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CDIO工程教育理念下的数控实训教改探索

2012-02-20李芳丽

装备制造技术 2012年5期
关键词:实训职业工程

李芳丽

(健雄职业技术学院,江苏 太仓 215400)

CDIO即构思—设计—实施—运行。CDIO工程教育模式的特色,在于其创造了能够学习深化学习技术基础和实际能力的一个二元学习经验。让学生以实践的、主动的、课程之间保持有机联系的方式进行学习,最终把学生培养成为有现代职业素养的工程技术人员。

自2007年健雄职业技术学院成功申报江苏省“数控技术应用实训基地”后,构建了以职业活动为核心的教学模式,以岗位技能培训为中心来安排教学内容,课程体系的建立,是依据岗位工作过程的工作逻辑,培养的目标与要求是以职业能力为本位。以职业能力为本位确定培训目标与要求,既注重了学生职业核心能力的培养,又注重了学生职业专业能力的培养。

1 构建基于CDIO的数控实训教学模式

如何让学生理解构思—设计—实施—运行,就是要让他们融入到围绕C-D-I-O而组织的实践场所来,利用这些实践场所,引导对他们动手学习产品、过程和系统构造的能力,学习学科知识和构建社会经验。因此借助省级数控实训基地的建设,我们重新设计并构建一种基于CDIO的数控实训教学模式。这种教学的模式主要分为三类,分别是产品和系统的设计与实施、学科知识的巩固和辅助作用。

1.1 产品和系统设计与实现

这类活动是实训场所中最主要的教与学的模式。学院中德中心学生的培养目标,是培养高技术、高技能、应用型人才,所以在这部分实训教学,主要是借助省级数控实训基地和中德中心的平台,培养学生在数控专业技术上的一些基础能力,并能够在这种基础能力上,获得提升的资本,达到厚积薄发的作用。

1.2 学科知识的巩固

工程实践场所,除了要为学生提供操作和主动学习的空间,还要能够加强学生的学科知识。数控实训基地实训教学中在场地设置时,就专门在场室内规划了25人的机房2间。这样在学习过程中,可以先在机房里试验仿真加工程序,检验零件的加工工艺正确性与合理性,从而减少操作过程中出现不该出现的失误。这样不仅解决了机器使用紧张的问题,也解决了不必要的耗材问题。

1.3 辅助作用

工程实践场所,也要能支持学生进行研究性的项目等其他的辅助作用。数控实训基地除了提供学生正常的学习以外,在课余时间,还免费为学生提供场所进行研究性学习。比如我们每学期都有大学生创新项目,并且也多次在省市获奖,其中数控实训基地起到了相当大的作用。

这3个部分的具体内容及相互关联在数控实训项目中的关系,如图1所示。

图1 基于CDIO的数控实训教学模式

2 以生产性实训任务为载体,在教学中实施改革

构建好CDIO工程实践场所,以生产性实训任务为载体,融“做、教、学”为一体,在“学中做,做中学”,学生在老师的教学过程中学会工作,要在实训工厂工作过程中成就技能,将职业活动过程贯穿课程内容的始终。老师在教学项目设计上,是以螺旋式上升的形态进行的,从简单到复杂,最终使学生对项目内容了解、理解与运用。

2.1 任务载体的具体内容

根据上述构建基于CDIO的数控实训教学模式,我们在解构原有的基于知识理论的数控编程与加工课程,重构了基于知识应用的工作过程导向的课程架构,结合国家数控职业资格要求,将数控实训课程分成3个学习阶段,每个单元里按照零件的加工难度,设计了4个典型的实训任务。每个任务都是来源于与企业合作的实际生产的,都具有生产性、职业性和可操作性。具体内容见图2。

图2 基于CDIO的数控实训内容结构

通过这些典型的、具有代表性的工作任务学习,为学生在未来工作中,承担复杂零件的加工任务、解决生产中的新问题,打下良好的理论与实践基础,有利于学生从容地面对现实职业中的变化,为将来职业的可创造性提供了可能。

2.2 任务载体设计

教师在设计实训任务时,一般是以循序渐进的螺旋形态进行设计,从简单到复杂逐步加以实施,便于学生对所学内容的理解、掌握与运用。

在设计任务时,教师根据数控职业岗位群分析、典型工作任务分析、课程教学情景分析,将实训的教学内容根据难易程度分成若干子任务,让学生带着任务进行实训,真正做到“教学做”一体,有效实施实训任务。

以数控车为例:首先,教师根据数控车的岗位职业分析,找到项目的典型任务,然后按照循序渐进的顺序排列好,根据任务书模板列写任务实施内容和步骤。任务书必须包含以下内容:

(1)任务名称。将要完成的典型任务的名称;

(2)提出任务。首先老师讲解,可利用各种媒体,目的是让学生知晓自己该完成的任务;

(3)分析任务。老师与学生针对任务共同分析相关的主要技术和相关工艺;

(4)实施任务。以学生为主体,老师进行过程指导,帮助学生完成实训任务;

(5)总结任务。老师和学生共同总结在完成任务的过程中的经验和难易点;

