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基于OBE的数控技术专业实践教学体系研究与构建

2023-01-06卢小燕

现代制造技术与装备 2022年11期
关键词:实训加工理论

卢小燕

(广州南洋理工职业学院,广州 510925)

数控技术专业实践教学体系致力于培养具有多种技术能力的人才,包括但不限于:数控车加工技术、数控铣加工技术以及线切割加工技术等基本操作能力;车削典型零件、加工工艺分析能力以及编程能力;车刀及常用刀具刃磨的能力;能够合理选择车削用量及调试数控车床的能力;正确使用数控车床附件的能力;能熟练使用计算机辅助设计、计算机辅助制造软件的能力;数控车床一般维护、安全以及文明生产等相关知识;数控铣削典型零件、加工工艺分析能力以及编程能力;常用刀具刃磨的能力;能够合理选择铣削用量及调试数控铣床的能力;正确使用数控铣床附件的能力;能熟练使用计算机辅助设计、计算机辅助制造软件的能力;数控铣床一般维护、安全以及文明生产等相关知识。

1 实践教学体系的组成

数控技术专业实践教学体系包括各理论课开设的理实一体化教学中的理论教学部分和实践课程平台。实践课程平台又分为专项实践课程、综合实训(专周)课程和企业实践教学3个模块。

1.1 专项实践模块

专项实践模块包括开展入学教育与专业概论、军事理论与实践以及考证培训等实践课程。

1.2 综合实践(专业技能)模块

综合实践模块包括钳工、车工、铣加工、数控编程与操作实训等实践课程,具体课程设置信息见表1,共计140学时。

表1 综合实践模块课程设置信息一览表

1.3 企业实践教学模块

企业实践教学模块包括专业认知、岗位认知、跟岗实习以及顶岗实习等实践课程。

2 数控技术专业实践教学体系现状

目前,广州南洋理工职业学院专业课程在教学过程中呈现理论和实践相脱离、重理论、轻实践的教学局面。课程多以理论教学为主,以一定的验证性实验教学为辅,忽视了学生实践技能和协调创业能力的培养,严重阻碍了专业技术技能人才的培养,也很难调动学生学习的自主能动性,影响技术技能人才的培养质量和水平,不利于学生未来就业。

对于机电类专业,实践教学体系在人才培养中具有重要作用。实践教学经过不断完善取得了很大成果,但不可避免存在一些问题。第一,专业技能课程开课的课时较少,大多数工种只进行一周实训,学生的实训操作程度较浅。第二,教师授课以自己为中心,强调教不重视学生的学。第三,理论课程虽然开设理实一体化教学,但理论教师普遍缺乏实践经验,导致实践课程未真正按计划开设或以仿真教学代替实践教学。第四,实践课程内容陈旧,缺乏实用性。第五,由于数控设备昂贵,实训设备投入不足。第六,考核评价单一。针对存在的问题,迫切需要当今具有时代意义的教学改革成果引领工科类教育教学改革,通过基于成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)理念引导教育教学改革,全面提升育人绩效。

3 数控技术专业实践教学体系的构建

遵循专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接以及教学过程与生产过程对接[1],通过优化课程设置和教学内容,构建OBE实践教学体系。通过专业综合实践,将传统机械加工和企业生产实践融合,培养学生制造方法和工艺分析的专业综合能力。在项目实施过程中,结合企业生产实践和数控技术专业的课程边实践、边总结、边研究,不断优化数控技术专业的创新型数控人才培养机制。

3.1 优化综合实践教学内容

从表1可以看出,传统机械加工实践教学与企业岗位能力要求脱节,实践教学环节不连贯。采用OBE理念教学,学校可以选取企业加工案例让学生进行专业综合实践。该加工案例需要钳工、车工、铣加工、数控车铣加工、线切割和电火花等一起加工完成。其中:零件的粗加工可以在普通车床和普通铣床进行;零件的精加工可以在数控车床和数控铣床上进行;不允许有较大变形的开口槽,可以在线切割上进行;去毛刺和装配可以在钳工上完成。加工一个工件需要多道工序完成,一旦一个环节出错,就会导致整个工件报废,因此有助于培养学生的团队合作精神和工匠精神。基于OBE方向设计和正向实施的理念,具体实施方法为学校把企业已经加工好的合格零件发放给学生,学生分组讨论并自行分工合作制定加工工序和加工方案,教师从旁指点。

