數(shù)控加工專業(yè)基于“產(chǎn)、學、研一體化”課程體系構(gòu)建與實施

劉麗鴻

(天津石油職業(yè)技術(shù)學院,天津市 301607)

數(shù)控加工專業(yè)基于“產(chǎn)、學、研一體化”課程體系構(gòu)建與實施

劉麗鴻

(天津石油職業(yè)技術(shù)學院,天津市 301607)

基于高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標及就業(yè)崗位需求分析,探索如何進行數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系的合理設置,通過課程整合,課程開發(fā),加大實踐教學的比例,突出實踐教學體系,從而摸索出適合產(chǎn)學研一體化辦學模式的課程體系。

課程體系;教學改革;課程整合;實踐體系

一、課程體系的定位——基于數(shù)控專業(yè)的培養(yǎng)目標及就業(yè)崗位需求分析

(一)培養(yǎng)目標

數(shù)控專業(yè)是機械制造技術(shù)、電子技術(shù)與計算機應用技術(shù)相結(jié)合的專業(yè),培養(yǎng)適應現(xiàn)代制造業(yè)需要的,德、智、體、美全面發(fā)展,具有較扎實的基礎理論知識,熟練掌握各種專業(yè)技能,職業(yè)素質(zhì)優(yōu)良,專業(yè)技術(shù)適用,實踐能力突出,能在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域面向數(shù)控加工、模具設計與制造、CAD/CAM技術(shù)等多個不同方向發(fā)展,在生產(chǎn)第一線從事數(shù)控設備的操作、編程、維護以及生產(chǎn)組織和管理等方面工作的高等技術(shù)應用型人才。

(二)就業(yè)崗位需求分析

數(shù)控加工專業(yè)的學生畢業(yè)后的崗位需求為藍領(lǐng)層,灰領(lǐng)層,和金領(lǐng)層。

高職院校的數(shù)控畢業(yè)生定位為灰領(lǐng)層,灰領(lǐng)層的崗位為數(shù)控編程員和數(shù)控機床維護、維修人員。

數(shù)控編程員掌握數(shù)控加工工藝知識和數(shù)控機床的操作,掌握復雜模具的設計和制造專業(yè)知識,熟練掌握三維CAD/CAM軟件,如CA XA、ProE,M ASTCAM,UG等;熟練掌握數(shù)控手工和自動編程技術(shù),適合作為工廠設計處和工藝處的數(shù)控編程員。此類人員需求量大,尤其在模具行業(yè)非常受歡迎;待遇也較高。

課程體系按照灰領(lǐng)層進行設定。

二、2006級數(shù)控加工專業(yè)教學計劃課程改革方案

(一)課程體系設置改革的背景

1.貫徹教育部16號文件的精神要求

在分析我院數(shù)控專業(yè)2004級,2005級畢業(yè)生的就業(yè)情況和用人單位的需求,根據(jù)教育部16號文件的精神要求職業(yè)院校要與企業(yè)建立緊密聯(lián)系,改革以課堂為中心的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式,大力推行工學結(jié)合、勤工儉學的人才培養(yǎng)模式。要求高職學生的實習實訓教學時間不少于半年。相應的教學內(nèi)容的適用以提升畢業(yè)生就業(yè)能力和適應崗位需要為原則,課程體系的設計和教學內(nèi)容的選擇,不僅要有與職業(yè)能力相關(guān)的急需、夠用的理論知識,而且還要有培養(yǎng)學生創(chuàng)業(yè)和拓展能力所需的適用性知識。將2006級教學計劃按加大實訓技能學時比例的原則進行教學計劃的修訂。

2.2005 級學生職業(yè)技能取證(數(shù)控車)訓練中發(fā)現(xiàn)問題

(1)如何將理論知識與實踐很好的結(jié)合

2005級學生班級較多,共有10個自然班,入學起點稍有差距,職業(yè)技能取證分兩大批進行。職業(yè)技能取證前的課程情況是已經(jīng)講過相關(guān)的專業(yè)基礎課,數(shù)控加工技術(shù)課,機械制造基礎,公差配合與測量技術(shù)。

