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摘 要：针对高职本科“机床电气分析与项目实践”课程教学过程中存在的学生缺乏学习的主动性和成就感、实践性教学环节薄弱、课程内容与实际要求脱节等问题，本文依照螺旋式学习过程的模型设置了4个以数控机床电气系统为中心，知识技能由易到难的螺旋递进式实践项目，在教学过程中以项目为载体，创建真实职业情境，激发学生学习兴趣，提升学生自信与成就感，该教学方法的探索和实践，能够让学生较系统地掌握机床电气系统的知识，并能够利用所学技能解决基础工程问题。
关键词：高职本科;螺旋递进式项目教学法;机床电气分析
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1673-7164（2020）44-0081-03
在“中国制造2025”和人工智能技术迅速发展的背景下，制造类专业中知识融合特性越来越明显。随着经济转型升级和产业结构调整，专科层次职业教育已经无法满足一些技术密集型产业的需求，职业教育培养的人才需要向中高端发展，培养四年制高职本科专业人才是当代高职教育发展的一种趋势 [1]。21世纪初，潘懋元等基于经济发展、科技进步、教育发展和民众需求等因素提出“建立本科职教，形成完整的现代职业教育体系”的观点 [2]，“本科职教”这一概念首次进入公众视野。2012年，教育部试点本科职教，通过公办普通本科高校的二级学院独立举办本科职教和由公办高职专科学校与公办普通本科高校联合举办两种方式，本科职教进入实践阶段。
在本科层次职教人才培养中需要采用职业本位的课程理念和模式 [3]。2016年，浙江工业职业技术学院与本科院校联合举办机械设计制造及其自动化（数控技术）专业入选浙江省四年制高职试点，经过四年多本科层次职业教育人才培养的探索，获得了很多有益的经验，也遇到了一些问题。
一、高职本科教育课程教学存在问题分析
数控机床作为装备制造业中的“母机”，在制造业有着扮演着举足轻重的地位，目前数控机床高端技术人才严重缺失。从人才结构上看，支撑高端数控机床产业的应用型人才分为三个层次：
蓝领层，一般指数控操作工。需要具备机械制造基础技能，了解数控加工工艺和数控编程知识，熟练掌握数控机床编程与零件的检测，懂得数控机床日常维护与简单的维修。
灰领层，包括数控编程员和数控机床维修员。数控编程员要求掌握数控加工工艺知识，熟练掌握数控机床手动编程及自动编程技术;数控机床维修员要掌握数控机床的机械结构和电气系统，熟悉数控系统的原理和安装设置方法，精通数控机床机电联调和机床维修。
金领层，即数控通才。要求精通数控机床的结构设计，能完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、组装和调试，根据工业实际需求，完成机床的数控化改造和自动化生产线的设计。
从上述要求可以看到，数控机床调试和维护能力是高端数控机床产业应用型人才中灰领层和金领层的核心能力之一。“机床电气分析与项目实践”课程作为机械设计制造及其自动化（数控技术）专业核心课程，是一门实践性较强的应用型课程。课程针对数控机床电气安装、连接、调试、检修等相应的岗位，以培养学生机床电气调试和维修能力为目标，其基本任务是使学生熟悉数控机床典型低压电器的机构与原理，掌握机床电气控制系统的连接、梯形图编写与调试及常见故障分析和诊断。目前，在该门课程的教学过程中，存在以下问题 [4]：
（一）学生缺乏学习的主动性和成就感
数控机床是集机、电、液一体化的设备，其电气系统和PLC具有较高复杂性，因此学生碰到问题后，往往会产生畏难情绪，从而丧失学习的兴趣与积极性，同时，在教学过程中，学生大都处于被动接受教师讲授知识的地位，缺乏学习的主动性和成就感。课程的章节一般按照知识点划分，造成学生对知识的理解和掌握也往往处于一些孤立的知识点上，未能系统全面地掌握机床电气系统的知识。
（二）实践性教学环节薄弱
