基于工作过程系统化的课程开发与应用以石家省略职业技术学院零件
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摘 要:在介绍基于工作过程系统化的课程设置和开发方法与步骤的基础上,结合石家庄职业技术学院数控技术专业的“零件计算机辅助制造”课程,分析了与“零件计算机辅助制造”紧密相关的职业能力分析、学习领域制订、学习情境设计3个阶段的开发过程.
关键词:职业教育;能力;工作过程;零件计算机辅助制造
高职教育要以培养学生的职业能力为目标.职业能力就是工作的能力,做事情的能力.职业能力包括专业能力、方法能力和社会能力.①专业能力是与专业相关的知识和方法的运用;方法能力指的是工作的方法和态度,比如自学能力、工作和计划能力、评价能力、自信心等;社会能力是从整个社会发展的角度来看的个人要具备的能力,比如与人交往及协作的能力、妥协的能力、法律意识等.完备的职业能力强调这三种能力同等重要,专业知识要够用,要具备良好的工作、学习方法和社会意识.科技的日新月异要求劳动者终身学习,专业的日益深入融合要求学生的协作能力要强,社会对学生这种全面职业能力的需要日益迫切,因此,如何培养学生的全面职业能力是我国当前高职教育改革的关键. 基于工作过程系统化的课程教育模式[1]就是针对上述需要提出的一种新的职业教育模式.它打破学科知识体系,以职业的工作过程安排学习领域 (即课程),工作中需要什么内容就学什么,并把传统的学科体系的知识穿插融合到基于工作过程的学习领域中.表1是德国TBZ职业教育中心的切削工专业学习领域设置.②第一学年共计320学时,第二学年共计280学时,第三学年共计280学时,第四学年共计140学时,四学年总计1 020学时.这种教育模式强调以学生主动、自发的学习为主,教师为辅.在学习过程中,学生是主体,其他因素和媒介都是条件和手段.通过这种学习,学生能够快乐、快速、有效地掌握应知应会的技能,提高全面的职业能力. 基于工作过程系统化的课程教育模式总体开发过程如图1所示.人才市场调研阶段要分析本专业对应的职业岗位;就业岗位分析阶段要分析出岗位的典型工作任务及要具备的职业能力;职业能力分析阶段要把相近的典型工作任务和职业能力合并归类;学习领域制订阶段要将合并后的典型工作任务和职业能力进行教学化处理,即进行课程的设置;学习情境设计阶段要进行具体教学环节及教学单元的设计,包括教案和教法的设计等. 收稿日期:2011-04-11 基金项目:石家庄职业技术学院2009年院级课题(09YY008) 作者简介:吴会波(1971-),男,河北隆尧人,石家庄职业技术学院副教授,博士研究生. 2011年4月第23卷第2期石家庄职业技术学院学报 Journal of Shijiazhuang Vocational Technology Institute Apr.2011 Vol.23 No.2表1 德国TBZ职业教育中心的切削工专业学习领域设置序号学习领域参考学时/h 第一学年第二学年第三学年第四学年 1使用手动工具的零件加工80 2使用机械的零件加工80 3简单组件的制作80 4技术系统的保养80 5使用切削加工方式的零件制作100 6工具机床的保养与检查40 7控制技术系统的运行60 8数控机床的编程与加工80 9使用精细加工方式的零件制作80 10加工过程的优化100 11计算机支持的计划与组织100 12单件加工任务的准备与实施60 13批量生产加工过程的组织与监控80 人才市场调研 → 就业岗位分析 → 职业能力分析 → 学习领域制订 → 学习情境设计 → 实 施图1 基于工作过程系统化的课程模式总体开发过程本文以数控技术专业中“零件计算机辅助制造” 课程学习领域为例,阐述基于工作过程的职业教育学习领域的开发步骤与方法,给出与“零件计算机辅助制造”课程学习领域紧密相关的职业能力分析、学习领域制订、学习情境设计3个阶段的开发过程.
