论文部分内容阅读
摘要：经过五年来在数控技术等机械类专业课程教学中发现，不论是在高职有限的“2+1”，还是不久将来的“2.5+0.5”学制学习过程中，学生上实训课程时，总会发现所掌握的知识和实训需求不匹配的问题。为有效解决专业课程知识体系学习顺序不合理的问题，本篇文章将结合数控技术专业等机械类专业教学实际，对专业课程知识体系进行工序化设计，有利于解决本问题。
关键词：专业课程;知识体系;教学顺序;工序化
1 合理搭配高职机械类专业课程教学工序的重要性
实训作为高职机械类专业课程教学的重点，不仅可促进高职学生进一步加深对机械类专业课程知识的掌握，提升学习质量，还可提高学生实践专业技能，增加学生学习兴趣，并且，此过程也是一个将教学课程落实为行动的实践教学，在当下高职教学中必不可少[1]。现阶段，随着我国社会对综合型人才需求不断增加，以及高职院校专业不断扩大，学生数量不断扩增，高职院校迎来了全新挑战，特别是对于操作性要求极强的机械类数控技术专业，要求更为严格。但当下，由于我国部分高职院校专业拓展较快，学生数量较多，多数高职院校师资力量跟不上学生数量增长速度，无法发挥专业教师应有作用，师生教育与学习效率比较低，促使一些高职专业在校学习时间短，为完成教学任务，普遍都采用了“2+1”教学模式，致使教学资源短缺，课程安排冲突比较明显，没有足够的时间来对专业课程和实训进行学习，严重影响教学质量，如针对机械类数控技术专业，多数高职院校为完成教学任务，在数控机床实训时，才开始学习数控编程和三维建模等相关课程，甚至在实训前没有进行学习，实训结束后才开始学习相关专业课程，这种本末倒置的教学顺序不利于学习质量的提高，导致学生学习兴趣匮乏，学习效率低下。因此，为增加学生学习兴趣，提高教学质量，从而满足社会需求，真正发挥实训作用，高职院校应根据本校现有教学资源，合理搭配高职机械类专业课程教学工序，在学生掌握专业基础知识的基础上，形成专业知识体系，如对于高职机械类数控技术专业，可对数控技术专业的专业课程知识体系进行工序化设计，以此有效解决课程安排和學生认知结构顺序问题。由此可知，合理搭配高职机械类专业课程教学工序是当下高职机械类专业课程教学发展的重中之重。
2 现阶段数控技术专业教学中存在主要问题及原因
2.1 主要问题 教学过程中的课程安排和学生认知结构顺序不匹配。在高职院校中，为进一步促进教学知识与实践的高度融合，以及为进一步提高教学质量，对于某些专业课程，其应在实训前开设，但在实际教学落实与实训开展过程，因各种原因多数专业课程教学被安排在了实训结束之后，甚至部分专业课程学习还被安排在了实训未开始之前，以此导致课程安排和学生认知结构顺序不匹配，原有学生实训学习过程颠倒，学习效果不佳。例如：在数控技术专业教学过程中，根据课程大纲，一年级开设的主要课程是高等数学、大学英语、概论等通识课程，以及工程制图、机械基础等少部分专业基础课。从二年级开始，主要开设数控加工工艺及编程、CAM自动编程与加工等专业课程，以及每一个学期安排4周课时到智能制造加工中心的实训课程。但因实训设备和教学资源有限，导致在学生参加实训前，只上了极少几节课的数控加工工艺及编程，还没有接触到CAM自动编程与加工等专业课程，学生对数控编程和三维建模相关知识没有成体系，实训课达不到数控技术专业相应课程标准的要求。最终结果导致学生学习兴趣匮乏，没有主动学习的动力，最后造成数控技术专业整体的教学质量得不到提高。
2.2 原因 高职学校各专业都在扩招，专业班级数量及种类繁多，职业教育院校师资力量跟不上学生数量增长速度，师生比较低;高职专业在校学习时间短，普遍都采用“2+1”教学模式，专业课程无法得到实际教学，教学资源短缺，课程安排冲突比较明显，没有足够的时间来对专业课程和实训进行学习。
