世界技能大賽數控銑項目訓練模塊在一體化教學中的應用

何躍

摘 要：當前，隨著我國參加世界技能大賽的成績逐步提升，世界技能大賽對于我國技能人才培養、職業技能培訓工作的促進和對我國職業技能競賽的引領作用也越來越明顯。如何將世界技能大賽的訓練成果應用于技能人才培養，越來越受到各技工院校和相關主管部門的重視。數控銑項目是世界技能大賽工程制造類項目的代表，實踐表明，將世界技能大賽的訓練方式、理念、技術標準應用于數控加工專業一體化教學是完全可行的。將世界技能大賽訓練模塊納入一體化教學實施中，是對數控加工專業一體化教學內容、教學方式和方法的一種補充，是對教育教學研究的一種大膽嘗試“一體化”課程。

關鍵詞：世界技能大賽 訓練模塊 教學 應用

“一體化”課程教學改革在技工院校的全面開展，極大地促進了世界技能大賽各項目的集訓質量提升。與此同時，如何將世界技能大賽的訓練成果應用于技工教育和技能人才培養，促進技工院校“一體化”課程改革的深入開展也越來越受到各技工院校和相關主管部門的重視。北京市工業技師學院作為四屆世界技能大賽數控車、數控銑項目中國集訓基地，一直致力于培養越來越多的世界技能大賽優秀選手，同時，持續研究、實踐將世界技能大賽訓練成果應用于“一體化”教學，收到了良好的效果。

一、世界技能大賽數控銑項目訓練模塊應用于“一體化”教學的可行性

世界技能大賽在訓練理念上、技術實施上應用于一體化教學是完全可行的，原因主要有以下幾個方面。

1.世界技能大賽對選手的能力要求與“一體化”教學的培養目標相契合

“一體化”教學的總體培養目標是要培養技術出眾，道德品質優良，德能兼備的綜合技能人才。同時，世界技能大賽的理念是注重產品質量，尤其是從第43屆世賽開始，數控項目采用了四級評分制的評分規則，此規則對競賽的最直接影響就是不允許選手有失誤，要求獲獎選手的每一個作品都是精品，如果出現任何不應有的失誤，主觀評判環節將會被大幅度地扣分，該選手也就退出了獎牌的爭奪序列。這一規則和理念與一體化教學中強調的精益求精的工匠精神完全一致。因此說世界技能大賽對選手的能力要求與“一體化”教學的培養目標相契合。

2.世界技能大賽對選手的知識考核要素與“一體化”課程中的知識點相統一

世界技能大賽數控銑項目技術文件規定，選手個人應具備的基本專業知識包括：數學知識、測量知識、材料切削性能。同時還要掌握拓展知識，如加工工藝知識，基本的計算機技術相關知識，公差與配合，金屬切削工藝學基本知識，刀具基本知識等。這些知識所涵蓋的基礎知識點，與數控加工專業一體化教學中要求學生掌握的知識點完全一致。

3.世界技能大賽對選手的技能考核要素與“一體化”課程中的技能點相統一

依據最新的世界技能大賽數控銑項目技術文件，世界技能大賽數控銑項目選手個人應掌握的基本技能有：圖紙識讀技能、檢測技能、工件裝夾技能。此外，還有刀具選擇能力，要求能根據不同的材料和加工條件選擇合適的刀具進行切削;編程技能，要求能根據不同情況，使用手工編程和計算機輔助編程;操作技能，要求能正確、安全地在數控銑床上安裝刀具和附件完成加工;金屬切削能力，能針對工件材料、結構、加工條件，計算切削參數，確定加工工藝。這些描述與數控加工專業“一體化”教學中要求各層級的學生所掌握的技能點完全匹配。

4.世界技能大賽的訓練模塊和“一體化”課程學習任務相統一

“一體化”課程學習載體是“典型工作任務”，具體的學習單元是由代表性工作任務轉化而來的學習任務，要求學生在完成學習任務的同時，掌握與完成該項工作相關的知識和技能，提升職業素養。該系列典型工作任務作為教學實施載體，是否涵蓋了該層級學生所要掌握的全部知識點和技能點成為了“一體化”課程開發和實施的關鍵。而世界技能大賽數控銑項目訓練模塊在本質上也是一個典型工作任務，其作為訓練實施的載體涵蓋了數控銑項目技術文件中所規定的所有知識考核要素和技能考核要素，同時也隱含對職業素養的要求。可見，“一體化”教學學習載體和世賽訓練載體兩者的本質和功能是完全相同的。

