产教融合背景下机械制造与自动化专业CAM课程教学实施

来源:用户上传      作者:罗道坚

　　摘   要：课程是人才培养的逻辑起点。现代学徒制人才培养是校企深度合作开展产教融合的重要一环，校企合作产教融合下的机械制造与自动化专业人才培养最终将落实于课程改革。文章针对校企共同实施的CAM课程在教学过程设计、课程实施、教学评价等方面的改革提出了一些看法，以供探讨。
　　关键词：产教融合;现代学徒制;计算机辅助制造课程教学
　　《关于深化产教融合的若干意见》《职业学校校企合作促进办法》等文件深入推进了我国职业教育供给侧结构性改革，标志着我国已将产教融合上升到国家战略。《国家职业教育改革实施方案》明确提出“促进产教融合校企‘双元’育人”。通过总结现代学徒制和企业新型学徒制试点经验，校企共同研究制定人才培养方案和教学标准，将新技术、新工艺、新规范引入教学，强化学生的实习实训[1]。可见，坚持校企合作、深化产教融合是实现人才培养质量跨越式提升的必由之路。
　　2013年以来，贵州轻工职业技术学院机电工程系联合贵州厚诚科技有限公司、贵阳博亚机械有限公司等开展了机械制造与自动化专业复合型技术技能人才现代学徒制培养的探索。本研究就校企开展的计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，CAM）课程在教学过程设计、课程实施、教学评价等方面的改革进行总结，供大家探讨。
　　1    CAM课程教学过程设计
　　人才培养改革最终将落实于课程改革。以贵安新区、贵阳经济开发区等地方区域企业对员工运用CAD/CAM技术的能力为导向，以共建的实训室和实训基地为平台，采用项目化教学、分组协作的教学组织方式引导学生自主学习、探究学习，统一学生和员工身份，开展现代学徒制模式下CAM的课程教学改革，培养学生熟练运用交互式CAD/CAM系统（Unigraphics Next Generation，NX）软件，并将学习方法迁移至新课程的学习中，提高学生的动手能力和学习能力。
　　1.1  CAM课程的目标
　　根据区域制造企业CAM软件的普及情况，选择教授“UG NX10.0应用教程”课程。本课程开始前，学生已完成“机械制图”“机械设计”等课程的学习，掌握了一定的理论知识，具有较强的二维绘图能力。通过本课程的学习，使学生掌握机械零部件的三维设计、后置数控程序处理、数控设备的操作及编程等知识，培养学生掌握学习新软件的思维方法，养成严谨的学术态度和终身学习的意识。
　　1.2  课程的教学内容
　　课程设计的理念是基于企业职位的要求，根据行业企业标准、岗位能力要求以及教学规律，构建课程体系，以设备制造的典型组成部分作为任务载体，设计理论教学和实践教学环节。理论教学内容包括：交互式CAD/CAM系统（Unigraphics，UG）的建模、装配以及数控程序的处理等。实践教学内容包括软件基本操作、草图设计、特征建模、零部件装配及工程图绘制、数控程序处理等典型任务[2]。
　　2    课程实施
　　2.1  教学方法与手段
　　本课程开设于第4学期，学生虽已初具设计思维，但理论基础薄弱，自主学习能力和动手能力较弱。在教学过程中，根据企业设备条件及校内实训条件，宜灵活选用多种教学方法使学生掌握UG特征建模、曲面建模中的常用命令等重点内容，运用多媒体演示教学、模型展示等教学手段，采用任务教学法、演示说明法、小组操作练习法、翻转课堂法等教学方法，鼓励学生参与企业生产产品的建模，通过车间师傅的手把手指导让学生突破复杂曲面建模、加工程序后处理等教学难点，注意培养学生的学习兴趣，一步一步地完成典型教学任务。
　　2.2  教学环节设计
　　实践教学内容根据人才培养计划，结合企业工作任务所需，以车间典型零件为教学任务开展教学，设计软件的基本操作、草图设计、掌握特征建模、曲面设计、零部件装配及工程图绘制、數控程序后处理等6个驱动任务，使学生掌握在计算机中运用NX进行辅助设计、制造和分析的方法。现以掌握特征建模方法的教学模块为例，设计教学环节：
　　（1）提问学生“运用草图建模，该注意些什么？”，以此回顾上节课的内容，总结草图建模的特点。
