工作过程系统化课程《机械制造工艺》的构建杨斌陆名彰罗蓉胡羽沫(肇庆科技职业技术学院,广东肇庆526100)摘要:结合《机械制造工艺》的实际课程特点、教学对象和培养目标,分析了该课程存在的问题。构建并实施了课程教学目标、教学内容、学习情境。构建课程设置链路清晰,课程定位具有区域产业特色。关键词:工作过程;学习情境;任务;课程探索中图分类号:G420文献识别码:A一、引言《机械制造工艺》课程在高校里面向机械设计与制造类专业的同学开设,作为专业基础课之一,在教学中占有重要的地位。在该课程的教学中,一些抽象概念、机床设备和复杂工艺过程等对于那些基础知识普遍弱,又没有操作实践,甚至连见都没见过的高职高专学生来说,其教学效果和教学难度可想而知。因此,只有对该课程不断的改革和创新,采取科学的教学方法,才能解决该课程教学中存在的问题,提高教学质量。二、目前《机械制造工艺》课程教学存在的问题(一)学生基础知识差,缺乏学习兴趣。民办专科院校招收的学生,普遍分数较低,尤其还有很多是文科的学生,基础知识参差不齐,对学习理论知识缺乏兴趣。学生在上课时,对于一些概念、公式等内容完全不理解理解。(二)教材内容起点高,难度偏大。教材内容包括各类机床设备、各种刀具与加工方法等,有求“多”、求“全”、求“难”的倾向。由于学生基础差,又刚刚接触机械专业知识,缺少实践,对实际生产中的一些零件及设备都很陌生,而教材还停留在为本科生或公立院校专科生的模式下,因而学生普遍反映看不懂,产生厌学情绪,学习的积极性也受到严重挫伤。(三)相关的实践教学内容偏少。《机械制造工艺》是一门研究机械制造工艺方法和过程的课程,在教学时,必须与实践联系起来。分数低的学生虽然学习能力有所欠缺,但普遍动手能力很强,只有通过大量的实践教学,才能使学生完全学懂这门课程,没有相应的实验会造成理论与实践脱节,严重影响教学质量提高。例如:机械加工工艺规程的制定及典型零件加工工艺等章节,必须安排一定数量的零件工艺规程分析,使学生熟悉制订工艺过程的原则,步骤和方法,培养学生合理的确定工艺过程的技能,但是目前很多教材很少有,甚至没有实践技能等题目的练习。三、基于工作过程的《机械制造工艺》课程开发(一)课程设计的理念与思路1.课程设计的理念与思路所谓工作过程系统化课程,其实质在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化。工作过程系统化课程的名称和内容不是指向科学学科的子区域,而是来自职业行动领域里的工作过程。行动领域是工作过程系统化课程开发的平台,是与本专业紧密相关的职业情境中构成职业能力的主要工作任务的总和,是一个“集合”的概念。为了实现所开发的《机械制造工艺》课程始终以职业行动领域里的工作过程导向,在课程的开发过程中我们遵循了如下四个步骤(见图1):首先通过企业调研以及与实践专家的研讨,针对本专业学生的今后工作的实际需要,分析学生今后可能的工作,确定典型工作任务;第二步,在对典型工作任务做进一步分析的基础上,通过能力整合,包括加工工艺类似的零件合并等措施,将典型工作加以归纳形成能力领域,即所谓为行动领域。第三步,企业调研岗位分析工作任务,行动领域归纳为学习领域,转换学习子情境设计学习情境,设计图1采用工作过程系统化课程的开发过程,根据职业教育的基本特点,将作为职业分析结果的行动领域转换为学习领域,形成所谓学习领域课程。第四步,基于教学论和方法论,在工作任务及其工作过程背景下,将学习领域中的能力目标及其学习内容进行转换,在学习领域框架内构成的多个“小型”的主题学习单元,即学习情境。由于学习领域中能力目标的多样性,一门学习领域课程往往需要通过多个学习情境来实现。2.《机械制造工艺》课程设计实践根据企业调研,广泛征求专家意见,结合我院机械设计与制造类专业培养的学生应具有工艺、工装的设计能力,依据机械加工工艺员、车(铣)工国家职业资格考核所需的理论与实践的考核大纲要求进行如下内容的设计。该课程分为理论知识和工程实践能力教学培训两大部分。工程实践能力教学培训部分四个学习情境。每个学习情境分为3~4个学习子情境。基于工作过程系统化的课程设计与教学安排如图2所示。企业调研岗位分析工作任务分析行动领域归纳学习领域转换学习子情境设计学习情境设计图1采用工作过程系统化课程的开发过程情境1基础知识套类零件加工工艺计设轴类零件加工工艺设计定位与夹紧机械加工精度加工表面质量工艺规程制定图2基于工作过程系统化的课程设计资讯决策计划实施检查评价情境2情境3情境4架类零件加工工艺设计箱体类零件加工工艺设计工艺设计各学习情境的安排遵循学生的认知规律。以学习情境1为例,教学安排如图3所示。学习情境描述:本学习领域课程的四个学习情境分别是轴类零件的加工工艺设计、套类零件的加工工艺设计、叉架类类零件的加工工艺设计、箱体类零件的加工工艺设计,相互之间呈平行关系。随着时间的推进,各学习情境对工艺文件要求的难度逐步增大。