多轴数控加工职业技能课程模块化研究

时间:2022-09-08 11:13:09

多轴数控加工职业技能课程模块化研究

摘要:在1+X证书制度背景下,针对高职院校数控技术专业“多轴数控加工职业技能”对应课程进行模块化构建,有助于高效推进1+X证书制度的实施。本文主要结合企业岗位能力需求,论述课程教学改革的设计思路以及具体措施,为高职“1+X”证书制度的“课证融通”提供参考。

关键词:1+X;数控技术;多轴数控加工;课程模块化

1引言

《国家职业教育改革实施方案》提出:从2019年开始,在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点(以下称1+X证书制度试点)工作。[1]高职数控技术专业中的“多轴数控加工职业技能等级标准”作为第三批职业技能等级标准公布,教学制度的改革首当其冲是对于课程的改革。我院作为多轴数控加工1+X证书的试点院校,基于多轴数控加工培训考核内容,创新实践在数控技术专业课程中融入“1+X证书”的教学模式,在课程结构、内容、实施与考核等方面进行了创新设计,积极探索高职数控技术专业课证融合的课程体系和教学模式的设计与创新。

2课程体系设计思路

1+X证书制度试点工作背景下,原有课程体系不足以支撑其与相关职业技能证书之间的衔接,必需对课程设置进行调整。课程体系的重新建立则要对接新的课程标准,与专业特性、技能培养目标(主要是职业技能等级证书中要求的核心技能)相结合。课程模块化既可以实现教学内容的整合,解决传统教材内容碎片化、与行业发展割裂化的问题,也便于将行业新标准、发展新工艺、科技新技术融入教学过程有效实现理论学习、实践操作、技能拓展齐头并进。这就迫使校企双方深度融合、结合第三方社会评价组织,协力探索对接和融合职业技能等级证书标准和专业教学标准。[2]根据高职数控技术专业就业岗位分布,分析数控专业岗位能力需求,对接多轴数控加工职业技能等级标准,立足于数控专业人才培养目标,将多轴数控加工职业技能等级标准内容融入专业课程体系,基于“课证融通”整合重构其专业模块化课程体系及具体教学内容。课程体系设计思路如图1。多轴数控加工职业技能等级分为三个等级:初级、中级、高级。能力依次提升,高级别技能要求中涵盖低级别技能。以多轴数控加工职业技能(中级)为例,证书考核内容如图2。

3构建课程体系

根据教育部高职数控技术专业人才培养目标,结合地方需求,我院修订其初次职业岗位(群)、技术领域涵盖了数控机床操作工、数控编程员、数控工艺员等;发展就业岗位(群)确定为数控加工技术主管、数控设备维修工程师、数控设备装调工程师等。依据职业岗位需求,学生专业能力主要体现为:识图与绘图能力;机械零件设计能力;数控车床、铣床的操作、编程能力;零件装夹和刀具准备能力;零件检验能力;数控机床装配、安装就位、调试、故障诊断与排除能力等。国家制造强国建设战略加速推动了我国制造业转型升级,向数字化、网络化、智能化方向发展。数控技术领域多轴加工、车铣复合加工、高速高精加工等岗位需求持续增长。我院通过适当调整专业的人才培养方案和课程安排,将专业基础课程中将公差配合与技术测量与机械设计基础进行课程融合,并增加课程学时;将数控机床和数控加工刀具选用课程前置,增设多轴加工技术外,将电工电子技术及液压与气动技术进行结合,将数控机床结构与数控机床故障诊断与维修结合,在在数控机床电气控制中融入智能数控机床相关知识,在数控加工工艺中、融合编程、加工操作、产品检验等技能要求,采用任务驱动、项目导向,鼓励实践操作、讨论、评判、成果汇报等方法进行教学创新,强调知识、技能、素质的综合评价。学生根据自己的职业规划及技能需求,选择性的进行综合实训模块练习。

4专业课程模块架构

通过对职业技能要求进行分析,打通专业教学标准、职业技能标准和学分转化标准,将多轴数控加工职业技能培训内容融入课程学习,最重要的是实现原有教学体系中专业课程的升级改造使之与X证书标准内容的对接。多轴数控加工职业技能(中级)工作领域及工作任务如图3所示。课程模块设置必须立足于专业人才培养目标,以学生可持续发展及职业素质养成、职业能力提升作为其出发点,遵循实用性和系统性原则、模块设置与证书考评项目相融合原则。[3]根据岗位工作任务、企业社会数控技术人才需求及学院实训条件,我院将专业教学内容划分为以下8个模块(见表1)。

