核心素养融入数控编程与操作教学的研究与实践
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摘 要：把核心素养融入专业教学，有利于提高人才培养质量。融入的具体内容是在考虑课程特点、企业需求、学生状态以及实施的可行性等基础上确定的。本文分享了教师如何进行周密的教学设计，在数控编程与操作教学过程中坚持以学生为中心，既认真执教、严格把关，又把握弹性、灵活应对新出现的问题经验与心得。
关键词：核心素养 专业课程 数控编程与操作
课 题：本文系2019年河南省社会科学界联合会调研课题（编号：SKL-2019-2525）;河南职业技术学院教改项目（编号：2017J002）研究成果。
《中国学生发展核心素养》指出，要把学生发展核心素养作为课程设计的依据和出发点，职业教育作为我国国民教育体系的重要组成部分，理应结合自身的独特性回应基于核心素养的课程与教学改革。本文以相关教学实践为基础，探讨如何把核心素养融入专业课教学。
一、核心素养融入专业课教学的重要性
1.社会发展变化的客观需要
以智能化、信息化、网络化为特征的工业4.0时代，工人的工作范围大大拓宽，岗位分工不再那么明显，对动作技能需求比例下降，对智慧技能与素养（比如创新精神、学习能力、组织能力、沟通能力、社会责任感与运用新技术的能力等）的需求上升。与流水线上需要＂一双手＂相比，现代企业更需要具有分析、解决问题能力的＂人＂。
对于仍然是以机械化、自动化为主的企业，也同样非常需要具有核心素养的专业人才。前几年发生的國人大量采购日本产品的现象实际上也说明，这些产品不是国内造不了，而是国内企业的产品质量没有赢得国民信任，说到底是企业及其员工缺乏包括质量意识、精益求精等方面的职业素养。
在我国从＂制造大国＂向＂制造强国＂的转变进程中，企业固然需要设备等硬件的升级换代，但更需要一大批具有工匠精神和创新能力的技术技能型人才。
2.学生健康成长的需要
目前进入高职院校学习的学生，很多来自偏远落后的农村，父母长期在外地打工，家庭条件不好，中学阶段也未获得良好的素质教育，甚至是无望考上好大学的＂弃婴＂。但实际上，每个人都有潜能待开发，而且大部分高职院校学生在学业结束后将走向社会，承担起建设国家各种各样的工作，他们的状态直接影响工作质量。
核心素养培育体现了对＂完整人＂的关注，着眼于学生的未来发展，可促进学生心智健康成长、形成较强的通用职业能力和自我发展能力。
由于科技进步的加速、工作的不断发展变化，使过去仅仅具备针对某一具体岗位的特定技能已经不能满足新的职业环境的变化，个体失业风险增大。培育学生的核心素养，有助于学生应对这种挑战。因为核心素养超越了特定情境，具有广泛适应性，它是知识、技能、情感态度价值观等的综合体，是个体自我发展、融入社会所必需的素养。
3.高职院校提升教学质量的需要
目前，高职院校学生中出现了学非所用的＂毕业即失业＂、就业后很快离职的＂高流失率＂等现象。究其原因，是高职教育理念、教育内容和教学模式的落后，其中一个重要方面就是高职院校的素质教育没跟上，导致毕业生对企业的适应能力差、不善于沟通、怕吃苦、＂拜金主义＂至上，缺乏爱岗敬业精神等。
二、核心素养融入专业课教学的研究与实践
1.选择《数控编程与操作》的理由
（1）《数控编程与操作》具有典型性。从德国、日本的发展经验可以看出，发达的装备制造业是国家经济强盛、稳健的重要基础。制造类企业的核心技术和重要支撑是数控加工技术，相关专业的学生若不能掌握好这门技术，进入企业后就相当于＂文盲＂，无法胜任技术含量高的工作。
《数控编程与操作》是学生接触数控加工技术的入门课，只有学好这门课，后续其他相关课程才有可能顺利完成。否则学生毕业时就丧失了一个很大的技术优势，只能到技术含量低、体力劳动强度大、工作环境差的岗位上工作。很多学生由此形成心理落差，并最终走向辞职，甚至彻底放弃本专业方面的工作。
同时《数控编程与操作》技术含量高、逻辑严谨、应用性强，既有理论学习也有实训练习，很适合进行核心素养融入的教学实践。
（2）《数控编程与操作》原教学方式存在弊端。此前课程的教学安排是先＂理论＂后＂实训＂：先在教室进行72学时的理论知识学习，依据教材把数控加工工艺基础知识和编程指令用法通讲一遍，然后再集中进行60学时的实训练习。这种＂理＂＂实＂分家的授课方式存在以下问题。
一是割断了有关技能知识的完整性和系统性，不利于专业能力的形成。由于理论课上无法把包括隐性知识在内的知识体系完整地呈现出来，在课堂上无法实现基于实践的意义建构，72学时讲下来，虽然＂课时＂完成了，知识点也面面俱到地讲授了，但学生的学习效果却不好，仅仅是对有关知识的显性部分＂略知一二＂。有相当一部分学生因听不懂而厌学、弃学。
