王國永

(承德石油高等專科學(xué)校 機(jī)械工程系，河北 承德 067000)

國務(wù)院總理李克強(qiáng)2016年3月5日作政府工作報(bào)告時(shí)說，培育精益求精的工匠精神，增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌?！肮そ尘瘛笔状纬霈F(xiàn)在政府工作報(bào)告中。工匠精神落在個(gè)人層面，就是一種認(rèn)真精神、敬業(yè)精神。其核心是：樹立起對職業(yè)敬畏、對工作執(zhí)著、對產(chǎn)品負(fù)責(zé)的態(tài)度，極度注重細(xì)節(jié)，不斷追求完美和極致，給客戶無可挑剔的體驗(yàn)。將一絲不茍、精益求精的工匠精神融入每一個(gè)環(huán)節(jié)，做出打動(dòng)人心的一流產(chǎn)品。我國制造業(yè)存在大而不強(qiáng)、產(chǎn)品檔次整體不高、自主創(chuàng)新能力較弱等現(xiàn)象，多少與工匠精神稀缺、“差不多精神”顯現(xiàn)有關(guān)。

“工匠精神”是職業(yè)教育的靈魂，是學(xué)生應(yīng)該樹立的理想，卻也是學(xué)校職業(yè)教育容易忽視的一個(gè)盲區(qū)。概言之，在高職機(jī)械專業(yè)學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)上存在以下幾個(gè)方面的問題：

一是對“工匠精神”的理解表淺化，僅停留在概念和口號上，缺乏實(shí)施和拓展。

二是大部分高職院校機(jī)械專業(yè)“工匠精神”培育途徑單一，工匠精神培養(yǎng)范圍不全面。

三是高職機(jī)械專業(yè)學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)均表現(xiàn)出流于形式難以落到實(shí)處的狀態(tài)，未能實(shí)現(xiàn)其根本價(jià)值，整體而言收效甚微。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，無線網(wǎng)絡(luò)的普及以及智能手機(jī)的發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和信息獲取方式發(fā)生了改變，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段已不適應(yīng)新變化，越來越多的教師開始嘗試借助信息化教學(xué)平臺開展教學(xué)改革與實(shí)踐，教育正在從“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變，從“課堂學(xué)習(xí)”為主向“線上線下”混合學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變。在這樣的背景下，以《數(shù)控加工工藝與編程》課程為例，將工匠精神的培養(yǎng)貫穿整個(gè)教學(xué)過程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的精益求精工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)、精準(zhǔn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，必須開展“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的機(jī)械制造類學(xué)生的教學(xué)的改革與探索，使之滿足現(xiàn)代對當(dāng)前大學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)需求。

1 課程總體設(shè)計(jì)

1)機(jī)制技術(shù)專業(yè)崗位能力分析

通過對高職高專機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，確定了機(jī)制專業(yè)的畢業(yè)生崗位如下圖1所示。

從圖1分析，機(jī)械制造專業(yè)崗位能力中都有一個(gè)共同的能力要求——必須具備扎實(shí)的數(shù)控工藝分析、程序編制以及操作數(shù)控機(jī)床加工零件的能力。而課程《數(shù)控加工工藝分析與編程》課程目標(biāo)就是：培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控加工工藝分析、編程的能力，仿真操作、程序校驗(yàn)和優(yōu)化的能力，培養(yǎng)學(xué)生操作數(shù)控機(jī)床加工零件產(chǎn)品和質(zhì)量檢驗(yàn)的能力；這些能力正好符合機(jī)械制造技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的崗位能力要求。

2)課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路是以典型的企業(yè)零件作為教學(xué)載體，以工藝分析→手繪編程→仿真加工→實(shí)操加工作為教學(xué)流程設(shè)計(jì)的依據(jù)，以能力培養(yǎng)作為課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)。課程學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)如表1所示。