二、世界技能大賽訓練模塊技術要素的教學化應用

世界技能大賽數控銑項目有三個單獨的比賽模塊（模塊1、模塊2、模塊3），其技術要素和工藝方法涵蓋了當前機械產品所有基本加工要素，因此，將數控銑項目訓練模塊應用于一體化教學，既滿足人才培養的技術需要，又有很強的可操作性和拓展性。

1.借鑒訓練模塊的加工特征要素，設計“一體化”教學學習任務

世賽數控銑項目的三個模塊中，模塊1材料為鋁合金，國內材料牌號為2A12或6061（44屆世界技能大賽更改為6061），模塊2和模塊3材料為中碳鋼，國內牌號為45#鋼，這三種材料均為國內機械制造領域最常用的材料，因此，掌握此三種材料的切削性能是十分必要的。根據數控銑項目技術文件規定，加工要素見表1。

表1 考核模塊技術描述

項目 模塊1 模塊2 模塊3

材料 鋁合金;6061 T6 中碳鋼：45#鋼 中碳鋼：45#鋼

毛尺寸 150×100×

50 150×100×

50 150×100×

50

加工面數 2～3 2 3～4

比賽時間 時間（單位：小時） 時間（單位：小時） 時間（單位：小時）

完成工作 編程 4.25 2.75 2.75

刀具準備 0.25 0.25

加工 4 4

結構特征

要素 描述

必選 銑槽、型腔、外輪廓、鏜通孔、銑內或外螺紋 銑槽、型腔、外輪廓、鏜通孔、凸臺、圓形腔、銑內螺紋、鉸孔 鉆孔、鏜盲孔、外輪廓、型腔、銑島嶼、銑外螺紋、攻絲、筋板（斜面）

可選 方腔、鉆孔、銑島嶼、攻絲 方腔、鉆孔、銑島嶼、攻絲 圓形腔、方腔

由上表可見，三個模塊基本上涵蓋了機械制造領域內的所有基本加工要素，如果學生能獨立完成三個模塊的加工，也就初步掌握了基本要素的加工方法。“一體化”課程學習任務設計可借鑒世賽訓練模塊設計思路，確定加工要素、明確精度標準、描述產品功能、給定加工條件，充分考慮各要素代表性及應用價值，靈活組合要素設計不同學習目標的學習任務，這個思路應該是科學的學習任務設計思路。

2.借鑒訓練模塊的工藝方法，細化豐富“一體化”課程教學內容

世界技能大賽數控銑項目三個模塊的加工難點是：工作量大、易變形、難裝夾、精度高，這也是目前機械加工領域的工藝難點。將世賽訓練模塊加工的工藝方法應用到教學中，同時，將加工要素中的平面、臺階、內外輪廓、槽、鍵、凸臺、型腔、島嶼、倒角等特征銑削加工的加工方法和孔加工的方法以及螺紋的加工工藝方法，結合手工倒角及毛刺去除等基本鉗工操作，開發相應的工作頁，并對以上的工藝解決方案和加工方法進行拓展，能在短時間內極大地提高學生的技能水平，拓寬學生的技術視野。

三、世界技能大賽訓練方法的教學化應用

在基本技能訓練階段，采用了“五步驟”基本技能訓練法。五步驟主要是指“標準化作業記憶→動作分解訓練→完整過程強化→技能達標強化→限時操作考核”五個訓練步驟。這五個訓練步驟應用于數控加工專業的“一體化”教學中，收到了良好的效果。

1.標準化作業記憶

在訓練中，標準化作業是指針對特定的技能點做技能分析，分析出技能點的操作步驟、每個步驟的作業要點及每個要點的原因分析，按該分析成果完成的技能操作。對選手做基本技能訓練時首先做標準化作業的體驗、認知、記憶訓練，其目的是對該技能做整體認知，明確其操作規范，理解技能的用途及蘊含的原理性知識。