等到上实训课的时候，学生几乎都忘记了理论课曾经学过什么，也不知道该怎么做。这使实训教学任务很重，实训教师基本上要重新教指令怎么用、程序怎么编、机床怎么操作等，忙碌中安全隐患就会增多。久而久之，实训教师就可能放弃编程方面的再教学，而是给学生提供一个可以安全运行的程序，让学生在机床前把这个程序运行一遍，加工出轮廓即可。很显然，这样的实训使学生仅仅练习了基本的机床操作技能，与真正的数控技术学习要求相差甚远。
二是学生没有学到精髓，学会了敷衍、走形式，素质教育虚化。本来编程是方法上要求严谨、态度上要求严肃的工作，但在理论课期间，学生的编程得不到检验，编程对与错都成了无所谓的事情;实训课上编程由教师＂代庖＂，看上去是降低了实习难度，实则剥夺了学生的学习权利。学生学不到真正的技术技能，数控加工技术所需要的严谨认真、勇于探索的工作精神的培养更无从谈起。
2.核心素养融入《数控编程与操作》的具体内容
（1）核心素养研究综述。核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。
陈宏艳等认为，核心素养具有普遍性和统整性，是知识、技能、动机与情感等要素的统一与整合。
张志军等把高职学生核心素养概括为社会适应性、岗位竞争力和职业发展性三方面。
李小鲁认为，工匠精神的内涵包括＂精益求精＂＂注重细节＂＂严谨、一丝不苟＂＂耐心、专注、坚持＂＂专业、敬业＂等，是专业精神、职业态度、人文素养三者的统一，是职业教育的灵魂，职业院校要将＂工匠精神＂的培育贯穿于教育教学改革全过程。
蔡泽寰等认为，面向＂中国制造 2025＂，高职制造类教学需要提升学生岗位群和职业链的适应能力和学生可持续发展的能力。
邓泽民认为，职业院校学习者首先应该是和谐发展、人格完整的人，其次才是所学专业领域内的行家里手;主张职业教育首先必须承担起社会责任，同时也要谋求个人自身的发展，实现教育价值上社会本位与个人本位的整合、能力本位与人文本位的整合。
（2）企业需求调查。通过问卷和毕业生回访，调查数控加工企业看重的素养，概括起来有以下八点。第一，主动分析原因、解决问题的意识与能力;第二，理论联系实际、学以致用、举一反三的能力;第三，精准把握指令，熟练、准确地操作机床、使用常用量具;第四，懂工作流程;第五，信息畅通意识与交流沟通能力;第六，诚信、敬业、细心、责任感、团队精神、工作热情、吃苦耐劳等品质;第七，质量意识;第八，对待挫折、差错的正确心态。
可以看出，企业看重的素养实际上在职业教育过程中大部分都有体现，只是效果远不及企业的要求。应该说这不能简单归结为课堂教学质量问题，而是在现行教学模式下不会有那么真实的职场环境，也不会有那么充足的训练时间;有些要求（比如精准把握指令，熟练、准确地操作机床、使用常用量具）则应看作具体的岗位要求。
（3）融入《数控编程与操作》的核心素养。高职育人是要重点考虑企业当下的岗位需求，还是要考虑学生的可持续发展能力？笔者认为，更应该从社会发展变化和学生人格成长的角度有长远的展望。由此梳理出的可融入《数控编程与操作》的核心素养为以下六条。
第一，注重让学生掌握编程方法，不是掌握多少编程指令，旨在培养学生掌握课程内容的学习方式与思维方式，培养学习能力;第二，对工作程序、动作规范与质量标准的准确理解与严格执行能力，对工作中问题的准确认知与判断处理能力（体现细心、规范操作意识和习惯，严谨的工作态度，分析原因、解决问题的能力）;第三，基于诚信的工作信息畅通意识与准确的语言表达能力;第四，借助试件评比，培养质量意识、审美意识和精益求精的精神;第五，以学习兴趣为抓手，培养敬业、吃苦耐劳等品质;第六，注重学习小组的整体状态，培养团队精神、合作能力。
3.教学设计
（1）培养目标。掌握数控编程与操作的基本知识和技能，培育相关的核心素养。
（2）培养方法。核心素养的养成需要激发学生的学习兴趣，通过他们的主动参与，在基于真实情境并在解决问题的过程中建构知识、发展能力，形成态度价值，进而发挥整体效应，形成核心素养。
教学采用边学边做的理实一体化形式。由于实训课几乎已经排满了该学期的教学周，原计划的理实一体化课不得不改成白天先在教室学习知识（4学时），等晚上实训室空出来后再去实践2学时，每周如此。
结合学习环节，突出相应的素养培育。首先，在理论学习环节放弃以教师讲授为主的教学形式，强调＂以学生为中心＂，调动学生的积极性，以＂渗透+互动＂为基本思路，优化教学方法，在提高专业能力的过程中，强调思辨能力、学习方法和语言表达能力。
