职业院校数控专业“三教”改革实践与探索 ——以数控编程与操作课程改革为例

摘要：为更好地贯彻“职教20条”规定的各项改革举措，教育部基于职业教育发展的现状，提出了教师、教材、教法改革要求，各职业院校逐步实施“三教”改革实践探索。本文认为，“三教”改革是一个整体，三者之间具有联动性。并结合校企合作项目“喷油泵”生产的案例教学研究发现，重构教学组织是实施“三教”改革的前提，优化教材内容是实施“三教”改革的核心，提升教师队伍质量是实施“三教”改革的重点，选择合适教学教法是实施“三教”改革的基础。

关键词：“三教”改革，产学一体，校企合作

一、引言

为更好的贯彻“职教20条”规定的各项改革举措，教育部基于职业教育发展的现状，提出了教师、教材、教法（以下统称“三教”）改革要求，各职业院校逐步实施“三教”改革实践探索。^[1]2020年，教育部颁布了《职业院校教材管理办法》（以下简称《办法》），重点规范了职业院校教材的编写工作，并专门提出要“倡导开发活页式、工作手册式新形态教材”。客观来看，职业教育通过近十年的努力，以校企合作为切入点，大力开展教材、课程、实训基地、师资等方面建设，形成了一批符合市场需求，能够真实反映岗位能力、符合人才培养规律的课程标准、教材教案、教学方法，为丰富职业教育人才培养提供了宝贵经验。但在实践过程中，我们依然发现，这些改革的成果在指导人才培养过程中存在诸多的不匹配，特别是在教师、教材和教法方面并没有按照岗位要素进行有机整合，主要表现为以下问题：

一是未形成有效的新型活页式、工作手册式教材。按照目前教学内容，大部分学校还是选用已经正式出版的国家规划教材，少数学校开始使用活页式教材、学案，这些教材只是在少数课程中少量使用，并未全面覆盖专业课程教学。以学生为中心、便于学生自主学习的活页式教材需加速开发并得到有效应用。例如，在国家统一的专业技能统一考试及员工等级工考核中，为了完成专业技能中高级工考核，教学内容围绕考核大纲制定，技能训练按照考核工件的考点要素进行，将考试要素在训练工件中组合排列。但这样的考试工件与实际生产中的工件不一样，它只能考核学生的基本操作与编程能力，不能考核学生的综合应用技能。

二是标准化程序化的教法与动态化产品生产不匹配。由于企业的产品是根据市场的需求不断变化的，企业产品复杂程度不一，批量大小不一，生产工艺也完全不一样，标准化程序化的教法不能满足相同岗位的能力要求。此外，在教学活动中以教师为主体的现状没有改变，学生被动学习，教学效果不容乐观。

三是“双师型”教师严重缺乏。目前，在职业院校专任教师中，“双证型”教师比例很高，可真正的“双师型”教师却寥寥无几，这给教学改革带来阻碍。且教师（含兼职教师）对教材、教法在人才培养中的协同能力不够。

为此，本文以职业院校数控专业的真实背景下的项目制教学为案例，实施“产学一体”背景下的“三教”改革，丰富职业教育人才培养模式创新，为培养机械加工行业高技术技能人才进行实践探索。

二、文献回顾

随着职业教育改革的深入，职业教育的各个层面都认识到内涵建设成为未来职业教育发展与提升的主要方面，并将推进“三教”改革作为当前职业院校提升办学质量和人才培养质量的重要切入点。周建松等人就“三教”改革的背景、内涵与路径进行了介绍，强调了“三教”在育人过程中的作用以及改革的路径，提出通过组建高水平、结构化教学创新团队，系统化重构前沿学科知识以及以校企合作、育训结合对教法进行改革^[2]；李政认为根据知识的组织形式构建教材内容组织模式是职业教育教材改革的核心内容^[3]；余俊帅基于学前教育专业的“三教”改革方案认为，“三教”改革要基于课程体系重构，突出岗位化、结构化、信息化，并要以系统集成的方式配置教材、教法和师资的相关资源^[4]。还有部分学者认为“三教”改革中要把教材当作改革的载体，重构课程和教学内容，把教法当作改革的路径，强调教师作为改革的主体作用，并通过教学模式、教学方法与手段的变革去实现。