对于每一个学习情境而言,各个子学习情境安排的工件复杂程度逐步增大。整个教学过程的实施符合学生认知能力的发展规律。随着教学进程的推进,教师的指导工作量逐步减小、学生独立完成工作任务的程度不断提高,自主学习能力持续提高,逐渐由“要我学”,转变成“我要学”。图4形象地显示了子情境1的教学过程。轴类零件加工工艺设计学习情境一子情境1:简单阶梯轴加工工艺设计子情境2:传动轴加工工艺设计子情境3:车床主轴加工工艺设计工件复杂程度加大图3基于工作过程系统化的学习情境设计随着时间的推进,学生越来越成为教学过程的主体教师传授学生自主学习难度教是为了不教,是为了学生自主学习能力的持续提高与发展子情境1子情境2子情境3形式的工作过程:客观能力实质的工作过程:主观能力图4基于工作过程系统化的教学过程特点下面以学习情境1的子情境3“车床主轴零件机械加工工艺设计及工艺规程的制定”为例,说明教学内容组织与安排。“学习情境1之子学习情境3:车床主轴零件机械加工工艺设计”教学设计学习情境1:轴类零件机械加工工艺设计课时:16子学习情境3:车床主轴机械加工工艺设计课时:41.学习目标根据给定的零件图样,对零件加工工艺性进行分析,设计出加工工艺方案,确定切削用量,选择加工设备及工艺装备,制订机械加工工艺过程卡片,并完成工艺文件存档。2.教学方法建议项目教学法;引导文法;六阶段法。3.教学实施工作过程工作任务教学组织课时资讯分析零件信息、主要加工要求,理解加工技术要求;了解工具基本条件及技术参数信息,工艺编制规则、标准,其它信息。下达工作任务,组织学生分组,明确工作任务;提出合理的资讯建议,提供获取资讯的方法与途径信息。2决策确定毛坯,拟定工艺过程,确定工艺装备及辅具的选用,经济性分析等。听取学生的决策意见,提出可行性方面的质疑,提供指导意见,帮助形成工艺方案结论。4计划加工工艺规程制定:工序内容和各工步的加工参数,检验与优化,填写工艺文件,制定工作计划等。审核工作计划方案,重点关注计划中的预期成果及学生未来的自查项目,关注工作进度及关键节点,制定关键节点的项目进度检查计划。6实施确定合理的工艺过程,具体的刀具、夹具、量具及加工设备的确定,切削用量确定,填写机械加工工序卡片,团队合作等。学生查阅相关的技术文件及设计资料等,考察学生在项目实施中的能力,关注工艺流程的合理、主要参数的确定等,作好相应记录。6检查工艺过程可行性分析,切削用量参数是否准确,加工设备及工艺装备的确定是否合理,表格填写符合标准,成本核算等,技术文档保存。重点对不合格项目的原因进行分析,经全班讨论后提出整改意见,最后提供规范化技术文档范例供学生参考。1评价完成个人任务报告。组内举行成果报告会,或各组分别进行成果展示评估项目完成质量,关注团队合作、敬业勤业评估等。14.对象加工分析说明、主要工艺装备的选择说明,工艺文件。5.工具工具零件图样,刀具选用的图表、手册,各种夹具选用说明书,机床选用手册,切削用量手册,机械加工工艺过程综合卡片图样。6.教学重点根据零件的技术要求,制订合理的工艺过程,确定合理的切削参数及工艺装备,填写规范的机械加工工艺过程卡片。7.考核与评价:小组评定40%;自我评价20%;教师评价40%四、结束语以工作过程系统化构建的《机械制造工艺》课程特色实践教学模式,取得了良好的教学效果。工作过程系统化课程打破了以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,创建了一种以实践教学为中心,组织课程内容和教学过程的课程模式,让学生通过完成具体项目实现职业技能的发展和相关知识的构建,教学效果明显改善。近几年来,我系数控专业毕业生就业率达到98%以上,专业对口率达超过90%。通过该课程学习的学生参加学院组织的技能大赛《零件加工》技能比赛,荣获第一名,团体一等奖。2013年,肇庆职业技术学院数控专业被广东省评为重点培育专业。参考文献:[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考(一)[J].职业技术教育,2006,(1).[2]胡晓岳,林剑明.基于工作过程系统化的高职模具专业课程实施标准研究与实践[J].职业教育研究,2011,(9).[3]李艳霞,沈旭,韩京海.基于工作过程系统化的机电一体化技术专业课程设计[J].职业技术教育,2010,(10).[4]李庆马,进中.《典型零件的造型与自动编程加工》工作过程系统化课程开发[J].机械职业教育.2010,(2).[5]韩兴国,王斌武,崔立秀.高职高专《机械制造工艺基础》课程教学方法的探讨[J].科技信息.2009,(5)[6]朱璟.工作过程为主线的机械设计与制造专业系统化课程体系构建[J].职教通讯.2011,(6).通讯地址:广东省肇庆市高要城区祈福大道肇庆科技职业技术学院工业自动化系邮编:526100电话:15089685558电子邮件:yangbin0921@126.com