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2018年院级教学成果奖成果展示
来源: 发布时间:2018-03-19   字体:  

《基于职业技能竞赛引领的数控技术专业课程建设和教学研究》

研究报告

一、研究背景

跟随国内外数控技术的飞速发展与更新,国内高职院校数控技术专业的发展也已走过几十载,数控技术专业人才培养方案历经数控技术专业教师全体同仁不懈的努力和多次修订,课程体系中核心课程对应的岗位目标已非常清晰。但回首近五年,数控技术专业学生的就业对口率并不高。尤其在2015年国家推进“中国制造2025”战略以来,数控技术专业对口企业在岗位需求上发生了很大的变化,由以前的具备普通数机床编程与操作加工、数控加工工艺规程制定、质量检验等的技能要求,提升到了以高档数控机床编程与操作为基础、以柔性制造系统(含工业机器人技术)调试与维护为主体、能满足现代化制造的技能要求。

带着思考,课题组对数控技术专业人才培养方案中核心课程的知识点和技能点进行了认真的归纳和总结,对职业技能竞赛的引领作用深入剖析,对数控技术专业教师的授课思路进行了细致的探讨和梳理,对核心课程的教学方法进行了反复的验证和细致的反馈。最终实现将天津市数控技能竞赛知识点和技能点融入数控技术专业核心课程日常教学,实现数控技术专业紧跟行业发展,打造精品专业。

二、研究意义与目标

(一)有效提高数控技术专业毕业生就业对口率

随着中国工业化进程的推进,企业对数控技术专业毕业生的职业技能水平要求越来越高。历年天津市数控技能竞赛实操试题的设计理念均来源于企业生产实践,但其加工难度却高于企业生产要求。因此将数控职业技能竞赛中涉及的核心知识点、主要技能点融入日常教学,能推动数控技术专业紧跟时代发展,提升教学水平,最终切实提高学生就业竞争力。提高高职院校数控技术专业毕业生的就业对口率。

(二)切实提升数控技术专业教师综合技能水平

数控技术发展日新月异,专业教师队伍必须紧跟时代发展,不断提升自身理论知识和实践技能水平。将数控职业技能竞赛考核要点引入数控技术专业日常教学,能及时更新教师的理论知识、提升教师的综合技能水平,从而对接企业数控技术岗位职业技能水平,促进师资队伍建设。

(三)打造精品数控技术专业

通过本科研,将专业基础课程和核心专业课程衔接、融通,拧成一股绳,系统梳理数控技术专业课程体系,重新构建数控技术专业人才培养方案,并设计出《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》、《公差配合与技术测量》、《CAD¥CAM》、《数控综合车铣训练》等核心专业课程的教学改革方案,全面完成数控技术专业改造,打造出精品数控技术专业。

三、研究思路及方法

本科研以天津市数控技能竞赛实操试题为依托,深入研究所有知识点和技能点,结合数控技术专业核心课程开设情况,将知识点和技能点融入其中,最终实现数控技术专业紧跟行业发展,打造精品专业。

具体研究方法如下:

1.深入研究天津数控技能竞赛实操试题,并引领数控技术专业核心课程建设,打造精品专业。

2.增大实操授课学时在课程体系中的比重,提升教学质量。同时,加强专业教师外出培训和下厂锻炼工作,切实提升专业教师队伍的整体素质,以解决数控技术专业部分专业教师实操技能水平低下而制约专业快速发展的瓶颈,从而实现数控技术专业教师综合技能水平的再提升。

3.通过科研,梳理、重构数控技术专业人才培养方案,实现数控技术专业课程体系框架内的专业基础课程和专业核心课程的良好衔接和融通。

4.通过科研,开阔专业教师视野,解放思想、改变观念,从而全面推进数控技术专业核心课程教学改革。

5.对于数控技术核心专业课程,应通过制作微课视频实现“课堂翻转”,激发了学生学习兴趣,提高了学生的自学能力;通过学生网上互评作业,从而提升学生的主体价值,增强学生相互学习的热情;通过“云班课”互动教学平台教师随时查看、监控学生学习情况,并随时进行答疑和补充讲解,以提高课堂教学的互动性,从而提升教学质量。

四、研究过程

1.深入研究近5年天津市数控技能竞赛实操零件图纸,梳理数控大赛引领的核心知识点和技能点,对照数控车床工(中级)、数控铣床工(中级)职业标准,确定了《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》两门专业核心课程的总体目标和岗位目标,以及知识目标和能力目标。在教学中,借鉴天津市数控技能竞赛的考核模式和考核方法,实现了职业技能竞赛对课程建设的引领作用。