將這一過程應用于“一體化”教學，能使學生更加深入地理解每一項操作的核心要領和規范，該步驟可以重點培養學生的操作規范性及遵守職業規范的意識。

2.動作分解訓練

訓練中的動作分解訓練是指針對標準化作業中各操作步驟的作業要點做達標性訓練。該步驟培養選手的技能操作動作的準確性、熟練性和效率性。

在“一體化”教學過程中，對完成教學項目的各操作步驟的要點做達標性訓練，學生學習和比賽訓練的不同點在于學習不過多強調動作的效率性，而重點在于培養學生的對于操作的準確性、規范性。要讓學生養成良好的習慣，同時培養學生的細致和耐心的品格。

3.完整過程強化

競賽訓練中的“完整過程強化”步驟是指針對某一項技能點按標準化作業進行完整的操作步驟訓練，力求步驟的連續、節奏的控制、過程熟練、技巧的形成。而在“一體化”教學的實施過程中，應該重點關注的是過程的完整性和連貫性，使學生在學習中不能有遺漏的環節，記憶并理解整個工作的過程，同時，注意操作的安全性、規范性和技巧性。

4.技能達標強化

在世界技能大賽的訓練中，技能達標強化是指按照世界技能大賽的技術標準，對訓練中的技能要點設定訓練和考核標準，按標準實施訓練并對選手進行達標考核。而在“一體化”教學過程中，則是按照教學計劃中，完成本項目實施或完成某項目中某一個任務的核心技能點，對學生進行強化，并評定是否達標，該步驟主要培養學生技能操作的準確率及穩定性。

5.限時操作考核

限時操作考核是參照世界技能大賽每一參賽模塊的時間要求，在訓練中，指按照高于世賽標準的時限訓練和考核選手，強調選手完成整個工作的時效性。在“一體化”教學實施過程中，要重點培養選手在完成整個工作過程的效率性，進而培養學生的熟練度及穩定性。

四、世界技能大賽評判方法的教學化應用

在“一體化”教學實施中，目前，對學生作業的評判環節一般還采用按評分標準手工測量尺寸給分的模式，而世界技能大賽數控銑項目的評判過程主要分為主觀評判和客觀評判，客觀評判借助檢測設備（主要是三坐標測量機和粗糙度儀等），工件的檢測過程是提前編制好檢測程序輸入計算機，在無人為干擾的情況下進行自動檢測，以最大限度地減少人為因素的干擾，此檢測方式也是目前先進制造企業普遍采用的測量方式之一。將世界技能大賽數控銑項目的評判方法用于一體化教學的評判，有利于和高端制造業及國際先進的制造理念相接軌。

根據最新的世界技能大賽技術文件要求，數控銑項目的主觀評判采用四級評分制，評判標準如圖1所示。

從評判標準中可以看出，要想在主觀評判中得到滿分不能有任何失誤，如果有一處中度以上的失誤，無論其他加工要素完成得如何，哪怕是完美，這一項也只能得0分，如此苛刻的評價就是要求選手要精益求精，要具備工匠精神。

客觀評價的評分表根據加工要素的加工難度和精度控制的難易程度進行細化和配分。

在“一體化”教學實施中，評判方式也可采用世界技能大賽的評判模式，即主觀評判+客觀評判，主觀評判占90%，客觀評判占10%，這樣可以從精度控制、表面質量、工件品質、學生的認真程度等多方面對工作過程進行測評，更能全面、客觀地反映學生的學習情況和知識技能的掌握情況。

五、結論

數控銑項目一直是中國參加世界技能大賽的重點項目和優勢項目。多年來，數控銑項目訓練團隊通過對技術標準的深入研究，對訓練過程的深入總結，對競賽試題的深入解析，對選手技術特點的全面分析，形成了完善的訓練體系。將世界技能大賽的訓練成果用于教學，拓寬了教師的知識視野，大幅度地提升了學生的技能水平和綜合素養。同時，將世賽訓練模塊納入“一體化”教學實施中去，豐富了教學資源，是對數控加工專業一體化教學方式、方法的一種補充，是對教育教學研究的一種大膽嘗試，取得了不錯的效果。

（作者單位：北京市工業技師學院）