3 解决办法和途径
基于在教学实践中发现的各种问题，结合近几年教学工作实际，根据系部现有教学资源，对数控技术专业的专业课程知识体系进行工序化设计，能有效解决课程安排和学生认知结构顺序不匹配，教学质量不高的问题[2]。增加学生学习的兴趣，提高教学质量。
对于教学中专业课程知识体系工序化设计的探索，主要遵循从易到难、从简到繁的认知过程，工序化循环，以达到教学目的。课程的工序化从学完工程制图、机械基础、数控加工工艺及编程、工程材料、互换性与测量技术等专业课程开始，在学生掌握专业基础知识的基础上，形成专业知识体系。参照在实际生产线上工作模式，从二维建模、到三维软件建模与编程、在教师的指导下熟悉设备并进行试加工、学生独立完成加工、加工成品到检验台进行检测，最后由老师进行综合评判给定成绩。按照这个工序化教学步骤，在学习和实训的过程中，学生基本掌握在实际工作当中需要用到的工作技能和方法，达到即学即用目的。具体详见工序化教学流程图（如图1所示）。
4 工序化教学设计探索
在学生进校学习第一阶段，要求学生初步掌握工程制图、机械基础、数控加工工艺及编程、工程材料、互换性与测量技术等专业基础知识。开始引导学生从理论课程过渡到实践训练。参照工厂生产线实际工作场景，从工程图纸开始，按照工序化步骤实施，到加工工件成品加工检测的整个过程。
对于高职院校机械类学生来说，其未来就业主要可分为机械加工设备的维护与运行等，而针对数控技术专业其就业方向也主要跟数控加工、工件打造有关，近几年，随着社会新型岗位不断创新，多种工作渠道得到充分拓展，特别是面对高职院校其他专业日益延伸，学生数量逐年增多，从而导致机械类就业，以及数控技术专业就业越发困难。此外，再加上部分高职院校对教学过程中的课程安排和学生认知结构顺序不匹配，致使结业学生对基础知识与实践技能掌握程度逐年降低。根据科学数据统计，高职院校机械类就业情况相比往年有大幅度降低趋势。因此面对当下高职院校机械类教学现状，对于教学中专业课程知识体系工序化设计的探索，应以提高学生专业基础知识，提升学生专业技能，培养学生就业能力为主，如课程的工序化从学完工程制图、机械基础、数控加工工艺及编程、工程材料、互换性与测量技术等专业课程开始，在学生掌握专业基础知识的基础上，形成专业知识体系，并参照工厂生产线实际工作场景，实现与工厂生产相衔接，从而培养出工厂需要的工作人员。具体设计探索步骤如下： 第一、工程制图与二维建模。学生掌握专业基础课程知识和识图相关技能之后，使用二维制图软件绘制工程图。考查学生掌握看图识图能力，这是工件编程和加工非常重要的一步，也是学生从理论知识到实践的重要衔接。主要目的是检验学生工程制图、加工工艺和材料相关基础知识。
第二、三维建模并进行编程。三维软件建模及编程是学习的重要环节之一，学生根据二维工程图纸搭建实物模型，再根据数控加工工艺和加工设备进行数控编程，完成模型参数建模、工艺参数设置、仿真、后处理，根据设备要求生成并导出数控加工程序。编程中参数设置、加工工艺顺序直接影响工件加工的质量。主要考察学生三维参数建模、加工编程及后处理、工艺处理等知识。
第三、数控加工设备实训、工件试加工。在学生实训的开始阶段，在保证操作安全前提下，让学生设备和加工操作进行熟悉，指导老师全程跟踪并指导学生试加工工件。在熟练掌握设备操作规程和安全知识后，学生能独立完成工件的加工，逐渐成为一名熟练的数控加工设备操作人员。在此过程中，主要考察学生对数控加工设备操作能力，安全意识，加工在线检测、突发事件的处理等知识[3]。