2 課程教學(xué)過程改革與探索

2.1 學(xué)情分析

通過對當(dāng)前大學(xué)生基本情況了解和分析，得到高職高專類機(jī)制專業(yè)學(xué)生學(xué)情分析如表2所示。

表1 《數(shù)控加工工藝與編程》學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

2.2 教學(xué)過程

針對表2所分析的當(dāng)前機(jī)制專業(yè)學(xué)生的學(xué)情——熟悉移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，喜歡競技游戲，善于動(dòng)手操作，我們應(yīng)該采取適合學(xué)生的教學(xué)方法和手段，通過游戲闖關(guān)完成學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和技能掌握。下面選擇項(xiàng)目三螺紋軸的數(shù)控加工工藝、編程與操作說明信息化課程教學(xué)設(shè)計(jì)過程。

表2 機(jī)制專業(yè)學(xué)生學(xué)情分析

通常情況下，一個(gè)零件的加工順序?yàn)椋菏紫龋瑢α慵M(jìn)行圖紙分析，工藝分析，編寫程序，其次，校驗(yàn)程序，仿真加工，最后，實(shí)操加工，優(yōu)化工藝。我們把圖紙分析到編寫程序定義為編程關(guān)，校驗(yàn)程序和仿真加工定義為仿真關(guān)，實(shí)操加工和優(yōu)化工藝定義為加工關(guān)。正好，項(xiàng)目中的每一個(gè)任務(wù)對應(yīng)一個(gè)游戲闖關(guān)環(huán)節(jié)，因此，我們說，基于學(xué)情分析，通過游戲闖關(guān)完成零件數(shù)控編程、仿真與加工。課程的數(shù)控加工闖關(guān)設(shè)計(jì)如圖2所示。

基于建構(gòu)主義教學(xué)理念，以加工典型的軸類零件——螺紋軸為教學(xué)任務(wù)，將項(xiàng)目通過任務(wù)導(dǎo)向展開為編程關(guān)、仿真關(guān)、加工關(guān)，創(chuàng)設(shè)勇闖三關(guān)的教學(xué)情境，同時(shí)，每一關(guān)又分為：課前自學(xué)、課中導(dǎo)學(xué)、課后拓展3個(gè)階段，如圖3所示。同時(shí)，采用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法，突出學(xué)生的主體地位，分組協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力。針對傳統(tǒng)教學(xué)問題，內(nèi)容形式單一、理論難以理解、教學(xué)情況不易反饋、直接操作機(jī)床存在安全隱患等問題，我們引入了移動(dòng)電子教材、三維虛擬仿真軟件，微課、動(dòng)畫等信息化手段進(jìn)行解決。

1)編程關(guān)。首先，課前，教師發(fā)布任務(wù)單，要求學(xué)生按照任務(wù)單按小組完成加工方案和工藝卡片的填寫。學(xué)生通過交互式教學(xué)軟件、移動(dòng)式電子教材、微課、動(dòng)畫等資源完成自學(xué)，提交方案并在線討論，然后確定任務(wù)目標(biāo)就是完成零件的工藝卡片的填寫，以及程序的編輯。

課中，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)、討論、測試效果，對課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。然后，學(xué)生分組，對螺紋軸的加工工藝和走刀路線進(jìn)行討論，教師在旁邊指導(dǎo)。然后，每個(gè)小組得出結(jié)果，派代表進(jìn)行答辯和匯報(bào)，最后，教師對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生完善螺紋軸加工工藝卡片和程序。

課后，學(xué)生通過手機(jī)上交填寫好的工藝卡片和程序，教師對學(xué)生上交的工藝卡片和程序進(jìn)行評判，并給出成績。這樣，編程闖關(guān)成功。

2)仿真關(guān)。編程闖關(guān)成功后，進(jìn)入仿真關(guān)。

在課前，同樣教師發(fā)布任務(wù)單，要求學(xué)生按照任務(wù)單按小組完成螺紋軸的程序校驗(yàn)和仿真加工操作。學(xué)生通過交互式教學(xué)軟件、移動(dòng)式電子教材、微課、動(dòng)畫等資源完成自學(xué)，然后，確定任務(wù)目標(biāo)就是完成螺紋軸的程序校驗(yàn)和仿真加工操作，以及工件測量檢驗(yàn)。