3.2 践行理论教学实践部分

由机械制图与计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)(一)、机械制图与CAD(二)、机械基础、液压与气动技术公差配合与技术测量组成的专业群共享课程模块共290学时,其中理论182课时,实践118课时。由数控加工工艺与编程、机械制造技术、交互式CAD(Unigraphics NX,UG)软件造型与编程、数控机床与可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)控制、数控机床调试与维修、企业现场管理与安全生产组成的专业核心课程模块共470学时,其中理论262课时,实践208课时。单从以上数据看,理论教学的实践部分课时所占比例合理,但实际上很多实践课时流于形式,未能按计划和要求开课。但是,职业教育的重点和关键是实操实训而非理论教学[2]。实践课时要基于OBE理念以学习成果为目标,以专业培养目标和毕业要求为指导[3]。每一门课都要对应一种职业能力或多种职业能力的培养,这就要求理实一体化的课程最好在实训中心进行。教师利用实训中心现有的实训设备进行教学,其中实践部分直接在实训室进行,有利于提高学生的实践技能,使学生可以从学中做、在做中学。

3.3 继续推进校企合作订单班实践教学模式

开展企业实践教学,专人驻点,定期安排专业教师前往授课,由思政教师整体跟进学生思想动态。职业教育要以就业为导向,培养技术技能型人才,在专业培养中注重交叉学科知识的渗透,提升学生的综合能力。企业方面需给予企业制度、操作规程以及安全管理等方面的培训,为学生实践提供平台。但是,目前普遍存在岗位多样性认知不足、实践位置单一的情况,建议在合作中重视这一方面。企业要设定多个岗位,在达到要求的情况下可申请轮岗或调岗,帮助学生充分认识行业现状,以便更好地进行自我定位。校企合作、精准育人的落实,要进一步明确培养方案、模式,修正问题,争取学生更多的实践选择权。思政教师从学生职业沟通、情商、逆商角度与实际案例结合分析,建议增设的课程,促进学生德智体美劳全面发展。

3.4 校企共建跨企业培训中心

学校要积极利用企业等外部力量,“双元”协同育人。有条件的企业可以出资与学校共同搭建校内生产性实训基地,安排企业生产、技术人员进入实训基地指导学生开展生产任务。学校的教师协助开展生产任务,同时指导并负责管理学生,通过企业人员、学校教师、学生共同努力完成生产任务。在任务完成的过程中,企业的产品得以生产,提高了教师的实操教学能力,锻炼了学生的操作技能水平,达到了三方共赢的局面。

广东亚都机械有限公司主营业务为生产自动包装盒和自动封装设备,目前对人才需求较大。企业促成校企全面合作的意愿,在培养客观环境形成方面,企业愿意捐赠设备,其中包括价值80余万元的自动包装封装自动生产线,以实现企业到校开展技术培训的目的。

3.5 建设双师型教师队伍

教师是整个教学的组织和实施者。教师的知识和技能操作水平决定着学生的知识能力水平,因此应加大对教师下企业挂职锻炼的支持力度,拓宽教师下企业实践的途径。教师个人进入企业学习,有机会直接参与企业的生产、运作,提升数控操作实践能力,同时将所学带入课堂,理论联系实践,更好地引导学生,提高学生实际操作的能力。

理论教师和实训教师要结对帮教。实训教师要选和自己强相关的课程,走进理论教师的课堂听取他们的理论教学。理论教师每年至少要到数控实训室轮训2周。通过理论教师和实训教师结对帮教,提升双方各自的理论实践技能。

3.6 人才评价体系的改革与融通

传统考核评价过程单一[4],其中学生的理论评价考核成绩常由理论考试成绩和平时出勤率简单组合而成[5],学生的实训评价考核成绩常由零件加工精度和平时出勤率简单组合而成。企业需要掌握良好操作技能,具有创新能力、职业素养,同时具备一定分析和解决问题能力的人才。这就要求高职院校改变以往的考核评价模式,注重过程考核,在理论评价考核中加入实践技能考核,在教学过程中注重技能操作的融入。在实训评价考核中加强过程考核,引入学生自评、小组互评、课堂回答问题的积极性以及操作设备的熟练度等方面的考核。

3.7 引入企业项目,建设教学资源

引入企业项目,如将亚都机械有限公司部分设备零部件的加工任务转移到学校进行生产,将人才培养与社会生产结合,在校内实现与行业需求高契合度的实践。推动校企双方合作,共同为学生成长成才营造良好环境。在完成生产任务的同时,教师要注意收集生产案例,把生产案例融入理论教学,完成生产过程与教学过程的对接。

4 结语

企业岗位需求的数控人才应具备较强的职业技能,可通过实践教学提高学生的职业技能水平。分析数控专业实践教学体系现存的问题得出,应基于OBE理念教学重构实践教学体系,优化实践内容,探索实践新路径,改革人才评价体系,提高学生的实践应用能力。为实现数控人才的可持续培养,与企业合作开发活页式教材是实践教学体系需要进一步研究的内容。

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