第四、检验。学生通过对加工工件进行在线检测以及成品检测，熟悉检验相关流程和知识，及时修正和改进加工中出现的问题，保证加工产品质量。考查学生加工过程中对偏差的纠正能力和正确使用产品检验相关测量工具能力。
第五、考核。考核作为评价教学效果的首要方式，是高职教学评定的重要部分。实训结果考核可直接体现学生对专业课程内容的掌握，也可完善对教学中专业课程知识体系工序化设计，完成从易到难、从简到繁的认知过程，实现工序化循环，以达到教学目的。根据原有考核方式，教师可依据相关考核理论健全考核体系，如对于实训和专业课程掌握程度的考核，可在原有只查看成绩结果的基础上，对高职学生进行学习和操作过程中的实际表现情况考核。针对考核标准，如学生是否已经在学习过程中掌握专业技能与理论，是否已经达到实训目标，以及专业课程教学目标，为体现整体学习过程的学生学习效果认定，高职院校就必须在学生原有结果考核基础上，增加过程能力考核，将两种考核方式相融合，从而完成考核标准，实现工序化循环，以达到教学目的。因此，老师需根据学生在学习和操作過程中的实际表现情况，以及加工工件的结果给予成绩。作为整个学习过程中对学生学习效果的认定。
5 结语
本方法的优势在于，首先，学生成体系的学习专业知识，从易到难、从简到繁，循序渐进，学习的内容不再断开，有助于学生对知识的整体利用。其次，学生学习的知识可以即刻使用在实践中，有利于巩固学习成果，增加学生学习探索的兴趣。最后，参照工厂生产线实际工作场景，实现与工厂生产相衔接，有利于培养出工厂需要的工作人员。
参考文献：
[1]王国栋，蒋晓.基于工匠精神的高职机械类专业课程教学改革研究[J].新教育时代电子杂志（学生版），2019（01）.
[2]何周亮，刘毅.谈高职数控应用技术专业的教学问题及应对策略[J].农家参谋，2018（11）.
[3]郑香金，王春燕.基于“理实一体化”的数控技术专业课程体系构建方法研究[J].时代汽车，2018（10）.
关键词：专业课程;知识体系;教学顺序;工序化
1 合理搭配高职机械类专业课程教学工序的重要性
实训作为高职机械类专业课程教学的重点，不仅可促进高职学生进一步加深对机械类专业课程知识的掌握，提升学习质量，还可提高学生实践专业技能，增加学生学习兴趣，并且，此过程也是一个将教学课程落实为行动的实践教学，在当下高职教学中必不可少[1]。现阶段，随着我国社会对综合型人才需求不断增加，以及高职院校专业不断扩大，学生数量不断扩增，高职院校迎来了全新挑战，特别是对于操作性要求极强的机械类数控技术专业，要求更为严格。但当下，由于我国部分高职院校专业拓展较快，学生数量较多，多数高职院校师资力量跟不上学生数量增长速度，无法发挥专业教师应有作用，师生教育与学习效率比较低，促使一些高职专业在校学习时间短，为完成教学任务，普遍都采用了“2+1”教学模式，致使教学资源短缺，课程安排冲突比较明显，没有足够的时间来对专业课程和实训进行学习，严重影响教学质量，如针对机械类数控技术专业，多数高职院校为完成教学任务，在数控机床实训时，才开始学习数控编程和三维建模等相关课程，甚至在实训前没有进行学习，实训结束后才开始学习相关专业课程，这种本末倒置的教学顺序不利于学习质量的提高，导致学生学习兴趣匮乏，学习效率低下。因此，为增加学生学习兴趣，提高教学质量，从而满足社会需求，真正发挥实训作用，高职院校应根据本校现有教学资源，合理搭配高职机械类专业课程教学工序，在学生掌握专业基础知识的基础上，形成专业知识体系，如对于高职机械类数控技术专业，可对数控技术专业的专业课程知识体系进行工序化设计，以此有效解决课程安排和學生认知结构顺序问题。由此可知，合理搭配高职机械类专业课程教学工序是当下高职机械类专业课程教学发展的重中之重。