在教学中，大多数教学内容仅限于“纸上谈兵”，学生缺乏对机床电气系统的直观感受，特别是对数控机床电气系统的认识和连接、梯形图编写与调试等专业技术能力训练不够，实践性环节练习缺失。需要在课程教学中增加实践教学内容，增强学生的参与性，不仅要使学生具有较扎实的理论功底，同时还应使其具备较强的实践操作能力，更好地体现职业教育的特点。
（三）课程内容与实际要求脱节
课程的教学内容主要仍为普通机床电气系统，与现代企业中广泛使用的数控机床电气系统和数控机床PLC不符，内容缺乏先进性与针对性，教学内容无法能满足企业需求，未针对社会需求选择教学内容，学生所获得的知识技能与企业的实际需求存在较大的差距。
二、螺旋递进式项目教学法改革理念及思路
针对以上教学中存在的问题，引入螺旋递进式项目教学法，能有效激发学生学习兴趣，不断提升学生自信，在教学过程中可以项目为载体，倡导参与式与启发式教学，提高教学质量。
学习过程是一个螺旋式上升的循环，通过螺旋递进式教学，学生的自信心会因为不断取得的阶段性成功和与之伴随而来的能力提升而不断增强，达到学习的良性循环。本次教学依照螺旋式学习过程的模型设置四个以数控机床电气系统为中心，任务由易到难的螺旋递进式实践项目，全面覆盖“机床电气分析与项目实践”课程内容。学生在完成四个实践项目的过程中，不断取得阶段性成功，激发学习成就感，达到系统全面掌握数控机床电气系统的目的。
三、螺旋递进式项目教学法的实践
针对高职本科学生的培养目标和知识结构，优化试点课程教学内容，突出课程的职业性和应用性，重点培养学生解决实际问题的能力，重构课程知识技能体系，形成“机床电路与电气原理图绘制”“机床电气系统拆解”“机床電气系统连接”“机床PLC编制与调试”四个知识螺旋递进式项目。 （一）知识螺旋式提升，自信不断提高，知识有效融合
“机床电气分析与项目实践”课程内容既包括机床电气，又包括PLC系统，涉及的知识面广，综合性强，以往的教学未能做好各项知识之间的衔接过渡，未能形成系统性的知识能力。如有些学生只能根据电路图连接和排除故障，当企业无法提供电气原理图时，就束手无策了。这种能力上的失衡，不仅影响学生个体的岗位适应能力，还直接影响学校的社会品牌。学生通过完成四个螺旋递进式项目，在完成项目的过程中不断提升自信，激发兴趣，学会将电工电子技术、PLC、数控技术等多门课程知识融合，不断加深对数控机床电气系统的理解。
（二）以项目为导向，提供独立思考空间，增强独立分析能力
在以往教学中，学生基本都只按书本上固定步骤进行实践，操作过程机械死板，学生缺乏独立思考的空间，对技能提高帮助不大。本教学法以项目为导向，教师只讲解基础知识，为学生提供机床、说明书和拆装调试工具，在任务布置完成以后，让学生通过自己的分析和思考完成任务，如机床各部分电气原理图的绘制、机床电气系统的连接和调试。特别是在机床调试过程中，因为是学生自己连接的机床电路，碰到的故障类型较多，更有利于学生培养独立钻研问题的能力。
（三）基于真实机床，创建职业情境，解决教学内容与企业要求脱节的问题
以往的课程内容相对比较陈旧，主要以普通机床电路为主，学生所学到的知识技能与企业的实际要求存在较大差距。本次教学使用与企业生产设备一致的机床实训，参考机床生产企业的连接规范、调试过程，制定实训项目，为学生创建职业情景，使学生既有兴趣学习，又知道知识的应用范围及应用方式，从中获得成就感，解决教学内容与企业要求脱节的问题。
四、结语
在高职本科“机床电气分析与项目实践”课程中采用螺旋递进式项目教学法，让学生在完成四个由易到难、螺旋递进的实践项目过程中，不断取得阶段性成功，持续激发其学习成就感，增强其学习主动性，使学生进入良性的学习循环。课程所有项目教学均在真实机床上完成，突出了知识的应用性和技术的针对性，使学生能更好地找到所学知识和实际问题的结合点，从而有效掌握数控机床电气系统的连接与调试的方法，提高利用知识解决工程综合问题的能力。螺旋递进式项目教学法具有知识螺旋持续递进、知识技术有效结合的优点，可为高职本科专业课程教学的研究提供借鉴和参考。
参考文献：
[1] 张宝臣，祝成林. 高职本科发展的关键是专业人才培养目标及课程设置[J]. 职业技术教育，2014，（06）：50-53.
[2] 潘懋元. 建立高等职业教育独立体系刍议[J]. 教育研究，2005（05）：26-35.