(6)等级评价。学生根据自身完成情况进行自评,团队根据成员的表现进行互评,最后老师根据任务完成情况,进行等级评价。

2.3 任务的实施

实训课之前,老师要将上述的任务书发给学生,任务书内容包括项目任务、操作步骤与评价分值,这样就会让学生感觉到学习有标准、有计划、有目的、有考核,学生的积极性与主动性都得到充分的调动。

2.4 运行阶段

在教学过程中,教学团队有学院老师、实训师与企业的能工巧匠,根据项目需要,有的在学院院内实训工厂完成,有的在学校的实训工厂完成,有的在企业车间完成,这样学校与企业的资源得到了充分的应用,学生也学到了具有实用性的知识,了解到了工厂的生产流程。

例如在完成“轴类零件的加工”产品任务时,老师先把任务书提前发给学生,学生根据任务要求查阅相关资料,构思自己的思路方法,根据工程实践场所的条件设计方案,运用仿真软件试运行设计的产品是否符合要求,不断的检验修改,直到产品完全符合企业要求为止,然后正式按照方案实施,选择合适的生产场地,生产出正品零件。

值得注意的是,构建基于CDIO的工程实践场所,要能够成为学生学习的桥梁,通过它来实现设计试验和做出他们所设计的符合企业需求的产品来。除了进行设计-实现项目之外,学生还可以利用这些场所,为其他的社团等做一些维修、模型建造以及其他课外项目提供设施和场地等,这便是图1所提到的辅助作用。

3 建立基于CDIO的数控实训评价体系

根据CDIO工程理念,如果没有正确的评价方法和评判标准,就无法最终来评判CDIO的教学效果。我们以往的教学评价中,学生的成绩始终是放在第一位的,学生的考试成绩是评价学生综合能力、衡量老师教学效果好坏的唯一指标,把学生的考试成绩与诸多评价指标等同起来。这样的评价标准,忽视了对定性评价的研究,过多强调量化的评价手段,作为最重要学习主体——学生,却被排斥在外,没有参加项目的整个评价过程,因此是不科学。

我们在保留原有评价体系的优点的基础上,依据CDIO工程理念,对数控实训的评价方式进行了相应的改革,建立了更加有效、科学、适用本地区数控人才需要的基于CDIO的全新评价体系。

(1)适应于CDIO的考核评价体系,是多角度和全方位的。学生的学习态度、学习动机等非智力的权重增大,智力方面的权重相应减少,形成实际技能培训考核与课堂考核两个体系,更看重学生的学习态度和行为习惯。新的评价体系增加了教师与学生的面对面的评价环节,以鼓励学生为主,让学生也知道自己努力的方向,这样用利于高职学生健康人格的形成与自信心的树立。

(2)由于是对实训课程的评价,结合数控专业课程的特点,过程性评价成为评价重点,即非常看重学生实践能力的培养。理论知识的掌握,通过口试与笔试进行;实践能力的评价,形式多种多样,可以是仿真操作、实验实习档案记录、仿真产品制作等,最终还是以培养学生实践能力为主。这些评价方法,能有效、全面地促进学生学习,达到师生满意的学习效果。

(3)根据CDIO大纲的第1部分为技术知识与推理,第2部分为个人和职业的技能与特质,第3部分为人际技能、团队协作与沟通,第4部分为企业与社会环境下的构思、设计、实现和运作系统,这4个部分都强调CDIO模式是将人文素质和科学文化看做一个整体。

一方面,重视技术与工程的本身,让学生具备优秀的工作能力和扎实的基础科学知识;另一方面,企业文化又要特别强调人文素质,重视精神上的追求,强调员工的“责任感”,包括在实施运作过程中的人际沟通、正直、诚信素质、责任意识、团队协作和职业道德,这些都属于责任感的范畴,也是社会与企业非常看重的综合素质。

因此我们在实训手册里,专门制定一个“项目过程记录表”,在每个项目开展的每一个阶段都要填写思路、过程、完成的内容、学生的自我评价、团队成员的互评、指导老师的建议或其他老师的评价,以及存在的不足等,要求学生写出项目总结或者感想。

这样,学生自己就能够非常清楚地了解到自己的进步与不足,那么在项目实施过程中,就能够有意识地调节步骤,寻找更加可行的方案,择优而行,这样学生各方面的素质都能够得到提升。

4 结束语

实践证明,在数控实训中实施构思—设计—实施—运行的教学模式,以实训任务为载体,着重培养了学生具备在企业所需要的生存和成长的理论知识、实践能力和人文素质,学生学会在团队中相互欣赏相互学习和团队互动、分享成果,学生有机会运用现代化的工程工具、软件和实验室、实训基地,并且从被动继承知识为主的学习,被引导至主动地积极对未知事物的探索学习中,在获得知识的过程中逐渐培养了专业能力、增强自信心、收获成就感,获得了在产品、过程和系统建造能力方面所掌握的知识能力和态度,取得了良好的教学效果。

经过试验改革后,同时也提高了学生的就业能力和职业发展能力。据统计,2007届、2008届毕业生就业率连续两年达到99.5%,毕业生因其良好的职业能力,突出的专业能力,较强的适应能力,深受企业好评,部分学生已经走上了公司的中层领导岗位。这应该是一种有益的尝试。

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