中國也在成為別人的別處，身邊幾乎所有人都有去中國玩的經(jīng)歷。一個法國人給我講他的特別體驗：2000米高的黃山，居然有臺階上到山頂；上到山頂以后發(fā)現(xiàn)身邊還有好幾百人，抵得上一個歐洲小鎮(zhèn)的市中心。這在阿爾卑斯山區(qū)是無法想象的：2000米的山峰攀到頂，身邊連一只山羊也沒有。

第一批對于基礎較好的學生在數(shù)控編程課編程指令的理論講完,(即課堂已經(jīng)講授并詳細講解了編程的基礎知識,工件機床坐標系,基本指令,簡化指令的編程格式及舉例),沒有上仿真實驗課,進行為期兩周的職業(yè)技能取證訓練。學生直接上機床操作練習,按照由簡單到復雜的認知規(guī)律,根據(jù)國家職業(yè)技能取證要求,內(nèi)容為熟悉機床面板,手動基本操作,對刀,編寫簡單零件程序,復雜件帶有槽、螺紋、圓弧的綜合件。在編寫簡單軸類零件的程序時發(fā)現(xiàn)普遍存在的問題是:加工端面和外圓時,其一是刀具的選擇,工藝上端面和外圓哪個先加工,分不清端面刀和外圓刀;其二是編程的基本指令:G00/G01/G02/G03的用法,如G00和G01的真正區(qū)別在那里,G01在加工圓柱面和圓錐面時的區(qū)別,G02/G03的用法等。學生剛接觸手工編程,必須經(jīng)過實踐才能綜合運用所學專業(yè)知識。經(jīng)過機床實際操作后對于G00/G01和G02/G03用法基本掌握,給出圖紙能夠用基本指令編程,后面再練習其他指令學生掌握的較快。

第二批職業(yè)技能取證的學生訓練安排在數(shù)控編程課的理論和仿真實驗課結(jié)束后進行,經(jīng)過仿真練習的學生操作機床時明顯的優(yōu)于前一組,前面的指令方面的問題出現(xiàn)較少,能夠較快的掌握機床的操作,工藝和刀具的問題仍然有。

(2)主干專業(yè)課教學內(nèi)容和教學方法如何安排,才能保證學以致用。

以《數(shù)控加工技術(shù)》為例主要講解數(shù)控加工工藝和數(shù)控刀具的內(nèi)容,課堂講解與車間講解相比效果差別較大,數(shù)控加工技術(shù)和機械制造基礎中工藝部分內(nèi)容重復的較多,數(shù)控工藝與普通工藝的區(qū)別,在機床上加工一同件即可比較出來,可是課堂講解對比不直觀,具體的刀具和工藝結(jié)合數(shù)控車床和數(shù)控銑床操作訓練講解效果會更好。

(3)短期集中訓練和全日制哪種更適合技能的掌握

2007年暑假給華油一機廠的家屬子弟做了為期兩個月的培訓,開設了三門課,機械制圖和計算機繪圖,機械制造工藝,數(shù)控機床編程與操作,其中進行了三周的數(shù)控車床的操作訓練,學員是沒有任何基礎,可以說是零起點,但是,回廠后擇優(yōu)錄取的條件令學習者學習目標明確,訓練考核中發(fā)現(xiàn)和在校生相比有過之而無不及,能夠在較短的時間內(nèi)掌握機床的操作和車床的典型零件的手工編程。由此可知理論實踐一體化的教學適合于既要求理論有要求實踐的課程,如數(shù)控編程,公差配合與技術(shù)測量,CAD/CAM等課程。

鑒于此,對2006級數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)的教學計劃進行了修訂,加大了實踐課程的課時比例,增加了工學結(jié)合內(nèi)容,將職業(yè)技能取證訓練安排在正常的教學中。

