数控技术应用专业行动导向教学典型案例.docx
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数控技术应用专业行动导向教学典型案例
数控技术应用专业专业核心课程行动导向教学典型案例
一、数控技术应用专业行动导向教学实施背景
黄石市是湖北省重工业城市，以装备制造、精品钢材、高新技术作为传统主导产业。
开发区的开发与建设，更为现代装备制造业的发展提供了千载难逢的机遇，我校数控技术应用专业作为国家级示范职业学校重点建设的专业，承担了为本地及周边地区培养技术技能型数控人才的重任。
为满足现代企业对人才培养质量的更高要求，数控技术应用专业不断深化专业人才培养模式和课程改革，形成了校企合作、工学结合人才培养模式，采用“数控技术应用专业建设委员会”和“典型职业工作任务分析”的课程开发技术方法，构建了以行动导向项目课程为主体的专业课程体系，《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》两门课程建设成为校级精品课程，很好的解决了行动导向教学中教学方法手段单一、考核方式不注重过程、教学组织不适合于项目教学、行动导向教材缺乏特色、专兼职教师职责不清等问题，为其他兄弟高职院校进行行动导向项目课程改革起到了一定的推动与借鉴作用。
现以《数控铣床编程与操作》课程进行典型案例分析。
二、数控技术应用专业行动导向教学的设计原则与主要目标
1、行动导向教学设计的原则
（1）以学生为主体，教师为主导，注重学生终身学习能力的培养。
通过学习，将教育的对象变成自己教育自己的主体，使学生掌握终身学习的能力；教师从知识的传授者变为教学活动的引导者，教师是数控铣床编程与操作学习过程的组织者和协调者，重视学生的学习权，使“教学”向“学习”转换。
改变传统的以“教”为中心的教学方法，而以“学”为中心，以教师为主导，以学生为主体，确切地就是以学生的数控铣床编程与操作加工工作为中心。
在教学中，让学生自行根据零件图等工艺文件、查阅相关资料、进行零件图及工艺分析、制定加工工艺方案、编制加工程序并调试、实现仿真及零件加工等一个完整的工作过程中，掌握数控铣床床编程与操作的专业知识和职业技能，从而自我建构属于自己的经验和知识体系，获得终身学习的能力，满足学生职业生涯发展的要求。
（2）以行动为导向，实现学习与工作相融合。
课程的教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的工作过程，在真实的加工环境内，教师成为整个数控铣床加工工作的组织者和协调者，引导学生进行思考和实践，小组同学则以数控铣床操作技术工人的身份出现，相互合作、交流，制定工艺方案，共同实施完成零件加工项目，学生在自己进行加工的实践中，掌握数控铣床加工的基本知识和基本步骤，训练数控铣床编程与操作的技能，从而建构属于自己的经验和知识体系。
本课程强调“为了工作而学习”和“通过工作来学习”，学习过程与工作过程相融合。
学生在整个的加工作业中，强化了进行数控铣床编程与加工时的独立计划、实施和评估的能力。
（3）灵活采用多种教学方法和现代教学手段。
在课程教学过程中，教师因材施教，采用项目教学、引导文教学法、案例分析教学法、小组协作学习法、角色扮演法、头脑风暴法等进行教学，多种教学方法并用可有效调动学生学习兴趣，促进学生积极思考、乐于实践，提高教、学效果。
课程教学采用仿真教学、多媒体课件教学、网上视频教学、互动平台、仿真加工等各种灵活多变的先进教学手段来提高学生自主学习能力以及创新能力，培养学生的社会能力、方法能力和专业能力。
（4）采用基于多元能力考核的过程式评价体系。
改变过去老师一人评价的一言堂制度，而是围绕以学生为中心的综合教学评价，包括有自我评价、成果呈现、学生互评、师生互评等多种形式。
全面、科学地考核学生的安全环境意识、专业能力掌握、理论知识应用、团队协作精神、计划和决策能力、完成工作任务质量、自我学习能力等多元能力，结合过程性考核成绩多元全面地考核学生的真实水平，形成“终结性评价与过程式评价相结合、目标考核和过程评价相结合、学生自评和学生互评相结合、定性评价和定量评价相结合、岗位技能评价与职业素质评价相结合、校内专任教师评价与企业兼职教师评价相结合”的六结合多元能力评价体系。