其次，实训环节突出工匠精神的內涵（诚信、严谨认真、精益求精、自律和自我管理意识、互助和奉献精神等）和安全意识等。每次实训课上要有一些＂重复＂，旨在重复中形成基本的职业习惯，固化职业素质;实训过程中要求做到及时联系不隐瞒，信息共享，重视语言表达的准确性和专业性，具体要求可以参考企业管理中很常见的5S（整理、整顿、清洁、清扫和教养）活动。
课下是课堂学习的延伸，教师通过布置作业或思考题，有意识地培养学生的自主学习、独立思考和解决问题等能力。
对学生进行分组，5～8人为一组，每组设组长和小先生各一名。组长全面负责，小先生既当学生又当教师，专门负责学习上的＂领、帮、带＂。角色转换可锻炼学生的爱心和耐心、语言表达能力、团结协作精神等，并促进学生思考、加强学生对有关知识点的讨论与理解。
（3）考核评价方法。过程考核为主，既重视学生在专业知识和能力方面的进步，也重视并随时记录学生在素养方面的进步表现。
4.课堂实践
知识点少而精，优先考虑所学知识和技能的基础性、通用性和实用性，强调学生在学习过程中的意义建构。每个教学单元都以理论够用、在应用中内化有关知识和观念、锻炼综合职业能力、重视学习效果为原则进行组织。
理论课堂上采取＂小步走，慢讲、精讲＂的策略，由易到难;并鼓励学生课堂提问，也鼓励其他学生尝试解答。课下布置难度程度不同的编程作业，并借助微信或QQ，分层分类对学生进行辅导。由于实训时间短、实训设备也不多，所以教师的准备工作需提前做足、做细。实训课很受学生欢迎，几乎每次都要延长练习时间。
适时地调整学习进度，照顾到大多数学生。前8周几乎都是在强化基础上做功课，并没有急于提高难度或加快进度，通过教师、组长和小先生的传、帮、带，把更多的学生引上路，尽量减少掉队人数。对少数进度慢的学生，依据多元智能理论，及早给他们明确最低学习要求;对学习进步快的学生，以鼓励和引导为主，通过指引方向、提供学习资料并提倡自学。
5.实践总结
（1）激发兴趣，用兴趣引领学习很重要。随着学习的深入，学生掌握编程方法后，兴趣的重要性越来越明显：很多学生自学了很多指令，甚至完成了原本看似不可能的学习任务。较之往年，无论是积极参与的人数还是学习内容的深度都明显上升。
在完成指定的学习任务之后，允许学生自主选择形状独立加工，没想到这种＂放任＂产生了意想不到的＂遍地开花＂：29人中居然有21人加工出了外形精致美观且有技术难度的产品，这是教改前期绝对想不到的事情，很值得总结一下。首先，精致的轮廓吸引了学生，接下来就会积极地想办法实现，这个过程包含着对加工工艺、编程、刀具选择和装夹方法等的思考、试行和纠错等一系列思想和行为，是一个很有价值的学习体验过程;最后的成功则增强了学生的自信和对学习的强烈兴趣。
（2）教会学习方法比掌握知识更重要。在短短10周的学习过程中，教师一直强调基础要扎实，学会学习方法比掌握多少指令更重要。事实证明这样做是对的，比如在教学过程中，鉴于学情，放慢了教学进度，所以像内孔加工、镜像指令和宏程序等都没有时间在课堂上讲授;但最后的结果表明，一旦掌握了学习方法，这些知识根本不用教师再说，学生自己边学边干就拿下了，这表明学生的学习能力增强了。
（3）严格要求并充分表达对学生的信任很重要。班长、学习委员、各组长和小先生相当负责任，基本实现自主管理（时间的分配、刀具和量具的收发、机床的使用与维护等），组员之间互帮互助，分享学习体会，良性竞争，每次实训结束时打扫卫生都很积极，没有推诿现象。几乎每个组长和小先生都出色地完成了学习任务，综合表现达到了优秀程度。
（4）教师的作用很关键。这样上课对教师的要求是比较高的，需要教师对数控技术（编程、工艺、设备）理论知识、数控设备（车、铣）的实际操作和包括核心素养在内的现代职业教育理念都有一定程度的把握，还要了解学生、尊重学生、爱学生。教师身体力行，学生看到标杆才会模仿，才会很自觉地用行动或语言表达他们的尊师、爱師之情。
三、结语
实践表明，在专业课程的教学中主动融入必要的核心素养，使课程内容更丰满，并兼顾了社会需求和学生的个性成长需求，能够获得更好的教学质量。但这样的教学也是一个需要不断完善的过程，特别是针对目前暴露出的一些问题，比如由于实训时间不足、指导教师人数不足等带来的问题，仍需要今后结合学校实际情况妥善解决。
参考文献：
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[3]蔡泽寰，肖兆武，蔡保.高职制造类专业人才培养要素优化探析[J] .中国高教研究，2017（2）.
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