(二)課程體系設置的內(nèi)容

1.建立“3+1+1+1”結(jié)構(gòu)的教學體系

即前三個學期進行基礎課和部分專業(yè)課教學;在第四、五學期專業(yè)課教學中,根據(jù)企業(yè)和用人單位專業(yè)崗位特點,與生產(chǎn)環(huán)節(jié)相結(jié)合,更多地、有針對性地講授和企業(yè)接軌的專業(yè)教材和專業(yè)知識,增加以“工學結(jié)合”的模式各安排四周的機床(數(shù)車,數(shù)銑,加工中心的)操作訓練,同時聘請企業(yè)專家和企業(yè)管理者以及科技人員任課或開設專題講座;第六學期學生到企業(yè)單位,直接從事生產(chǎn)實踐學習和鍛煉。

2.教學計劃中的課程設置體系

我院數(shù)控專業(yè)成立了專業(yè)指導委員會,成員大多是來自企業(yè)生產(chǎn)一線的高層管理人員和工程技術(shù)專家。在專業(yè)指導委員會的參與下,從學生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā),按職業(yè)基礎課(即公共課)、職業(yè)技術(shù)課(即專業(yè)基礎課、專業(yè)技能方向課和選修課)職業(yè)技能課(實踐課)三個模塊構(gòu)建整個課程體系。

通過對畢業(yè)生的問卷調(diào)查及數(shù)控行業(yè)中部分企業(yè)的調(diào)查和綜合分析,掌握企業(yè)生產(chǎn)、管理情況,從而確定從事相關(guān)行業(yè)崗位群工作的必備知識和關(guān)鍵能力。在“以企業(yè)需求為主線,理論聯(lián)系實際”的指導方針下,首先根據(jù)職業(yè)標準和職業(yè)技能鑒定大綱,結(jié)合市場需求及企業(yè)對員工素質(zhì)的要求,確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標;依據(jù)培養(yǎng)目標,對專業(yè)理論課有什么要求,據(jù)此確定所需開設的專業(yè)課;再由專業(yè)課向前推,確定需開設的專業(yè)基礎課,專業(yè)基礎課的內(nèi)容以能滿足專業(yè)課需要,“實用、適用、足用”為前提;最后根據(jù)對學生綜合素質(zhì)要求,確定需開設的文化基礎課及其內(nèi)容?？紤]到學生將來發(fā)展加入適當?shù)倪x修課。即由需求確定專業(yè)課,由專業(yè)課來確定所需的專業(yè)基礎課,公共課。構(gòu)建理論教育、實踐教學和素質(zhì)培養(yǎng)三個相輔相成相互滲透的課程體系,以全面提升學生綜合職業(yè)素質(zhì)。

(1)職業(yè)技術(shù)課中主干專業(yè)課程的設置及教學內(nèi)容的整合

即根據(jù)培養(yǎng)目標和崗位需求的調(diào)查分析,確定以下課程為主干專業(yè)課呢:《數(shù)控機床編程與操作》,《CAD/CAM》,《機床電器控制與PLC》,《數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控原理》,《數(shù)控機床加工(車、銑)訓練》。在《數(shù)控機床編程與操作》課程在講授FNAUC系統(tǒng)的指令的基礎上加入數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)分類的內(nèi)容,不再單獨設置《數(shù)控機床》課;加入數(shù)控刀具和數(shù)控工藝的內(nèi)容,取消數(shù)控加工技術(shù)課,另外安排的機床操作訓練中加入數(shù)控刀具和數(shù)控工藝的內(nèi)容?！禖AD/CAM》講授社會上普遍使用的兩種自動編程軟件。將選修課中的《機床電器控制與PLC》,《數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控原理》為學生畢業(yè)后從事機床維修、改造,作為專業(yè)主干課程進行設置。

(2)職業(yè)技術(shù)課中專業(yè)基礎課設置及教學內(nèi)容的整合。

學生最終能夠編程或進行機床調(diào)試、維修,能順利的學習掌握主干專業(yè)課的知識必須有專業(yè)基礎課作為支撐,以編程為例,拿到圖時要制定工藝,看圖識圖,理解標注,進行數(shù)學處理,因此開設了以下專業(yè)基礎課:《機械制造基礎》課,內(nèi)容包括切削原理及刀具、機械工程材料、鑄鍛焊、機械制造工藝、數(shù)控工藝;《工程力學》講授理論力學和材料力學;《機械設計基礎》包括機械原理和機械零件內(nèi)容;《公差配合與技術(shù)測量》包括尺寸公差、形位公差及表面粗糙度的標注;《電工技術(shù)》,《電子技術(shù)》,《液壓與氣壓傳動》。