2.充分消化、吸收全国课程教学改革优秀院校(如宁波职业技术学院)领导和专家对课程建设的批评意见和建议,对《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》两门专业核心课程进行大刀阔斧的教学改革,分别设计了11个和7个教学项目,在每个项目中又设计了若干个子任务,实现了项目驱动的教学做一体化教学模式。过程考核和阶段考核穿插于课堂教学,大大丰富了教学手段,激发了学生学习兴趣;同时加大了指导学生实操技能的练习时间,切实提高了教学质量,使学生的技能水平达到了质的飞跃。结合课程知识点、技能点和考核点,设计、录制、剪辑、开发出课程对应项目的微课视频,建立课程教学资源库。单元教学实施过程中,在“教学做”一体化新模式下,充分应用微课视频、蓝墨云班课、QQ视频直播等新媒介,落实信息化教学理念的方式方法,实现信息化教学,全面提升教学质量,打造出精品课程。

3.围绕天津市数控技能竞赛中对量具操作和规范使用的要求,将《公差配合与技术测量学训》课程内容进行了梳理和筛选,并设计了8个理实一体化的教学项目,同时细化了考核标准,实现了教学做一体化。最终,学生的测量与检测技能水平切实提高,这为后续《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》等专业核心课程的教学打下了坚实的基础。

4.将《数控综合车铣训练》课程进行教学改革,参照近5年来天津市数控技能竞赛试题设计了8个有代表性的综合零件图纸,并应用于教学实践,学生在教师的指导下完成了从图纸分析、工艺设计、程序调试和试切加工等全套数控加工流程。同时,设计出一套车铣综合零件图纸,教师指导操作技能优异学生额外完成加工,实现分层教学,教学质量显著提升。

5.将天津市数控机床装配、调试维修技能竞赛考核知识点和技能点融入《数控系统》课程教学改革,将课程内容进行打散并重新设计,开发出8个项目(含20个子任务),实现了教学做一体化,提升了数控技术专业教师和学生的数控调试和维修的实操技能,拓展了学生的就业思路。同时,为数控技术专业向智能制造方面迈进打下了坚实的基础。

6.在现有课程体系和教学做一体化教学实施中,为解决专业核心课程理论和编程软件授课学时不足的问题,结合数控技术对口企业岗位需求,增设了五门数控技术专业选修课程(即《数控编程基础》、《数车加工综合应用》、《数铣加工综合应用》、《CAXA数控车软件应用》和《CAXA数控铣软件应用》),并完成了全套标准化教学资料。

选修课授课内容选取数控技术行业中与时俱进的零件加工工艺和编程方法,以及在天津数控技能竞赛中常用的数控编程软件(CAXA数控车2013软件和CAXA制造工程师2013软件)的典型应用。学生通过选修课可以学到在必修课上学不到的知识和技能,开阔了眼界,拓宽了就业面,实现了对人才培养方案的有效补充。

7.结合近五年天津数控技能竞赛学生组“复杂部件造型、多轴联动编程与加工赛项”和2016年教师组“先进制造技术(五轴)表演赛赛项”考核要点,瞄准“中国制造2025”中对高档数控机床和工业机器人技术发展战略的要求。通过调研和洽谈,与中国(天津)公共实训中心签订“高技能人才培养项目”校企合作战略协议,依托中国(天津)公共实训开放的实训设备和教师资源,在高职院校数控技术专业中增设《车削加工中心》、《五轴数控机床编程与操作》、《工业机器人编程与操作》、《UG实体造型及3D打印技术》等多门智能制造课程。使得数控技术专业能紧跟机械制造类对口企业快速发展的步伐。

五、研究成果提炼

1.完成了《数控车床编程与操作》课程教学改革总体方案设计和11个项目(含26个单元设计)的教学做一体化全套教学资料。此教学设计方案通过了宁波职业技术学院专家组的验收,并得到了高度评价且被评价为优秀。2016年至2017年,此教学改革方案已在最新威尼斯博彩网站15级、16级数控技术专业教学班级实施。教学效果良好,学生实践技能水平大幅提高。

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1 《数控车床编程与操作》课程教学改革实施

2.完成了《数控铣床编程与操作》课程教学改革总体方案设计和7个项目(含18个单元设计)的教学做一体化全套教学资料。并于2016年至2017年期间,在最新威尼斯博彩网站15级、16级数控技术专业教学班级实施教学。课堂教学效果良好,教学质量显著提高。

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2 《数控铣床编程与操作》课程教学改革实施

3.完善了《数控系统》课程教学改革总体方案设计和8个项目(含20个单元设计)的教学做一体化全套教学资料。并于2016年至2017年期间,在最新威尼斯博彩网站15级、16级数控技术专业教学班级实施教学,学生数控维修技能显著提升。

4.完成了《公差配合与技术测量学训》课程教学改革总体方案设计和9个项目(含15个单元设计)的教学做一体化全套教学资料。并于2017年在最新威尼斯博彩网站16级数控技术专业教学班级实施教学。学生的测量和检测技能显著提升。