上述学者都认为“三教”改革是我国职业教育未来发展的重点，并对如何进行“三教”改革，以及三者之间的关系进行了有力的论证，为未来职业教育发展提供了一定的参考。本文同样认为校企合作是“三教”改革的原点，教师作为“三教”改革的主体，能够推动教材和教法的变化。但这些论述大多聚焦在“三教”改革的宏观维度和方向层面，并没有深入到微观层面为职业教育改革发展提供可供参考的教学改革案例。而且教师、教材和教法三者更是一个有机的整体，需要在一定的微观教学组织架构下才能实现“三教”改革的深入推进。同时，我们也要看到，承载教学内容的教材是“三教”改革的核心，选择何种教学内容，必然会带来教法的改变，也会推动教师知识结构、认知能力发生改变。

为此，本文以职业院校“喷油泵”机械加工工艺教学改革为例，通过校企合作导入企业真实生产任务，带动教师创新基层教学组织、构建活页式教材、实施项目制教学，促进职业院校微观层面专业人才培养模式创新的改革实践，以讨论当前我国职业教育“三教”改革在教学一线的实施情况和如何提高“三教”改革有效性的有关对策。

三、“三教”改革实施：以“喷油泵”生产为例

（一）案例描述。

江苏联合职业技术学院通州分院数控专业现有教师24名。其中，具有高级讲师职称12名，中级职称6名，初级职称6名，“双师型”教师8名，有企业生产经历教师4名，校企合作单位兼职教师5人，2名高级工程师，3名工程师。其中承担数控铣/加工课程的专业教师4人（分别用教师1～4表示），企业兼职教师2人，共同组成数控铣/加工课程组实施课程教学，具体教学任务见表1。

表1　数控铣/加工课程组教师教学任务

在传统的数控铣/加工实践教学中，课程组主要的教学目的是让学生通过职业等级证书（职业资格证书）考试，获得相关职业等级（职业资格）证书。在这一思路的指引下，通常将考试内容中规定的工件图纸加工步骤进行分解，由教师指导学生进行专项步骤练习。教学以教师示范讲解为主，学生对照工件图纸反复训练。这种教学模式，给实训实践教学带来了两个问题：一是简化了实践教学，教师过度关注机械加工中的单项操作，对该技能操作在实际生产中起到的作用、顺序和功能缺乏系统思考；二是简化了实训教学中的教学组织，最突出的现象是实训室机械加工设备的摆放秩序不是按照生产过程进行组织，而是为了教师监督、指导的方便，进行分类摆放；三是评价方式是按照所做工件的质量客观打分，所有的单项操作都分配了相应的分值，根据裁判老师打分来衡量学生的技能水平，这样教出来的学生学测及中高级工考核过关率很高，但并不能反映一个真实工件的产品质量。如单项的操作精确度、误差率可能满足了要求，但在一个工件中，可能需要多次操作加工，当单项操作的误差进行累计时，往往会导致工件产品的整体质量达不到标准。这在实际产品生产中经常会出现，也是当前机械加工教学中存在的普遍问题。

为解决数控铣/加工实践教学中存在的问题，数控专业决定开展“三教”改革，提升人才培养的内涵。课程组依托深度校企合作单位——南通通力油泵有限公司（简称通力公司），该公司始建于20世纪50年代，是一家大型市属国有企业，技术力量雄厚，生产力强，拥有大量技术人员，很多油泵的生产工艺国内领先，生产的PZ、P8、PH等系列油泵被广泛应用于各种型号柴油机，并出口到东南亚等国家。为此，数控专业引入该公司典型产品——12NP8系列油泵泵体作为实践教学产品，以真实加工12NP8系列油泵泵体为教学项目，按照企业生产流程，重构实训教学组织，编写活页式教材、开展项目制教学，实施“双场（学习场所与生产场所）合一”实践教学。^[5]