2、行动导向教学流程设计方案与实施目标
《数控铣床编程与操作》以典型的数控铣床加工零件为载体，设计了由由简单到复杂的八个铣床操作项目，每个项目都安排在校内生产性实训基地的数控实训基地进行，理实一体，采用任务驱动驱动的方式，以引导文法来安排教学，每一个学习内容都是以学生工作页的形式下发给学生，学生在客户任务要求和工作页的指导下，分小组进行数控铣床编程与加工的工作计划与方案的制定，编制零件的数控加工程序，学生在工作过程学习操作技能和必需的理论知识，学习单元“平面图形的加工”的教学流程设计如附表所示。
三、数控技术应用专业行动导向教学的实施过程
1、准备工作
首先是硬件条件的准备。
为了能让学生在尽量接近企业现场的工作环境中体验项目完成的整个过程，我校经过几年的努力，加快数控综合实训中心的建设，使硬件设备不断完善，为以行动为导向、以项目为载体的数控专业综合实训提供了条件。
其次是合理划分学习小组。
原先我校面临的现状是“大班教学”，学生文化基础素质偏低，层次参差不齐，学生的职业意识相对薄弱。
因此，在划分学习小组时，我们把学生自由搭配、班委成员建议以及教师对学生情况的了解综合起来，做到每组同学的理论能力、沟通能力、动手能力等形成互补，即“同组异质，组间同质”。
通过这种分组方法，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的竞争意识，也体现了学生的创新意识。
例如，在11数控2班，各小组都给自己小组起了很多有创意的名字如“锻压队”、“东贝队”、“希望队”、“星火队”等，每个小组还做出了精致的对牌和“队训”，真让我们老师大开眼界，展示了学生学习以外的综合能力。
最后是实训项目的确定。
项目的内容，既要能反映一定的知识内容，又要符合社会对专业的需求，尽量能与生产实践相结合，具有一定的实际意义，同时有要符合学生的学习规律。
为此，我们做了大量企业调研，并认真钻研相关教材，确定出了比较合理的项目任务。
2、明确项目任务
1）项目内容：
按照加工的图纸，在数控铣床或加工中心上完成零件的加工。
为了能让学生了解企业现场的整个加工过程，每次实训项目要求大家完成从零件设计开始（学生绘制零件图样）、零件结构分析、确定加工工艺、选材、选刀到模拟仿真、现场加工及检测的整个过程，并能对整个项目用到的知识点、搜集的相关信息及完成过程的体会与收获，整理成册。
2）地点：
数控CAD/CAM实训室及数控实训车间
3）时间：
按要求分配。
基本内容安排如下：
布置任务、手工绘图、电子绘图、零件造型与轨迹仿真、工艺分析、模拟仿真与程序调试、现场加工、检测、整理资料（写出完整的实习总结、评估与考核。
3、项目实施
1）制订计划：
指导学生通过分析图纸和给出的具体任务，各小组分组讨论，根据本组的实际情况，确定每个任务大概需要的时间、工具和设备等，教师在各个小组之间适时辅导，帮助他们确定出合理的、可实施的计划。
这样，学生由被动的听，转变为主动地学。
除了个别成绩较差的学生，老师要格外关注外，其他同学都表现出极大的兴趣，每个小组都很快完成了计划的制订。
2）实施过程：
整个实施过程，改变以往先由老师来分析加工图，给学生讲加工程序，然后学生自己练习的方法。
而是让各个小组先查找资料，分组讨论，确定出每一个任务的方案，并由小组代表汇报老师后，开始动手练习，每个过程中的资料信息，需要以卡片的形式进行整理存档。
学生由原来的被动接受改变为现在的主动学习，效果良好。
以附表任务为例，本过程是为了提高学生的识图能力，熟悉现场零件加工的完整过程而设计的。
学生通过分析图纸，确定零件的形状和结构尺寸后，通过查找《机械制图》《公差与配合》等相关资料，小组同学之间相互讨论，取长补短，查漏补缺，最后确定图纸绘制的基本步骤和方案，并准备所需的工具，然后把本过程中的资料进行整理归档，经老师确认后，进入动手绘制阶段。
通过这种以学生为主体，让学生在边干边学，学会思考，获取知识。
同时也培养同学之间的交流沟通能力，增强了学生的团队协作意识和竞争意识，很多同学也体验了久违的成就感，大大激发了学生的学习兴趣。
