校企合作下的数控车铣加工教学的改革

2022-01-14 17:09:12 来源:写作指导

摘要:近年来,我国工业快速发展,技术转型升级加快,从低端化向智能化方向转变,需要大量的专业的技能人才尤其是高精尖加工的人才。在此背景下,我国高职院校纷纷开启了教学改革,“1+X”证书的推出就是要以此为契机来推动整个行业的人才培养及认定模式。课题组以数控行业为例,整个数控车铣的证书制度是由华中数控股份有限公司和其他职业院校联合制定的,各高职院校数控专业需要以此来重新制定人才培养方案以及课程标准、课程设计。课题组从校企合作层面,阐述了基于数控车铣“1+X”证书的数控车铣加工教学改革。教学实践证明:该教学模式提高了学生的学习兴趣,增长了学生技能,深受企业好评,教学效果显著。

关键词:校企合作;数控车铣;“1+X”证书;教学改革

自新中国建立以来,我国逐步从一个落后的农业国转变为现代化工业强国。而随着科学技术的日益发展,我国工业也开始向智能化、精密化转型。工厂里亟需的人才不再是会简单操作的工人,而是需要具有一定逻辑分析能力和学习能力的高素质人才。传统的教学已无法适应现代化的大工业生产的需求,建立校企合作机制是培养国家急需、社会认可的数控加工人才的一种途径。

1数控车铣加工的特点

随着我国不断推进“中国制造2025”,对数控加工的人才要求也不断提升。数控加工指的是通过操作数控机床进行加工,需要先根据零件的图纸编制相应的程序,然后数控机床可以完成自动加工。数控机床编程方式发生了变化,首先是半自动的加工方式。操作员需要自己不断根据图形来编程,通过指令的输入完成对应的动作。然后出现CAM等自动编程方法,只需要根据加工零件图纸就可以完成三维模型建立,软件会根据这个模型自动生成加工程序[1]。因此,可以看出在学习数控车铣加工之前,还有很多专业基础课和专业核心课需要学习。一些偏向于实际操作的课程如CAD、UG等对学生绘图能力有着较高的要求,而数控机床原理等课程则对学生的编程能力提出一定要求。只有将这些基础打牢,才能在之后数控车铣“1+X”证书的突击培训中,较快掌握方法,而不是在那个时间段还需要完成基础内容的复习[2]。我国院校的数控专业均开设了数控加工相关课程,但由于传统理念、实验设备等原因,现如今普遍不适合数控车铣“1+X”证书的要求,需要对课程进行改革,优化相关课程,增加新的教学方法。对于实践操作这方面,可以通过校企合作的方式来解决。因为工作岗位性质的原因,企业中的一线生产员工由于长期从事数控加工,在实际编程加工方面的能力强于以教学为主的老师。通过校企合作的方式可以将标准、高效的加工技术带进课堂,同时,还可以将6S等管理方法带给学生。

2数控车铣加工实训的设计与实施

2.1项目式教学法

数控车铣加工是实践性极强的课程,采用项目式教学能够发挥其特点。学生通过一个个实际的加工案例来巩固自己的数控加工知识,提升数控机床操作的能力。通过先易后难的实际案例来逐渐提升学生的综合能力,最后将数控车铣加工的案例作为最终的考核,这样可以通过正常课程的教学,使得学生具备数控车铣“1+X”证书所要求的基本素质。目前,采取项目式教学法面临的问题主要有以下3个方面:1)较多职业院校的硬件不达标。硬件包括实训室场地、实训设备、监控设备、辅助器材等。2)教师实操能力不满足教授数控车铣“1+X”证书的需要。特别是换了新设备后,教师自己也需要摸索一段时间,更何况修正整个授课计划和方案均需要时间。3)能否找到合适的数控车铣“1+X”证书项目化教材是一个问题。数控车铣“1+X”证书文件出台也就是最近两年,市面上基本没有出于这个目的而编写的教材[3]。以上问题,仅靠学校和教师解决均存在较大的困难,通过校企合作是一个比较好的方法。职业院校的设备一般更新换代较慢,而企业一般设备更新换代较快。当双方有较好的合作基础后,可以购买或者赠送一些数控设备。武汉交通职业学院的数控专业数控车铣“1+X”证书站点设备,就是从校企合作企业华中数控股份有限公司采购的。甚至当年在预算不够的情况下,采用逐年付款的方式先行采购了一批设备,这都是由于双方长期一直处于良好的合作状态。在双方有了合作基础时,实际操作能力不足的缺点也能得到解决。企业通常最不缺的就是技术熟练和经验丰富的操作人员,而且有着大量实践机会[4]。只要教师去企业锻炼几个月,相信很快能掌握数控车铣“1+X”证书要点。一般职业院校都要求教师暑假或者寒假去对口校企合作企业实习,学习相关的专业技能。至于相应的校企合作教材,可以采用校企联合出版的方式来解决。由企业来提供难度递增的实际项目,职业院校的教师负责文案的编写和定稿,双方可以各取所长来完成一本专业性极强的教材。这样教师在教学时对这门课和这本教材熟悉,且通过一系列的校企合作,双方对对方的认识有了新高度,能够增进双方的友谊。