（二）开发产教融合“产学一体”的教学项目。

1.选择喷油泵箱体为项目载体。

课程组对照通力公司12NP8系列油泵泵体（图1），利用企业兼职教师实际生产经验，联合本专业的师生共同绘制了12NP8系列油泵泵体工程图（图2）。通过分析，此产品主要的加工结构包含平面、曲面、孔等，需要加工的结构多，形状不规则，加工要素也多，内部结构复杂，图纸中选择的表达视图多，尺寸密密麻麻。在数控专业人才培养方案及数控铣削（加工中心）技术训练的课程标准中，要求学生能够掌握数控铣（加工中心）基本操作与维护，能正确选择工量刃具，能选择合理通用夹具并能正确校正工件，能制定零件的铣削加工工艺，选择合理切削用量，能进行中等复杂程度零件内外轮廓及孔类程序编写并完成产品加工。而在本教学案例中，12NP8系列油泵泵体内部结构加工多以孔加工为主，且孔深度、孔直径大小不同，其在实际加工中工艺差异很大，对实现人才培养目标带来了很大的压力。

图1　12NP8系列油泵泵体

图2　12NP8系列油泵泵体工程图

2.开发活页教材。

根据项目产品特点及课程标准要求，按照企业产品相关工艺标准、工艺流程，编写了机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等活页教材。这些活页教材重点关注批量工件真实生产中的加工工艺，如细长孔加工、孔加工中的孔内散热以及加工工序等问题，见表2、表3。

表2　活页教材——机械加工工艺过程

表3　活页教材——机械加工工序卡

3.重构教学组织形式。

在教学组织上，按照生产车间的组织形式，对生产设备按照企业生产工序对设备的要求进行重新布置，将一台数控车、两台数控铣/加工中心、一套完整检测设备、分类货架及工具小车等辅助设备布置成为一个生产单元，设备按照加工工序的要求进行合理排列。将学生分组，每组分配一套生产单元，形成一个“生产车间”。每个“车间”安排“车间主任”（由课程组教师负责）一名，负责组织和管理生产，每位学生根据“车间主任”的安排，对实训过程中产生的问题，分组讨论和解决问题，并在各自岗位完成既定的实训内容。在实训室管理上，严格按照通力公司的6S企业管理制度进行。当每位学生认为完成本岗位的实训后可相互商量换岗位实训，但必须按照要求培训来接替的学生，等他能胜任这个岗位后才可以换岗，在换岗的过程中学生们学会团结协作，相互帮助，共同进步。

（三）开展项目制教学。

一是课程组教师一起研究选择教学载体。在传统的机械加工实践课程中，数控铣（加工中心）一般进行二维内外形轮廓及孔的加工学习，很少接触到三维的曲面、深孔及大孔加工。而在“项目制”教学中，对教师的综合技能要求更高，涉及到的知识面也更广，协作性也更强（见表4）。

表4　基于真实生产的项目制“三教”改革实施情况

二是提取实践产品的学习要素。在本项目中，喷油泵箱体包含平面、曲面、孔等，其中以孔的类型最多，包括：普通圆柱孔、螺纹孔等，圆柱孔中又有通孔、盲孔。为此，教师根据箱体零件及数控铣加工的特点，提取产品中的学习要素，设计出实践教学产品。在该实践教学产品中，包含了二维轮廓铣削、平面加工、孔（螺纹孔）等要素，并进行有机的组合。

三是根据实践教学产品，学习编程与数控机床操作。学生利用教学产品学习数控编程与机床基本操作，加工工艺方案按照活页教材中的要求进行制定。在学习过程中，学生不断地调整修改程序，在此过程中学生能深刻理解编程指令代码含义以及参数设定方法，进入深度学习状态，学习的自主性得到充分体现。学生连续完成10只合格教学产品后，方可进入下一个学习环节，每小组中谁先达到要求，谁先进入真实产品生产阶段。