[3] 方泽强. 本科层次职业教育的人才培养目标及现实问题[J]. 职业技术教育，2019，40（34）：6-11.
[4] 古锦波. 分析高职数控课程的教学问题[J]. 科技风，2015（06）：222-223.
（責任编辑：淳洁）
关键词：高职本科;螺旋递进式项目教学法;机床电气分析
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1673-7164（2020）44-0081-03
在“中国制造2025”和人工智能技术迅速发展的背景下，制造类专业中知识融合特性越来越明显。随着经济转型升级和产业结构调整，专科层次职业教育已经无法满足一些技术密集型产业的需求，职业教育培养的人才需要向中高端发展，培养四年制高职本科专业人才是当代高职教育发展的一种趋势 [1]。21世纪初，潘懋元等基于经济发展、科技进步、教育发展和民众需求等因素提出“建立本科职教，形成完整的现代职业教育体系”的观点 [2]，“本科职教”这一概念首次进入公众视野。2012年，教育部试点本科职教，通过公办普通本科高校的二级学院独立举办本科职教和由公办高职专科学校与公办普通本科高校联合举办两种方式，本科职教进入实践阶段。
在本科层次职教人才培养中需要采用职业本位的课程理念和模式 [3]。2016年，浙江工业职业技术学院与本科院校联合举办机械设计制造及其自动化（数控技术）专业入选浙江省四年制高职试点，经过四年多本科层次职业教育人才培养的探索，获得了很多有益的经验，也遇到了一些问题。
一、高职本科教育课程教学存在问题分析
数控机床作为装备制造业中的“母机”，在制造业有着扮演着举足轻重的地位，目前数控机床高端技术人才严重缺失。从人才结构上看，支撑高端数控机床产业的应用型人才分为三个层次：
蓝领层，一般指数控操作工。需要具备机械制造基础技能，了解数控加工工艺和数控编程知识，熟练掌握数控机床编程与零件的检测，懂得数控机床日常维护与简单的维修。
灰领层，包括数控编程员和数控机床维修员。数控编程员要求掌握数控加工工艺知识，熟练掌握数控机床手动编程及自动编程技术;数控机床维修员要掌握数控机床的机械结构和电气系统，熟悉数控系统的原理和安装设置方法，精通数控机床机电联调和机床维修。
金领层，即数控通才。要求精通数控机床的结构设计，能完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、组装和调试，根据工业实际需求，完成机床的数控化改造和自动化生产线的设计。
从上述要求可以看到，数控机床调试和维护能力是高端数控机床产业应用型人才中灰领层和金领层的核心能力之一。“机床电气分析与项目实践”课程作为机械设计制造及其自动化（数控技术）专业核心课程，是一门实践性较强的应用型课程。课程针对数控机床电气安装、连接、调试、检修等相应的岗位，以培养学生机床电气调试和维修能力为目标，其基本任务是使学生熟悉数控机床典型低压电器的机构与原理，掌握机床电气控制系统的连接、梯形图编写与调试及常见故障分析和诊断。目前，在该门课程的教学过程中，存在以下问题 [4]：
（一）学生缺乏学习的主动性和成就感
数控机床是集机、电、液一体化的设备，其电气系统和PLC具有较高复杂性，因此学生碰到问题后，往往会产生畏难情绪，从而丧失学习的兴趣与积极性，同时，在教学过程中，学生大都处于被动接受教师讲授知识的地位，缺乏学习的主动性和成就感。课程的章节一般按照知识点划分，造成学生对知识的理解和掌握也往往处于一些孤立的知识点上，未能系统全面地掌握机床电气系统的知识。
（二）实践性教学环节薄弱
在教学中，大多数教学内容仅限于“纸上谈兵”，学生缺乏对机床电气系统的直观感受，特别是对数控机床电气系统的认识和连接、梯形图编写与调试等专业技术能力训练不够，实践性环节练习缺失。需要在课程教学中增加实践教学内容，增强学生的参与性，不仅要使学生具有较扎实的理论功底，同时还应使其具备较强的实践操作能力，更好地体现职业教育的特点。
（三）课程内容与实际要求脱节