　　（2）利用实训中心（车间）加工的零件模型，提问“怎么将草图建模运用到零件测绘中去？”，引入测绘知识点。然后，介绍UG中圆柱、圆锥、凸台、块等特征的绘图要点。
　　（3）分组让学生进行测绘，安排测绘小组的一部分同学使用草图建模，另一部分学生自学、探索使用特征建模，有针对性地对两个小组进行分组指导。
　　（4）分析和点评学生绘制的图形，引导学生总结草图建模和特征建模的差异，掌握特征建模的方法。
　　（5）布置测绘类型的作业，让学生在课后深入拓展学习测绘相关知识，并强化UG绘图能力。
　　校企双方深研究、多沟通实施课程教育，尊重教学规律，因材施教，引导学生自主学习、主动学习，探究学习，达到“教中学、学中思、思中做、做中学”的效果。
　　2.2  教学资源
　　在教学过程中，鼓励学生到企业生产线上，研究产品图纸及工艺控制过程相关资料，在做和学中给予学生直观感受，提升学习效果;利用参考资料、零件模型、多媒体课件、屏幕录像、学习视频等资源辅助教学，帮助学生巩固学习知识;鼓励学生利用校企共建的数控加工中心即实训工厂进行NX程序后处理的验证，培养学生的动手能力和创新能力。
　　3    教学评价
　　改革教学质量评价标准和学生考核办法，按照“学生、学徒、准员工、员工”四位一体的人才培养思路[3]，将学生工作业绩和师傅评价纳入学生学业评价标准。
　　根据相关岗位的标准，共同制定学生业绩考核标准，建立校、企、教师、师傅多方参与的课程教学质量评价体系，将课程考核划分为学习管理、团队协作、定期测试等部分，即考核成绩=平时作业×0.3+学习管理×0.3+团队协作×0.2+期末考核×0.2。其中，平时作业关注学生完成典型工作任务的情况，根据工作任务完成质量给予学生评价;学习管理通过现场观察和作业资料查阅评价学生的学习态度和效果，引导学生探索适合个体的学习方法，建立良好的学习习惯;团队协作侧重于考察学生在学习团队中的沟通能力、协调能力，帮助学生认识自我，建立自信;期末考核对学生的学习成果进行评价，考察学生综合运用知识的能力。
　　通过多元的综合评价，定量和定性分析法相结合，建立定期检查、反馈等形式的教学质量监控机制，发挥评价的教育功能，促进学生在原有水平上的发展，调动学习的主动性和积极性，使学生在“入厂即入校、上岗即上课”的教学氛围中，端正学习态度，逐渐树立职业意识。
　　4    实施成效
　　学校和企业联合开发《NX10.0应用教程》校本教材。根据岗位能力和工作技能要求，制定教学及培训目标，将传统专业课程体系拆解、进行模块化设计，将每个知识模块对应一个相关的岗位技能，优化实践教学计划，实施以岗位能力培养为中心的“理实一体化”教学，显著强化学生的职业精神。
　　校企协同育人的项目式教学改革成效显著。学校安排专业教师到企业进行专业实践锻炼，有效提高了专业教师的专业技能;同时，聘请企业专业技术人员为专业实践课程教师，师资双岗互聘取得实效。
　　校企双导师联合培养，极大提升学生创新能力。共建实训基地，采取双导师制激励和引导学生积极参与科技创新创业，以增强创新意识和创新能力为出发点，为学生构建专业实练实训、创意转化、应用性人才孵化培育的良好平台，营造良好的科技创新氛围，激发学生创新创业潜能。
　　5    结语
　　课程是人才培养的逻辑起点。学校和企业共同成立的专业教学指导委员会修改专业核心课程的教学大纲和任务时，企业往往把经济效益放在第一位，企业乐于将产教融合合作教学停留在学生定岗、顶岗实习、订单式培养等低层次的合作模式，忽略学生职业成长需要。学校应该考虑学生岗位迁移能力和职业发展的潜力，在专业实践和职业素养的培养上取得平衡，注重培养学生的动手能力，提高学生的专业发展能力，培养学生终生学习的学习意识，帮助学生成长为具有较高理论水平、和实践技能的高层次机械制造与自动化专业人才。
　　[参考文献]
　　[1]黄晓英.德国双元制职业教育对职业学校教学改革的启示[J].科学咨询，2014（26）：81-82.
　　[2]朱光力.UG NX10.0边学边练实例教程[M].北京：人民邮电出版社，2015.
　　[3]朱志红.高职教育中现代学徒制人才培养模式与实践探索[J].科技创业月刊，2014（5）：117-118.
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