2.2制定全面的考核方案

采用全新的教学方法,整个考核方案同样需要改善。一个好的标准可以对学生产生正向的激励作用,使得学生能够调动自己的主观能动性去学习知识。因此,在制定评分标准时一定要考虑各方面的因素,尽量不留下漏洞,同时最终的成绩要做到公平和公正。在制定标准时可以参考企业的管理措施,比如将企业生产车间的6S管理方法引入考核,可以引导学生养成整理生产现场和整顿的习惯。

3合理制定人才培养方案

在“1+X”证书制度出台后,整个人才培养方案将围绕“1+X”证书来进行改革。数控车铣加工在整个数控专业体系中处于一个极其重要的位置,其属于专业核心课,一般在大二开设此课,需要学生掌握一些相关的前置课程。首先,涉及一些加工基本理论的课程,包括机械原理、电工电子技术、机械制造基础、模具设计与制造技术、数控机床电气控制技术、CAD/CAM软件应用等。其次,数控车铣“1+X”证书的笔试同样会涉及这些课程的考核,如果未开设这些课程,则会影响学生备考,降低拿证率。因此,需要根据数控车铣“1+X”内容来修改人才培养方案,而且每门课程的课时也需要进行合理的分配。数控车铣“1+X”笔试虽然设计了十几门课程,但是不同课程考核数量却有很大的差别,比如公差与测量题库可能就20道,但电工电子技术有200道左右。因此,不同的课程安排时需要有一些侧重点,对于重点课程可以适当增加课时。

4教学方法改革

在传统教学基础上,适当采用一些新式教学方法可以更好地结合教材,同时激起学生主动性,能够达到更好的教学效果。

4.1项目式教学

项目教学法是一种能够激发学生主观能动性的教学方法。教师将知识点隐藏在一个个具体的项目中,让学生独自或者组队来完成,任务包括知识点的学习、内容的收集、计划的制定、项目实施及实际检验,全部交给学生自己。通过模拟实际的工作环境,可以激发学生自我学习能力,这种自己思考然后找到并解决问题的能力是以后工作中极其重要的一种能力。当学生独立完成整个项目后,会对于所有知识点以及整个环节都有了解。项目教学法改变传统教学教师为主、学生为辅的特点,主要通过实际项目这条主线,教师引导,以学生为教学主体。师生相当于共同参与项目,双方均能够从中获得成就[5]。在具体开展项目教学法时,教师不再把自己定义为一个主动传播知识的人,而更像是一个负责给予一些方向和一些建议的向导。能够帮助学生迅速走在独立研究的道路上,教会学生如何在具体实践中去发现问题,从问题中去寻找答案。如果自身存储的知识不足够,还需要自己去寻找能够解决问题的新知识。学生作为教学的主体,独立完成理论和实践的任务,可以极大地提升学生的综合能力。同时,作为一个团队,学生需要进行合理的分工,从而培养团队协作的能力,为以后工作打下坚实的基础。教师也可以从一个全新的角度来观察学生的行动,在辅助学生的同时提升自身的教学水平,开阔视野。因此,应该在教学中推广项目教学法[6]。