3.職業(yè)技能課(實踐課)的設置及相互關(guān)系。

為了實現(xiàn)高職院校的畢業(yè)生與企業(yè)的無縫對接,在的教學安排中學生在校期間實踐課的比例占總學時的51.13%。按照“以就業(yè)為導向,以能力為本位,以需要為目標”的方向構(gòu)建課程體系主體,增加了實踐學時的力度,在教學內(nèi)容上以專業(yè)所必須的基礎知識夠用、實用為原則,加大了專業(yè)的技能動手能力、攻關(guān)能力、新技術(shù)應用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。高職院校必須以就業(yè)為導向,以企業(yè)需求為依據(jù),根據(jù)數(shù)控技術(shù)的最新技術(shù)發(fā)展,開發(fā)和構(gòu)建具有針對性和實用性的實踐教學體系。實踐教學體系的開發(fā)必須將職業(yè)能力需求轉(zhuǎn)化為實踐內(nèi)容。

按認識實習、基本技能訓練、生產(chǎn)實習和畢業(yè)綜合實習構(gòu)建實踐教學體系。實踐教學體系中突出講練一體化,尤其要加強職業(yè)道德素質(zhì)的訓練。綜合職業(yè)能力的訓練體現(xiàn)在技能取證中。

實踐教學,一般指有計劃地組織學生通過觀察、試驗、操作,掌握與專業(yè)培養(yǎng)目標相關(guān)的理論知識和實踐技能的教學活動。實踐教學體系一般是指實踐教學的內(nèi)容體系,即圍繞專業(yè)職業(yè)能力的培養(yǎng),通過各個實踐教學環(huán)節(jié)的配置而建立起來的實踐教學內(nèi)容體系。它主要包含以下幾個方面:

(1)實驗教學。主要包括實驗和課程實訓。應圍繞專業(yè)職業(yè)能力。注重培養(yǎng)學生的動手能力、,應變能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)職業(yè)能力需求,高職數(shù)控專業(yè)實驗教學內(nèi)容如表1所示:

表1

4 12 8計算機繪圖(36)1.系統(tǒng)的運行及繪圖命令操作2.系統(tǒng)的繪圖命令操作3.編輯命令操作4.圖層、顏色、線型操作5.尺寸標注操作6.塊操作及圖庫的建立7.裝配圖繪制操作6 4 2 4 4 9數(shù)控機床與編程(40)1.操作規(guī)程、注意事項、面板操作2.常用刀具、量具使用3.程序輸入、編輯4.模擬軟件學習及使用5.對刀操作6.端面、外圓、退刀槽加工7.鉆孔、鏜孔、內(nèi)外螺紋加工8.內(nèi)外圓弧(圓頭)、圓錐加工9.軸、套零件加工10.典型零件加工2 4 2 2 4 6 6 6 4 4

(2)實訓教學。實訓教學是對學生的操作技能、技術(shù)應用能力和綜合職業(yè)能力進行訓練的教學環(huán)節(jié),包括課程設計、畢業(yè)設計、職業(yè)技能訓練等。課程設計應注重專業(yè)實踐技能的訓練,提高學生利用所學知識解決專業(yè)實際問題的能力。畢業(yè)設計的課題應是在一定的專業(yè)理論指導下的專業(yè)技術(shù)應用性課題。職業(yè)技能訓練是提高學生就業(yè)能力的關(guān)鍵,是高職實訓教學的重點,通過模擬項目、模擬產(chǎn)品等方法,以項目課題的形式對學生基本操作技能和解決實際問題的綜合職業(yè)技能進行訓練,它強調(diào)的是在老師的指導下能夠獨立操作、反復訓練、學會技能、形成技巧。