2 现阶段数控技术专业教学中存在主要问题及原因
2.1 主要问题 教学过程中的课程安排和学生认知结构顺序不匹配。在高职院校中，为进一步促进教学知识与实践的高度融合，以及为进一步提高教学质量，对于某些专业课程，其应在实训前开设，但在实际教学落实与实训开展过程，因各种原因多数专业课程教学被安排在了实训结束之后，甚至部分专业课程学习还被安排在了实训未开始之前，以此导致课程安排和学生认知结构顺序不匹配，原有学生实训学习过程颠倒，学习效果不佳。例如：在数控技术专业教学过程中，根据课程大纲，一年级开设的主要课程是高等数学、大学英语、概论等通识课程，以及工程制图、机械基础等少部分专业基础课。从二年级开始，主要开设数控加工工艺及编程、CAM自动编程与加工等专业课程，以及每一个学期安排4周课时到智能制造加工中心的实训课程。但因实训设备和教学资源有限，导致在学生参加实训前，只上了极少几节课的数控加工工艺及编程，还没有接触到CAM自动编程与加工等专业课程，学生对数控编程和三维建模相关知识没有成体系，实训课达不到数控技术专业相应课程标准的要求。最终结果导致学生学习兴趣匮乏，没有主动学习的动力，最后造成数控技术专业整体的教学质量得不到提高。
2.2 原因 高职学校各专业都在扩招，专业班级数量及种类繁多，职业教育院校师资力量跟不上学生数量增长速度，师生比较低;高职专业在校学习时间短，普遍都采用“2+1”教学模式，专业课程无法得到实际教学，教学资源短缺，课程安排冲突比较明显，没有足够的时间来对专业课程和实训进行学习。
3 解决办法和途径
基于在教学实践中发现的各种问题，结合近几年教学工作实际，根据系部现有教学资源，对数控技术专业的专业课程知识体系进行工序化设计，能有效解决课程安排和学生认知结构顺序不匹配，教学质量不高的问题[2]。增加学生学习的兴趣，提高教学质量。
对于教学中专业课程知识体系工序化设计的探索，主要遵循从易到难、从简到繁的认知过程，工序化循环，以达到教学目的。课程的工序化从学完工程制图、机械基础、数控加工工艺及编程、工程材料、互换性与测量技术等专业课程开始，在学生掌握专业基础知识的基础上，形成专业知识体系。参照在实际生产线上工作模式，从二维建模、到三维软件建模与编程、在教师的指导下熟悉设备并进行试加工、学生独立完成加工、加工成品到检验台进行检测，最后由老师进行综合评判给定成绩。按照这个工序化教学步骤，在学习和实训的过程中，学生基本掌握在实际工作当中需要用到的工作技能和方法，达到即学即用目的。具体详见工序化教学流程图（如图1所示）。
4 工序化教学设计探索
在学生进校学习第一阶段，要求学生初步掌握工程制图、机械基础、数控加工工艺及编程、工程材料、互换性与测量技术等专业基础知识。开始引导学生从理论课程过渡到实践训练。参照工厂生产线实际工作场景，从工程图纸开始，按照工序化步骤实施，到加工工件成品加工检测的整个过程。