1 职业能力分析在市场调研和岗位分析阶段对地域、产业、就业单位和岗位等调研的基础上,分别分析出相关岗位的典型工作任务和职业能力要求,当典型工作任务太多时,要对典型工作进一步归纳,并将其归纳在行动领域.表2中带★的是经过归纳后与“零件计算机辅助制造”课程相关的能力要求. 2 学习领域制订 2.1 学习目标通过分析与“零件计算机辅助制造”课程相关的能力要求,制订本学习领域的学习目标.本学习领域的学习目标是:让学生掌握现代企业广泛采用的数控加工操作中的计算机自动编程加工零件的操作技能和方法,同时培养学生分析和解决问题的能力. 表2 与“零件计算机辅助制造”课程相关的能力要求职业岗位职业能力要求数控设备操作编程能够制订中等复杂程度的回转体类、箱体类零件数控加工工艺能够选用和装夹零件加工刀具和夹具★ 能够手工编制简单复杂程度的回转体类、箱体类零件加工程序(2种典型系统) 能够自动编制中等复杂程度的回转体类、箱体类零件加工程序(2种典型系统)★ 能够操作数控车床/加工中心2种机床能够进行零件加工、刀具和夹具调整,并进行相关参数设定能够进行中等复杂程度的零件加工调试★ 数控设备销售能够介绍数控机床功能、结构特点及工艺应用范围★ 能够制订数控机床营销方案能够制订数控机床标书 2.2 学习内容从学习目标出发,设定本学习领域的学习内容. 学习内容是学习目标在专业方面的具体化,要考虑到与相近学习领域的衔接问题.石家庄职业技术学院“零件计算机辅助制造”课程的学习内容是:(1)使用常用的CAM软件对中等复杂机械零件进行三维造型;(2)中等复杂机械零件的数控工艺制订;(3)中等复杂机械零件的刀位轨迹生成方法;(4)常用数控系统的CAM后置处理设置及G代码生成;(5)数控程序传输到机床的通讯设置与操作.考虑到实际工作岗位对数控车自动编程的需求很少,本课程以 2石家庄职业技术学院学报第23卷 CAM数控铣的技能操作为主,因此,在第一项内容中,重点是如何进行三维造型,而不是设计. 3 学习情境设计 3.1 教学环境设计教学环境的应用开发要以完成上述学习内容为目的,结合学校自身资源和企业应用实际综合筛选确定.其需要的教学环境是:CAM软件,局域网络化的多媒体教学实训室,局域联网的数控车床、铣床. 石家庄职业技术学院已购置Caxa制造工程师软件,它是国产CAM软件的代表,并且是历次国家级、省级数控大赛的指定软件,而石家庄及其周边企业则多采用Mastercam软件,因此,Caxa制造工程师软件和Mastercam软件被设定为CAM软件的教学内容.另外,学校有多媒体实训室和局域联网的数控机床,完全满足教学环境的要求. 3.2 情境设计学习情境是对课程的具体化,就是课程单元.它可以是项目、任务,也可以是案例,还可以是设备、现象或产品.本学习领域的学习情境是项目
教师设计的情境要适于学生参与,便于学生共同完成,能使学生产生身临其境的感觉.要在学生的亲身参与中,培养其职业能力. 各学习情境间的关系分为3种:并列、递进和包容.并列就是两个情境是独立的,同一个范畴的不同单元在难度上是并列的;递进就是情境1的难度大于情境2的难度;包容就是情境2包容情境1,只有做完情境1才能做情境2.本学习领域的学习情境之间是并列关系(线框、曲面、实体造型分别是三维造型的3种类型). 表3 “零件计算机辅助制造”课程的学习情境设计项目序号项目名称载体子项目序号子项目名称课时/h 1线框造型并生成程序盒体1112使用Caxa制造工程师软件对盒体线框造型并生成程序使用MasterCAM软件对盒体线框造型并生成程序1212 2曲面造型并生成程序电扇叶片2122使用Caxa制造工程师软件对电扇叶片曲面造型并生成程序使用MasterCAM软件对电扇叶片曲面造型并生成程序1212 3实体造型并生成程序连杆3132使用Caxa制造工程师软件对连杆实体造型并生成程序使用MasterCAM软件对连杆实体造型并生成程序1212 总计72 3.2.1 学习情境载体设计载体要具有代表性、可操作性和经济性.代表性是指能够代表一类事物,触类旁通,具有可替代性, 并且是开放的,比如项目2中的电扇叶片,它的曲面形状既包含规则的圆和二次曲线,也包括不规则的列表曲线,能够代表大多数的常用曲面零件.可操作性强调的是使用方便可行,在教师水平、教学设施、课时上要具有可行性.经济性是指要用尽量少的资金达到学习目标,要充分利用教学设备,能用低价格的设备实现的就不用昂贵的设备.本课程领域所选载体均符合代表性、可操作性和经济性的要求. 3.2.2 学习情境教学设计每一种教学方法均侧重于提高学生某一方面的能力.在实际课堂教学中,要充分考虑学生的实际能力,交叉应用多种教学法,在激发学生学习兴趣的同时,让学生获得多方面的能力.在低年级和每个学习领域的初始学习情境中要尽可能采用引导学生学习的方法,在高年级和每个学习领域的综合学习情境中要尽可能让学生独立学习.图2反映了具体的教学方法与学习独立性的关系,其中,讲授法在培养学生的独立性方面最差,自主学习法、任务驱动法最强. 图2 具体教学方法与学习独立性的关系图3表示的是本学习领域项目11的教学情境设计.其他项目的教学情境设计类似.因为本学习领域安排在第四学期,学生在前三学期的学习中已经具备了一定的学习独立性,因此,尽量采用独立性较强的学习方法来进行教学.例如项目11总体采用的是六步法和引导文法,其中穿插着讲授法. 3第2期吴会波:基于工作过程系统化的课程开发与应用———以石家庄职业技术学院“零件计算机辅助制造”课程为例图3 “零件计算机辅助制造”课程项目11教学情境设计 4 结论随着科学技术的快速发展,培养具有全面职业能力的学生是当前我国高职教育改革的方向.基于工作过程系统化的“零件计算机辅助制造”课程教学模式的实施必将有效提升学生的职业素质. 注释: ① 源于2005年3月25日德国各州文教部长联席会议上颁布的 “切削机械工框架教学计划”,陈东泽. ② 源于2010年德国TBZ职业教育中心教学计划“Metall Beruf der Erziehung Planung der TBZ Ausbildungszentrum”.
参考文献: [1] 姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京:高等教育出版社,2008:81-86. 责任编辑:金 欣