4.2混合式教学

混合式教学,指的是将传统课堂教学和线上的网络授课结合起来的一种教学模式。通过将两种教学模式的优势结合,各取所长,可以让学生最大限度地参与学习。开展线上线下混合式教学的最终目的是通过在线授课平台和相关数字化的教学资源来有效强化学生的学习深度。混合式教学改革没有统一的模式。为了更好地发挥线上和线下各自的优势,需要完成以下3个方面的任务。

4.2.1建设完备的线上资源库

线上资源的建设一定要全,包括教学视频、题目、教学大纲等资源。这里需要注意的是大多数教师并不擅长视频剪辑等信息化技术,但是这种教学视频和很多视频不一样,只需要注重视频内在,至于剪辑只要不存在较大问题即可。而教学视频的内容一定要做到不漏掉任何一个知识点,且讲解一定要清晰。同时,注意教学视频要按照教学内容分解成一个个知识点,然后单独录制。相关的PPT等教学资源也需要修改,并配置相关的练习题及题目讲解[7]。混合式教学中的线上部分是将传统的课上内容上传到网上,完备的线上资源有益于开展线上线下教学,方便学生预习以及课后的复习。这样可以大幅提高教学效率,从而保证线下课堂教学有着较高的质量。在线下课堂上教师可以把目标集中在重难点以及线上发现的同学的错误上,多余的时间用来解答同学们的疑问。

4.2.2检查线上学习成果

线上授课最大的问题之一在于学生学习过程中很多时刻靠自觉。而高职院校的学生和本科学生相比,往往存在自我学习及自我约束能力较弱的缺点。因此,在完成线上学习后,一定要在线上检验或者线下测试其学习效果。只有有考核压力,学生才能主动去完成线上的学习,这就是要在线上内容中加入题目的原因[8]。

4.2.3完善线上线下评价体系

和传统教学一样,线上线下混合式教学也一定要及时对学生的成绩等给予一定反馈,可以通过课后习题或者小测试等手段检测学生学习效果。针对这些反馈,教师可以及时调整教学进度和对部分知识点的重视程度,从而使得整个教学过程更加具有针对性,不但让学生学得明明白白,同时也使学生的平时成绩分数来源更有根据。当学生努力完成学习后,测试等的成绩会给其一个正反馈,激励其更加努力学习。

5以赛促教,提高学生积极性

对于整个数控专业,在湖北乃至全国都有相对应的数控相关的比赛。比如数控车项目大赛、数控铣项目大赛这样考查学生基本数控技能的比赛,也有像智能制造技术这样包含数控技术、工业机器人技术和电气自动化技术的综合性比赛。不同的比赛可以适合各阶段的学生参加,教师完全可以以此为媒介来检验“1+X”培训的成果,同时将“1+X”相关成绩作为参加比赛的学生的选拔依据[9]。比赛的同学从拿到数控车铣“1+X”证书的同学中挑选,或者直接按照考试的最终成绩选拔,这样也能保证学生参加比赛的公正性。由于存在各种不同的比赛,因此在合理的安排下,也可以让不同的同学选择自己最擅长的领域,保证绝大多数的同学都能有比赛参加。当比赛这个目标立于学生的心中时,将更大限度地调动学生的积极性。同时,学生积极努力地去训练,会营造一个良好的学习氛围,从而获得更高的通过率,下一届学生也将更加愿意参与其中,实现一个良好的循环。因此,在制定人才培养方案时应该将数控车铣“1+X”证书和比赛纳入规划之中,尽量达到以赛促学的目标[10]。

6结语

随着我国工业水平的日益提高,人们对数控技术的要求也越来越高。如何培养满足企业需求的技术人员是高职院校需要思考的问题。加强校企合作,以数控车铣“1+X”证书为目标,培养符合企业目标的人员是高职院校数控专业的一个方向。相信在院校和企业的共同努力下,一定可以为国家培养更多高水平、高素质数控加工人才。

作者:颜俊 方达 单位:武汉交通职业学院