课程的教学内容主要仍为普通机床电气系统，与现代企业中广泛使用的数控机床电气系统和数控机床PLC不符，内容缺乏先进性与针对性，教学内容无法能满足企业需求，未针对社会需求选择教学内容，学生所获得的知识技能与企业的实际需求存在较大的差距。
二、螺旋递进式项目教学法改革理念及思路
针对以上教学中存在的问题，引入螺旋递进式项目教学法，能有效激发学生学习兴趣，不断提升学生自信，在教学过程中可以项目为载体，倡导参与式与启发式教学，提高教学质量。
学习过程是一个螺旋式上升的循环，通过螺旋递进式教学，学生的自信心会因为不断取得的阶段性成功和与之伴随而来的能力提升而不断增强，达到学习的良性循环。本次教学依照螺旋式学习过程的模型设置四个以数控机床电气系统为中心，任务由易到难的螺旋递进式实践项目，全面覆盖“机床电气分析与项目实践”课程内容。学生在完成四个实践项目的过程中，不断取得阶段性成功，激发学习成就感，达到系统全面掌握数控机床电气系统的目的。
三、螺旋递进式项目教学法的实践
针对高职本科学生的培养目标和知识结构，优化试点课程教学内容，突出课程的职业性和应用性，重点培养学生解决实际问题的能力，重构课程知识技能体系，形成“机床电路与电气原理图绘制”“机床电气系统拆解”“机床電气系统连接”“机床PLC编制与调试”四个知识螺旋递进式项目。 （一）知识螺旋式提升，自信不断提高，知识有效融合
“机床电气分析与项目实践”课程内容既包括机床电气，又包括PLC系统，涉及的知识面广，综合性强，以往的教学未能做好各项知识之间的衔接过渡，未能形成系统性的知识能力。如有些学生只能根据电路图连接和排除故障，当企业无法提供电气原理图时，就束手无策了。这种能力上的失衡，不仅影响学生个体的岗位适应能力，还直接影响学校的社会品牌。学生通过完成四个螺旋递进式项目，在完成项目的过程中不断提升自信，激发兴趣，学会将电工电子技术、PLC、数控技术等多门课程知识融合，不断加深对数控机床电气系统的理解。
（二）以项目为导向，提供独立思考空间，增强独立分析能力
在以往教学中，学生基本都只按书本上固定步骤进行实践，操作过程机械死板，学生缺乏独立思考的空间，对技能提高帮助不大。本教学法以项目为导向，教师只讲解基础知识，为学生提供机床、说明书和拆装调试工具，在任务布置完成以后，让学生通过自己的分析和思考完成任务，如机床各部分电气原理图的绘制、机床电气系统的连接和调试。特别是在机床调试过程中，因为是学生自己连接的机床电路，碰到的故障类型较多，更有利于学生培养独立钻研问题的能力。
（三）基于真实机床，创建职业情境，解决教学内容与企业要求脱节的问题
以往的课程内容相对比较陈旧，主要以普通机床电路为主，学生所学到的知识技能与企业的实际要求存在较大差距。本次教学使用与企业生产设备一致的机床实训，参考机床生产企业的连接规范、调试过程，制定实训项目，为学生创建职业情景，使学生既有兴趣学习，又知道知识的应用范围及应用方式，从中获得成就感，解决教学内容与企业要求脱节的问题。
四、结语
在高职本科“机床电气分析与项目实践”课程中采用螺旋递进式项目教学法，让学生在完成四个由易到难、螺旋递进的实践项目过程中，不断取得阶段性成功，持续激发其学习成就感，增强其学习主动性，使学生进入良性的学习循环。课程所有项目教学均在真实机床上完成，突出了知识的应用性和技术的针对性，使学生能更好地找到所学知识和实际问题的结合点，从而有效掌握数控机床电气系统的连接与调试的方法，提高利用知识解决工程综合问题的能力。螺旋递进式项目教学法具有知识螺旋持续递进、知识技术有效结合的优点，可为高职本科专业课程教学的研究提供借鉴和参考。
参考文献：
[1] 张宝臣，祝成林. 高职本科发展的关键是专业人才培养目标及课程设置[J]. 职业技术教育，2014，（06）：50-53.
[2] 潘懋元. 建立高等职业教育独立体系刍议[J]. 教育研究，2005（05）：26-35.
[3] 方泽强. 本科层次职业教育的人才培养目标及现实问题[J]. 职业技术教育，2019，40（34）：6-11.
[4] 古锦波. 分析高职数控课程的教学问题[J]. 科技风，2015（06）：222-223.
（責任编辑：淳洁）