但是由于项目中每个阶段的任务各有特点，所以在实施过程中要针对不同的阶段，采取不同的方法。
例如，现场加工阶段，由于学生对程序已经进行仿真加工，程序不会出现大的问题，因此理论探讨的时间就缩短，中心问题会集中在加工过程中的规范性、安全性。
这个阶段我建议，先集中对学生就安全问题和操作规范进行讲授和演示，然后再允许各小组开启机床，输入程序、装工件、装刀、对刀、输入刀补参数，进行零件的加工。
学生操作的过程中，教师一方面要随时指导学生的操作规范，另一方面需要对每小组的工作过程进行观察，为项目的评估做有效的准备。
当学生在操作中遇到问题时，我通常不马上回答，而是让他们小组内解决，本组解决不了，小组互相帮助。
这样的合作学习，能大大的提高学生的学习欲望，提高自主学习的技能，往往比老师的直接讲授要深刻得多。
4、评价与考核
项目评价与考核是教学过程中很重要的一环，为此，我们改变了以往只注重项目作品的评价而忽略对学生整个学习过程评价的方法。
在项目实施过程中，每次各小组组长都会拿到一份小组实习记录卡，要求记录本组同学当天的学习情况，及小组同学之间的相互评价，包括对学生的学习行为、学习态度、沟通交流能力、团队协作能力、动手能力及参与度等的评价。
另外，在学生递交上项目作品和实训过程资料档案时（要求学生把以前的卡片档案进行重新整理和修订，并在最后附上本次实习的总结和体会），我们还增加了口试环节，就学生在学习过程和资料查询中的一些问题进行提问，作为考核评价的一部分。
最后，我们会按分权把各评价汇总在一起，作为学生本次实训项目的总成绩。
5、效果
以行动为导向的教学法在我校数控专业实训教学中经过两年的实践，教学项目不断优化，实施过程不断细化，教学效果显著。
学生参加市数控中级操作证考核，通过率达99%；用人单位普遍评价我校数控专业学生适应能力强，能很快胜任现场工作，黄石锻压机床石、东贝机电集团等大中型企业还与我校组建了数控专业的订单班。
另外学生也很接受这种教学方法，有位学生在自己的学习总结中说：
“通过学习，我从刚开始的无从下手，到最后加工出零件，从查阅资料到确定方案，让我把原来学到的很多知识进行综合，更加熟悉了相关的专业知识，并让我体会到了成功的喜悦。
”
四、数控技术应用专业行动导向教学效果评价
基于行动导向教学的《数控铣床编程与操作》课程及其他课改课程11级数控技术应用专业实施，从对该类课程实施追踪调查中可以发现，该课程取得了较令人满意的教学效果。
1）基于行动导向的课程教学极激发了学生的学习兴趣和主动性。
从调查问卷中可以看出，大部分同学认为实施的项目课程融教、学、做为一体，教学目标明确，学习主动性和学习兴趣明显增强，理论知识都能在实践中应用，每次工作任务完成时都能品尝成功的喜悦，建立了学习的自信心，而且每次的工作任务教学检查满意度甚至达到100%。
2）教师的教学能力得到了进一步的提升。
督导组认为现正在实施行动导向的教学，更注重学生职业能力和职业素养的并重培养，更加符合工学结合人才培养模式的特点。
从听课情况来看，教师的教学能力得到了提高，学生的学习积极性得到了激发，教学质量得到了提升。
3）实现了与企业的零距离对接，提高了人才培养质量。
专业建设指导委员会专家认为数控技术应用专业课程的行动导向教学模式打破了传统的课堂教学模式，教育出的学生所具备的能力与企业需求实现了零距离对接，能够满足学生职业生涯的需求和可持续发展，提高了毕业生在市场的竞争力，使得多名优秀毕业生很快走上企业的关键与管理岗位，多名学生在国家、省市级数控加工与装调维修比赛中取得优异的成绩。
五、数控技术应用专业行动导向教学的体会与反思
在几个学期的教学实践中我深切体会到了以行动为导向，以项目为载体的教学模式的优点，具体表现在：
1、有利于提高学生的综合能力。
在本门课的实施过程中，既提高了学生的基础理论、职业素养、编程能力、又提高了沟通交流能力、管理能力、团结协作能力和解决实际问题的能力，开拓了学生思维，发挥了学生潜能，为学生今后的发展奠定基础。
2、激发学生学习兴趣，提高学生自主学习的能力。
在教学过程中主张学生自己搜集资料，确定方案，培养了学生学习的主动性，一定程度上改善了一些学生的不良学习习惯。