5.参照天津市数控技能竞赛实操试题,设计并绘制了《数控综合车铣训练》课程中9套综合零件图纸,且完成了课程全套教学做一体化教学资料(教学大纲、考核标准、教案讲稿等)。并于2016年至2017年期间,在天津市相应高职院校15级、16级数控技术专业教学班级实施教学,学生对车铣复合工艺零件加工技能显著提升。

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3 《数控综合车铣训练》课程教学改革实施

6.结合天津市数控大赛实操考核要点,完成了《数控编程基础》、《数车加工综合应用》、《数铣加工综合应用》、《CAXA数控车软件应用》和《CAXA数控铣软件应用》等5门数控专业选修课的大纲和全套教案(教学大纲、考核标准、教案讲稿等)。该5门专业选修课由浅入深,层层递进,同时,对同学期开设的数控技术专业必修课进行有效的补充,并将天津市数控技能大赛试题的工艺及编程引入教学,真正起到完善人才培养方案、提高学生综合素质的目的。目前该选修课已在最新威尼斯博彩网站开设一轮,在学生中普遍反响很好。今后,会继续深入听取学生的意见和建议,并继续完善和改进。

7.参照全国数控维修技能竞赛考核点,编写了教材《数控系统调试与维修项目化教程》,其中包含8个教学模块(含20个教学单元)。对高职院校课程教学改革的推进起到了促进作用。目前,该教材已于2016年至2017年期间,在最新威尼斯博彩网站15级数控技术专业教学班级使用。

    8.编写了教材《数控铣削配合件实训教程》,其中包含全国数控技能大赛试题库中一套配合件的工艺分析和34个完整的程序清单。对高职院校课程教学改革的推进起到了促进作用。目前,该教材已于2016年至2017年期间,在最新威尼斯博彩网站15级数控技术专业教学班级使用。

    9.完成了论文《浅谈高职院校数控车床编程与操作课程改革》,并被杂志《教育科学》收录。

10.完成了论文《用于结晶器铜板表面强化的镍基复合镀层制备与研究》,并被北大核心期刊《电镀与环保》收录。

七、研究结论

(一)教学成果主要应用价值

1.本科研立足于高职院校实际情况,针对性强,研究成果能有效应用于数控技术专业建设,提升教学质量,具有广泛推广的应用价值。

2.本科研紧跟天津市数控技能竞赛发展,引领教师与时俱进,切实提升数控技术专业教师业务水平,促进高职院校“双师”建设。                         

3.本科研的实施将提升学生综合职业能力,从而提升数控技术专业毕业生就业竞争力,促进高职院校数控技术专业稳步发展。

4.通过将现代化信息手段融入《数控车床编程与操作》等数控技术专业核心课程教学,实现了教学效果的再次提升,解决了数控技术专业核心课程在教学做一体化教学改革实施中遇到的多个教学难题,具有普遍推广的实用价值。

(二)研究成果的社会反响与作用

1.《数控车床编程与操作项目化教程》由西北工业大学出版社正式出版,课题组负责人程宝鑫为第一主编,该书是天津市高职院校教学改革的优秀成果,得到了企业和各高校的广泛认可且销量可观,为学院校企合作创造了契机。

2.科研论文《浅谈高职院校数控车床编程与操作课程改革》,被杂志《教育科学》收录,对高职院校课程建设和教学改革起到抛砖引玉的作用。

3.科研论文《用于结晶器铜板表面强化的镍基复合镀层制备与研究》,并被北大核心、CSCD双核心期刊《电镀与环保》收录,对高职院校课程建设和对机械制造行业核心技术的深入研究起到积极的引领的作用。

4.通过参与科研和教学改革,提升了课题组成员的整体实操技能,促进了高职院校“双师型”教师队伍建设。2016年课题组两名成员在天津市数控技能竞赛中均获得前十名并荣获三等奖。

5.通过将职业技能竞赛的理念引入数控技术专业日常教学,提高了学生的综合技能水平,2016年,有4名数控专业学生获得了天津市数控技能竞赛三等奖,为所在院校争得了荣誉,并以此促进了相应高职院校的就业工作,提高了就业对口率。

6.课题组成员通过无数个周末休息时间设计、并完成了38种教学零件的加工与制作,其中包含4套轴类综合配合件、5套轴类配合件和一套型腔类配合件。这些零件可广泛应用于《公差配合与技术测量学训》、《机械制造基础》、《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》和《数控综合车铣训练》等数控技术专业核心课程的理论和实操教学。为相关课程教学工作提供直观教具,方便演示,有利于学生型面结构和配合方式的印象的形成。

4设计、并完成了38种教学零件的加工与制作

7.录制并制作了《数控车床编程与操作》等数控技术专业核心课程中部分章节的微课视频,为相应高职院校数控专业资源库建设节省了上万元资金。

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5制作了《数控车床编程与操作》等核心专业课程微课视频

 

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