对于高职院校机械类学生来说，其未来就业主要可分为机械加工设备的维护与运行等，而针对数控技术专业其就业方向也主要跟数控加工、工件打造有关，近几年，随着社会新型岗位不断创新，多种工作渠道得到充分拓展，特别是面对高职院校其他专业日益延伸，学生数量逐年增多，从而导致机械类就业，以及数控技术专业就业越发困难。此外，再加上部分高职院校对教学过程中的课程安排和学生认知结构顺序不匹配，致使结业学生对基础知识与实践技能掌握程度逐年降低。根据科学数据统计，高职院校机械类就业情况相比往年有大幅度降低趋势。因此面对当下高职院校机械类教学现状，对于教学中专业课程知识体系工序化设计的探索，应以提高学生专业基础知识，提升学生专业技能，培养学生就业能力为主，如课程的工序化从学完工程制图、机械基础、数控加工工艺及编程、工程材料、互换性与测量技术等专业课程开始，在学生掌握专业基础知识的基础上，形成专业知识体系，并参照工厂生产线实际工作场景，实现与工厂生产相衔接，从而培养出工厂需要的工作人员。具体设计探索步骤如下： 第一、工程制图与二维建模。学生掌握专业基础课程知识和识图相关技能之后，使用二维制图软件绘制工程图。考查学生掌握看图识图能力，这是工件编程和加工非常重要的一步，也是学生从理论知识到实践的重要衔接。主要目的是检验学生工程制图、加工工艺和材料相关基础知识。
第二、三维建模并进行编程。三维软件建模及编程是学习的重要环节之一，学生根据二维工程图纸搭建实物模型，再根据数控加工工艺和加工设备进行数控编程，完成模型参数建模、工艺参数设置、仿真、后处理，根据设备要求生成并导出数控加工程序。编程中参数设置、加工工艺顺序直接影响工件加工的质量。主要考察学生三维参数建模、加工编程及后处理、工艺处理等知识。
第三、数控加工设备实训、工件试加工。在学生实训的开始阶段，在保证操作安全前提下，让学生设备和加工操作进行熟悉，指导老师全程跟踪并指导学生试加工工件。在熟练掌握设备操作规程和安全知识后，学生能独立完成工件的加工，逐渐成为一名熟练的数控加工设备操作人员。在此过程中，主要考察学生对数控加工设备操作能力，安全意识，加工在线检测、突发事件的处理等知识[3]。
第四、检验。学生通过对加工工件进行在线检测以及成品检测，熟悉检验相关流程和知识，及时修正和改进加工中出现的问题，保证加工产品质量。考查学生加工过程中对偏差的纠正能力和正确使用产品检验相关测量工具能力。
第五、考核。考核作为评价教学效果的首要方式，是高职教学评定的重要部分。实训结果考核可直接体现学生对专业课程内容的掌握，也可完善对教学中专业课程知识体系工序化设计，完成从易到难、从简到繁的认知过程，实现工序化循环，以达到教学目的。根据原有考核方式，教师可依据相关考核理论健全考核体系，如对于实训和专业课程掌握程度的考核，可在原有只查看成绩结果的基础上，对高职学生进行学习和操作过程中的实际表现情况考核。针对考核标准，如学生是否已经在学习过程中掌握专业技能与理论，是否已经达到实训目标，以及专业课程教学目标，为体现整体学习过程的学生学习效果认定，高职院校就必须在学生原有结果考核基础上，增加过程能力考核，将两种考核方式相融合，从而完成考核标准，实现工序化循环，以达到教学目的。因此，老师需根据学生在学习和操作過程中的实际表现情况，以及加工工件的结果给予成绩。作为整个学习过程中对学生学习效果的认定。
5 结语
本方法的优势在于，首先，学生成体系的学习专业知识，从易到难、从简到繁，循序渐进，学习的内容不再断开，有助于学生对知识的整体利用。其次，学生学习的知识可以即刻使用在实践中，有利于巩固学习成果，增加学生学习探索的兴趣。最后，参照工厂生产线实际工作场景，实现与工厂生产相衔接，有利于培养出工厂需要的工作人员。
参考文献：
[1]王国栋，蒋晓.基于工匠精神的高职机械类专业课程教学改革研究[J].新教育时代电子杂志（学生版），2019（01）.
[2]何周亮，刘毅.谈高职数控应用技术专业的教学问题及应对策略[J].农家参谋，2018（11）.
[3]郑香金，王春燕.基于“理实一体化”的数控技术专业课程体系构建方法研究[J].时代汽车，2018（10）.