3、有利于更加全面地评价学生。
采用学生记录卡的形式，更加注重了过程性的评价和综合能力的评价。
但是，这种以行动为导向，以项目为载体的教学模式，由于打破了原来的知识体系，学生掌握的知识不够系统，因此，要在专业课的整个教学过程中得到普及和应用，还需要教师不断总结经验，进一步完善项目体系，细化任务和模块，帮助学生构建一个系统、全面的知识框架；另外，在强调学生主体性的同时，决不能忽视教师的主导作用；最后，对学生的分组要合理，充分关注学习有困难的学生，避免发生两极分化。
总之，行动导向教学法作为一种新的教学法，还需要我们在教学实践中不断尝试，总结经验教训，才能进一步发挥其优势，为职业学校教学改革提供新的思路和方法。
另外，在数控技术应用专业行动导向教学过程中需要注意以下问题：
1、行动导向教学需注重教师队伍的建设。
行动导向教学是德国职业教育体系教学制胜的法宝，这样的教学法对教师的要求极高，不但要求教师具有行动导向教学顶层与微观设计的能力，而且还需要教师本身具备完成课程中项目涉及到的所有理论知识和实践技能，因此应通过国内外培训、下企业锻炼、以老带新、社会服务等多种途径提升教师教育教学能力。
2、行动导向教学需注重理实一体教学环境的建设。
行动导向教学离不开理实一体的教学环境，应全面引入企业先进的企业文化和企业标准，不仅按照企业的规范设计实训基地，购置真实的设备，进行基地形象和环境建设，营造既像企业工厂又便于开展教学的氛围，使学生在具有真实职业情境的生产性实训基地接受锻炼，培养学生职业技能、职业意识和职业道德。
附表：
“平面图形的数控铣削加工”教学流程设计
项目名称
项目四平面图形的加工
学时
8
授课班级
11数控2
指导教师
陈伟
教学方法
项目教学法；引导文教学法；小组学习法
学习地点
数控实训基地
所需设备
数控铣床、数控仿真实训室
项目要求
知识、能力、素质要求：
学生具备识读数控工艺文件能力
场地与设备要求：
一体化实训设备、相关技术资料、图纸、多媒体、工具等
教学做一体化工作组织与方法
阶段
教师行为
学生行为
方法手段
学时
资讯
1）演示平面图形加工，明确工作任务。
2）将数控铣床编程资料、学习任务单、学生工作页发给学生。
3）采用PPT课件讲解数控编程基本指令、数控工艺制订等知识。
4）接受学生工艺及编程等信息的咨询。
1）接受教师提出的工作任务，聆听教师关于数控编程基本指令及工艺制订的讲解。
2）通过咨询客户（教师扮演）和使用数控机床加工信息填写学生工作页。
3）通过查阅机床资料、课程网站、学生手册等填写学生工作页资讯部分内容。
角色扮演法
讲授法
案例教学
小组讨论
1
计划
1）为学生提供所需检修设备，并提示设备安全注意事项。
2）为学生分配数控铣床。
3）接受学生咨询并监控讨论。
1）根据具体工艺文件和现场信息，分析数控加工工艺，编制加工程序。
2）选择刀具、装夹方案、确定工艺参数。
3）分成8个工作小组，并选择组长。
小组合作
任务驱动
角色扮演
张贴板法
1
决策
1）审核学生制定的工艺方案。
2）对工艺方案提出修改意见。
1）以小组讨论方式，工艺方案。
3）将工艺方案与教师讨论并定稿。
小组讨论
头脑风暴
1
实施
1）监控学生的操作并及时纠正。
2）回答学生提出的问题。
3）检查学生检测维修结果。
1）确定工艺方案，编程加工程序。
2）对加工程序进行调试、加工。
3）在学生工作页中记录相关内容。
任务驱动
现场操作
小组合作
班级竞赛
3
检查
1）检查学生零件加工的结果。
2）检查技能提高情况。
3）填写加工程序清单及工艺文件。
1）检测零件尺寸及技术要求。
2）填写检测记录单和学生工作页。
任务驱动
小组合作
现场操作
1
评价
1）对各小组工作进行综合评价。
2）提出改进意见和注意事项。
3）评出项目各奖项并提出表扬。
1）以小组讨论方式进行工作评价。
2）总结本次任务中的技能提高。
3）总结本次工作任务的改善措施。
小组讨论
头脑风暴
讲授法
1
报告
与作业
布置与指导
总结与写作
小组讨论
课外
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