四是产品生产及检验。在本“项目”教学过程中，完全按照企业批量加工工艺，学生独立完成编程与机床操作，每位学生都必须独立地进行生产活动，并连续完成10只真实产品，合格率达90%即为达标。否则必须电焊修补报废产品，然后再次进行加工，直到产品生产合格率达标。考核评价以产品的合格率为主，其次考虑产品的生产效率和单项编程及操作技能。

五是根据产品批量及加工设备，重新制定新的加工工艺，并完成产品加工。在教师的指导下，每次实践教学结束前，根据学习情况，选择20%的优秀学生进行拔高学习，此阶段的学习以学习竞赛的方式进行，根据生产设备的变化和批量的变化，学生独立完成加工工艺及程序调试，此过程主要训练学生灵活运用知识和技能的能力。

四、基于“喷油泵”机械加工的“三教”改革启示

一是重构教学组织是实施“三教”改革的前提。本文通过对“喷油泵”机械加工教改项目的实践研究发现，通过实施“双场合一”的教学组织形式，创设真实的学习环境，有利于教师将真实生产项目转化为学生学习内容。在这种教学组织下，通过“学场”的组织实施实现与“职场”的有效衔接、合二为一，师生严格按照专业实践教学标准和企业实践生产要求进行，将二者完全融合。切实有效地提升了学生综合职业素养。

二是优化教材内容是实施“三教”改革的核心。在本案例中，基于校企合作真实案例开发的活页式教材，及时将企业的新工艺、新规范补充进入教材内容，让教材能够跟上技术进步和企业真实需求，不仅让教材变得生动，而且带动了教师和教法紧跟教材的变化而变化。

三是提升教师队伍是实施“三教”改革的重点。在本案例中，传统教学模式下的课程组教师只需掌握单项操作和对应的编程指令，但企业真实案例导入后，要求课程组教师能够掌握12NP8系列油泵泵体加工工艺过程，能根据企业生产具体情况制定合理的生产工艺，能灵活运用编程指令提高生产效率，并要求课程组教师具有真实生产一线的工作经验，熟悉企业各种产品的生产加工工艺、生产流程和岗位要求。因此，除了加大“双师型”教师培养力度外，目前比较合适的途径有：①聘请企业中实践水平高的企业师傅直接参与学校教学；②在企业师傅教学过程中安排实践教学教师作为副手，一边教学一边学习，提高教师的实践教学能力；③在专任教师招聘时，增加企业生产经历要求。

四是选择合适教法是实施“三教”改革的基础。在本案例中，“喷油泵”机械加工案例的导入，发现项目制是开展该项内容的有效教学方式。进一步观察发现，我们在实施“三教”改革中，需要根据教材和教学内容选择匹配的教学法才能达到相应的教学要求。

尽管如此，我们在“三教”改革实践中依然发现还有部分教学领域有待进一步完善：一是目前所用实践教学产品只能完成教学功能，如果能将这些产品变成有实用价值的产品那会更好。二是引入企业真实产品及生产过程的项目制教学对“双师型”教师提出了更高的要求。目前缺乏能胜任的教师，教育行政主管部门每年组织各种职称、学科带头人、骨干教师等评比，对技能“双师型”只是提出一个“概念”要求，有技师证或高级工证就行，不管是否真正具有实践教学能力，现在数控专业教师中有数控高级工和技师证书的人很多，但真正能进行生产和实践教学的没几个，这是一个普遍现象。三是开发实践教学产品需要企业的大力支持，目前企业参与职业教育的热情不高，还需政府政策引导，让企业主动参与到职业教育中。

作者简介：朱新民，江苏联合职业技术学院通州分院高级讲师。MTE5MjMyNSzLxLSozsTQ+daw0rXRp9S6zbzK6bndLCwxMTguMTEyLjE4NC4xOTcsMTE4LjExMi4xODQuMTk3MjAyMC8xMi8yOA==

作者:江苏联合职业技术学院通州分院 朱新民 来源:《高等工程教育研究》2020年第05期