在課中，學(xué)生將編輯好的螺紋軸程序?qū)肴S虛擬仿真軟件進(jìn)行校驗(yàn)，在進(jìn)行仿真加工時(shí)，如果出現(xiàn)異常操作時(shí)，仿真軟件系統(tǒng)會馬上報(bào)警。常見的錯(cuò)誤報(bào)警有：碰撞、超程、不合理走刀、復(fù)位等，通過虛擬軟件的仿真操作，解決了實(shí)操中的教學(xué)難點(diǎn)，大大降低了事故的概率。通過分組，各個(gè)小組成員，相互協(xié)作，借助于微課、移動(dòng)電子教材等等完成螺紋軸零件的仿真加工操作，鍛煉了同學(xué)之間的相互協(xié)作能力，教師在旁邊指導(dǎo)。并且，學(xué)生在仿真加工中的問題可以直接上傳到討論群，最后，每個(gè)成員將仿真操作加工的結(jié)果通過手機(jī)記錄下來。

課后，學(xué)生整理操作加工和測量的結(jié)果，上報(bào)到藍(lán)墨云班課中，教師評判結(jié)果，給出成績。這樣仿真闖關(guān)成功。

3)加工關(guān)。當(dāng)仿真闖關(guān)成功后，下面進(jìn)入加工關(guān)，同樣在課前，同樣教師發(fā)布任務(wù)單，學(xué)生通過交互式教學(xué)軟件、移動(dòng)式電子教材、微課、動(dòng)畫等資源完成自學(xué)，然后，確定任務(wù)目標(biāo)就是操作數(shù)控車床完成螺紋軸的加工操作，以及工件測量檢驗(yàn)。

在課中，首先進(jìn)行安全教育，注意事項(xiàng)；然后，學(xué)生通過微課、電子教材等等進(jìn)行數(shù)控加工，教師在旁邊隨時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生完成螺紋軸零件的加工后，學(xué)生和教師分別進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，查看加工效果。

課后，每個(gè)小組整理操作加工結(jié)果，上交螺紋軸測量評分表和測量報(bào)告，這樣，加工關(guān)闖關(guān)成功。

至此，當(dāng)學(xué)生通過編程關(guān)→仿真關(guān)→加工關(guān)，完成了整個(gè)數(shù)控加工闖關(guān)成功。

3 課程教學(xué)效果和反思

課程《數(shù)控加工工藝與編程》經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革后，學(xué)生的手工編程、仿真加工以及實(shí)操加工零件等工程實(shí)踐能力得到很大的提高。

1)移動(dòng)信息化手段的實(shí)施拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)維度，強(qiáng)化了學(xué)生的參與程度，有效突破了教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生的課堂滿意增加；

2)以學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生在反復(fù)討論和探索中，鍛煉了解決問題的能力，提高了加工技能，編程完成率100%，零件的加工合格率提高；

3)通過游戲勇闖三關(guān)數(shù)控加工的教學(xué)模式，大大提高的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情；通過勇闖三關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)，提升了學(xué)生的加工技能，培養(yǎng)了工匠精神，鍛煉了學(xué)生們務(wù)實(shí)、精準(zhǔn)、細(xì)致的工作作風(fēng)。

4)移動(dòng)式的數(shù)字教材，豐富了教材的呈現(xiàn)方式；移動(dòng)課堂教學(xué)輔助軟件的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的及時(shí)反饋；交互式虛擬仿真軟件強(qiáng)化了規(guī)范操作，幫助校驗(yàn)了程序，減少了機(jī)床實(shí)操故障率，確保了加工安全；微課、動(dòng)畫即時(shí)展現(xiàn)了零件的操作加工順序。

綜上所述，我們以《數(shù)控加工工藝與編程》課程為例，將課程《數(shù)控加工工藝與編程》進(jìn)行改革和實(shí)踐，將工匠精神的培養(yǎng)貫穿整個(gè)教學(xué)過程之中，學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，注重加強(qiáng)學(xué)生的工匠精神培養(yǎng)，使之具有務(wù)實(shí)、精準(zhǔn)、細(xì)致的作風(fēng)，滿足了當(dāng)前社會對高職高專類大學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)需求。