(gè)環(huán)節(jié)。前三個(gè)環(huán)節(jié)側(cè)重于感性認(rèn)識(shí)，以理論知識(shí)為主，實(shí)施階段側(cè)重于操作。評(píng)價(jià)是驗(yàn)證、豐富和更新認(rèn)知結(jié)構(gòu)的提升階段，讓學(xué)生的感性知識(shí)升華為理性知識(shí)，最終化為行動(dòng)能力，從而培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力和基本素養(yǎng)[2]。

4.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

教師利用單一、多項(xiàng)和綜合三階段任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，學(xué)生需要從簡單到復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生從模仿開始，到后來可以與團(tuán)隊(duì)小組分工合作完成復(fù)雜零件工藝分析、設(shè)計(jì)、加工、裝配和檢測。學(xué)生從簡單項(xiàng)目入手，帶動(dòng)專業(yè)理論的學(xué)習(xí)和單一技能的操作，這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和興趣，培養(yǎng)他們獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力。通過子任務(wù)訓(xùn)練，學(xué)生很容易獲得滿足感和成就感，從而激發(fā)他們求知欲望，逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)[3]。同時(shí)，通過完成前期簡單小任務(wù)和后期復(fù)雜大任務(wù)，這樣鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的工作思維、分析問題和解決問題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和與他人協(xié)作的能力。

4.4 情境教學(xué)法

情境教學(xué)是建立一個(gè)場景，在特定場景中，學(xué)生進(jìn)行鉗工加工操作，使其操作技能得以鍛煉。學(xué)生在跨企業(yè)培訓(xùn)中心進(jìn)行技能訓(xùn)練時(shí)，企業(yè)引進(jìn)5S、安全規(guī)范、TPM現(xiàn)場管理體系，建立了培訓(xùn)內(nèi)部警告條例、培訓(xùn)規(guī)范、規(guī)章制度及培訓(xùn)流程的一系列標(biāo)準(zhǔn)文件。學(xué)生能在模擬真實(shí)企業(yè)現(xiàn)場管理的培訓(xùn)中心完成課程的項(xiàng)目任務(wù)，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣和職業(yè)素養(yǎng)。

5 多元化考核評(píng)價(jià)體系

CDIO教育模式重視教學(xué)監(jiān)控和教學(xué)效果評(píng)估，其在12條執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了闡述[4]。

改革前，專業(yè)技能基礎(chǔ)課程《手動(dòng)加工零件》是以實(shí)踐指導(dǎo)教師為主，專業(yè)理論教師為輔，考核評(píng)價(jià)方式是以學(xué)生完成工件質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績?yōu)橐罁?jù)。學(xué)生最終考核成績由平時(shí)考核+實(shí)訓(xùn)報(bào)告+零件評(píng)分，這三部分按比例計(jì)算而成。此考核成績會(huì)因?qū)W生零件和實(shí)訓(xùn)報(bào)告質(zhì)量的不理想而受到影響，不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位多角度評(píng)價(jià)，可見這種評(píng)價(jià)方式存在一定的缺陷。

改革后，采用形成性考核方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全面測評(píng)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果進(jìn)行階段性考核，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行階段性測試。其課程形成性考核主要由日常行為評(píng)價(jià)（30%）和過程性評(píng)價(jià)（70%）組成。

日常行為評(píng)價(jià)是依據(jù)學(xué)生日常行為評(píng)價(jià)細(xì)則，從出勤、培訓(xùn)態(tài)度、文明生產(chǎn)、社會(huì)行為、安全生產(chǎn)、工作規(guī)范六個(gè)方面進(jìn)行考核。

過程性評(píng)價(jià)主要依據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo)要求，對(duì)學(xué)生完成課程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行全面測評(píng)和階段性成果考核評(píng)價(jià)。其主要由工作頁評(píng)價(jià)（20%）、技能操作（30%）、項(xiàng)目總結(jié)與匯報(bào)（10%）、填寫培訓(xùn)日記情況（10%）四個(gè)部分組成。其中，每個(gè)項(xiàng)目的工作頁評(píng)價(jià)由信息、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查五個(gè)部分，按照比例權(quán)重組成。技能操作成績由功能檢查、目測檢查、精尺寸和粗尺寸四個(gè)部分，按權(quán)重比例組成。工作頁和技能操作主要是對(duì)專業(yè)知識(shí)、工作速度、工作質(zhì)量和工作方法等方面進(jìn)行過程性測試。學(xué)生填寫培訓(xùn)記錄情況評(píng)價(jià)，其主要是考核學(xué)生填寫內(nèi)容規(guī)范性、真實(shí)可靠性、正確性和完整性。實(shí)訓(xùn)總結(jié)與匯報(bào)評(píng)價(jià)，其主要考核學(xué)生學(xué)習(xí)過程中項(xiàng)目完成情況，如取得的成績、錯(cuò)誤、存在問題、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)認(rèn)識(shí)，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)的習(xí)慣。

6 結(jié)語

通過對(duì)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法以及多元化考核評(píng)價(jià)等進(jìn)行改革和實(shí)踐，教師的教學(xué)質(zhì)量得到有效提升，了學(xué)生的實(shí)踐操作能力得到顯著提高，達(dá)到了專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。