(3)實習教學。實習教學一般包括認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習等。此外,還包括社會實踐、社會調(diào)研等活動。認識實習主要有金工實習,它的主要要求學生掌握常用機械加工方法與車床、銑床、鉆床、磨床的加工工藝特點,機械加工工藝方法和工藝參數(shù)選擇;進行車、銑、鉆、磨等機加工工種和鉗工:的基本操作和技能訓練;能使用通用車床、銑床、鉆床、磨床進行機械加工,比較熟練掌握車工或銑工、鉗工的操作,達到部級車工或銑工職業(yè)技能中級水平;了解鑄造、鍛造、熱處理、焊接等熱加工的原理和工藝過程。生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習內(nèi)容要根據(jù)實際情況確定.應和工程實踐相結(jié)合。它是讓學生在實際生產(chǎn)環(huán)境中了解職業(yè)、將校內(nèi)所學的理論和技能向職業(yè)崗位實際工作能力轉(zhuǎn)換的重要教學環(huán)節(jié),強調(diào)內(nèi)容的覆蓋性和綜合性。數(shù)控專業(yè)實訓實習教學內(nèi)容如表2所示:

表2

10 職業(yè)資格取證(車) 2 加工準備,數(shù)控編程,零件加工(一)輪廓加工(二)螺紋加工、數(shù)控車床維護與精度檢驗11 數(shù)控銑加工實訓 4數(shù)控銑床的加工方法與工藝。數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)認識、數(shù)控面板操作、數(shù)控銑削刀具、數(shù)控銑削工藝、對刀、銑削外形,圓、方、銑削內(nèi)槽、坐標旋轉(zhuǎn)、比例鏡像、孔加工固定循環(huán)指令、刀補練習、配合件練習、綜合練習、加工中心操作12 職業(yè)資格取證(銑) 2 加工準備、數(shù)控編程、零件加工(一)外輪廓加工(二)內(nèi)槽加工、數(shù)控銑床維護與精度檢驗13 畢業(yè)設計 8 根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的需要來選擇題目14 生產(chǎn)實習 4 根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行加工實習15 軍事理論 2以國防教育為主線,通過軍事課教學,使大學生掌握基本軍事理論與軍事技能。了解中國國防狀況,掌握中國古代與現(xiàn)代尤其是當代黨的軍事思想,了解當今世界軍事格局和軍事高技術(shù)發(fā)展情況,通過近幾年幾場局部戰(zhàn)爭對當今高技術(shù)戰(zhàn)爭有一定了解16 入學教育及軍事訓練 3進行學校學習目的、意義、態(tài)度、方法教育;加強國防后備力量建設,激發(fā)學生愛國衛(wèi)國意識,增強“國無防不立,無兵不安”觀念,提高全民族的國防意識

結(jié)論:通過教學改革按新的教學模式的課程體系實施,課程體系突出實踐教學比例,突出課程整合,實行“教、學、做”為一體的“任務驅(qū)動”與“項目導向”方法組織教學,突出技能訓練,由封閉式教學轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放式教學,實行產(chǎn)學結(jié)合、校企合作的辦學模式,力爭探求一種和“產(chǎn)、學、研”一體化教學模式相適應的課程體系。

[1]林新貴.論高職“數(shù)控技術(shù)”專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建和實施[J].職教論壇.2006,(08).

[2]陳冰.理實一體化教學在數(shù)控專業(yè)中的實踐與應用[J].職教論壇.2007,(03).

[3]劉炎,鐵軍.高等職業(yè)技術(shù)教育課程體系探索[J].北方工業(yè)大學學報.2001,(02).

Construction and Imp lem entation of NC M achining’s Curricula Based on the Integration of“Production,Study and Research”

L IU Li-hong
(Tianjin Petroleum Vocational and Technical College,Tianjin 301607 China)

On the basis of the training objectives of NC Technology and the requirements of its corresponding jobs,the paper exp lores how to set up reasonable curricula,increase the p roportion of p ractice teaching,and thus w ork out a new teaching mode w hich merges p roduction,study and research into a w hole.

curricula;teaching reform;curriculum integration;p ractice system

G712

A

1673-582X(2011)08-0097-06

2010-10-10

劉麗鴻(1972-),女,內(nèi)蒙古寧城人,天津石油職業(yè)技術(shù)學院教師,講師,研究方向:數(shù)控加工編程及CAD/CAM技術(shù)。