5课程体系的实施

5.1教学实施中的教师改革

打破原有格局,重新划分课程内容,以多轴数控加工职业技能(中级)要求为着力点,重新建立课程模块,对相关课程的整合重构,需要整个专业教学团队配合,需要与企业之间的紧密对接。让企业教师参与教学标准制定、参与校本教材编写、参与实践教学实施,使得师资力量得到有力保证。

5.2教学实施中的教法改革

以“多轴数控机床故障处理模块”为例,其技能要求主要针对其数控系统报警信息的分析、定位、处理。前提是必需熟悉数控机床结构和控制原理,能够将原有的PLC及其电气控制课程中的知识碎片整合应用。改进原有传统教学思路,充分利用信息化资源,采用任务驱动教学法,根据生产实际设置典型故障,创设作业情境,学生描述故障现象,解读故障信息,分析故障可能出现的原因,进而将工作任务分解,明确任务要求,梳理学习目标,逐级完成分层任务的知识储备;根据“一查,二定,三排”流程,结合虚拟仿真技术及工作手册,消化知识内容,讨论制定检修方案,利用虚拟平台检修模块,进行故障检修,验证检修方案的可实施性,梳理故障排除流程,快速提升规范作业能力,同时能有效降低实操作业风险,进一步完成理论知识教学及基础模块训练;依照检修方案进行机床故障检修及功能核查,通过实战排故不断积累作业经验。教学实施中并联实验教学、虚拟仿真训练及真实工作项目,实现从学校实训室与企业车间之间的融合。

5.3教学实施中的考核改革

多轴数控加工职业技能等级(中级)考核分为理论与实操,按照考核要求制定实操作业考核标准,注重学生分析解决实际问题的能力。依托课程教学平台获取课前学习数据,进行诊断性评价,记录作业流程,实训教师监督选用工具、规范作业、排除故障等关键任务点操作,同从适岗程度、职业规范、安全意识及学习能力等多维度进行实操作业评价;教学平台分析理论测试、仿真训练、实操作业评分数据,结合小组自评、互评、教师点评、企业老师评价及教学平台报告,综合分析学习目标达成情况,得到形成性评价。将实践考核结果作为学生获取技能等级证书成绩的依据,完成绩点的认定。同时完善课后反馈环节,利于教师对于学情的进一步掌握,更利于学生再学习。

6课程体系构建的必要性分析

6.1紧贴职业教育发展要求

《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》中提出,要坚持面向市场、促进就业,推动人才培养与市场需求相对接。完善“岗课赛证”综合育人机制,按照生产实际和岗位需求设计开发课程,深入职业技能等级证书制度。这就必然要经过专业课程内容模块化、项目化重建来完善教学与岗位技能之间的衔接,形成贯通式教学链。

6.2适应专业升级要求

通过对《制造业人才发展规划指南》中高档数控机床行业人才需求数据分析:目前对具备机床操作能力、单一数控车、铣能力人才需求降低,而复合技术技能及高端岗位需求突增。然而,从2010年至今,全国数控专业招生热度明显下降,在2020年,数控专业也进入了院校撤销专业前二十排名。复合型人才紧缺的社会需求下,与生源紧张的院校局势形成矛盾对立,也进一步体现了数控专业升级势在必行、教学内容改革迫在眉睫。

6.3贴合师生共同发展需求

课程模块化建设,对从教学内容、方式、方法的改革,将从本质上解决目前专业教学中存在的学习效率低、学生技能不足等诸多问题;从课程认知情况入手,客观分析学情,改善课程内容,优化教学设计,创新教学方式方法,也在同时敦促教师对教学理念、课程内容及教学设计的进一步探索,可以增强与学生之间的粘性。无论是从提升学生人才培养成效或教师教学能力都有其必要性与迫切性。

7结语

1+X证书制度的推出,将会进一步解决学生毕业后职业技能水平与企业岗位能力需求之间的不对等的矛盾,进一步推进校企合作中制度、标准融合等深层次问题。其对于高职教育的改革是全方位的,基础是对课程内容的不断更迭与融合,实质是对于教学的改革,最终实现考核方式的创新。在这一制度的要求下高职院校需要以职业教育培养目标而逻辑起点,重构专业人才培养模式、优化课程设置、完善教学资源、改革考核方式,探索和实践专业课程模块化教学。

作者:周晚 张娟荣 李家祺 单位:咸阳职业技术学院 西诺医疗器械集团有限公司