基于项目课程的《机械制造基础》教学设计

基于项目课程的《机械制造基础》教学设计王志松（常州机电职业技术学院江苏常州213164）摘要：《机械制造基础》是高职院校机械类专业的专业基础课。基于项目课程的《机械制造基础》将机械制造的理论知识与岗位实际技能相结合，以典型零件的加工为项目载体，按照项目组织教学，在项目中边实践边学习理论，有效培养运用机械制造理论知识完成从识读图纸、零件选材、确定毛坯类型及热处理方式、机械加工到质量检测的机械制造过程的能力。关键词：项目课程；机械制造基础；教学设计一、课程的性质与定位课程的性质与定位要描述清楚该课程在专业课程体系中所处的地位，课程与专业课程体系中其他课程的关系，以及在对学生职业能力培养和职业素养方面所起的主要作用。[1]该课程是机械类专业的一门专业基础课，对应于机械加工工艺员、各类机床操作员、机械零件检测员等岗位（群），一般在机械类专业第二学期或第三学期开设。该课程构建于机械制图、工程力学等课程的基础上，以典型零件的加工制造为主要内容，采用基于工作过程的课程方案设计，以行动导向组织教学过程，[2]使学生能读懂零件图，熟悉并能正确选用零件材料，正确选择毛坯类型及热处理方式，制订典型零件的加工工艺路线，选择量具检测零件质量，对机械制造过程形成全面的认识，为后续课程如数控编程、数控加工工艺的学习奠定基础。二、教学目标设计教学目标是指预期的课程结果，即指望学生学习某课程后，在知识、技能、态度方面达到何种状态。[3]基于项目课程的《机械制造基础》要实现三方面的教学目标。职业能力目标。能读懂零件图，理解加工技术要求，熟悉常用工程材料性能，具备正确选用毛坯类型，制订加工工艺路线的能力，适应企业的机械加工工艺员岗位；能操作常见金属切削加工机床，能根据机械加工工序卡片，正确选择使用刀具、夹具及机床附件，采用合理切削用量，加工出合格零件的能力，适应企业的机床操作员岗位；能正确使用检测工具，根据零件图的要求，选择合适的检测工具，采用正确的检测方法检测零件质量，适应企业的机械零件检测员岗位。职业知识目标。熟练掌握常见工程材料的牌号、力学性能及热处理方式，了解毛坯类型及选用原则，熟悉常用金属切削加工机床的组成、加工范围及刀具和机床附件的使用，掌握制定工艺规程的步骤及拟定工艺路线的一般原则，了解量具的测量原理，熟悉形位公差、表面粗糙度的符号、标注、含义，掌握工件常见精度的检测方法。职业素养目标。通过组建项目小组完成任务，使学生学会沟通交流，培养学生关心他人、关心集体、团队协作的社会能力；通过不断增加项目的难度，加大任务的压力，提高学生的学习积极性和主动性，促使学生学会学习方法，养成自我学习，不断探索新知识的学习能力；通过项目任务的逐个完成，使学生熟练运用咨询、计划、决策、实施、检查、评价这六个工作步骤，不断积累工作经验和完成任务带来的成功感，增强学生解决问题的方法能力，培养学生热爱专业工作的职业情感。三、教学内容设计项目课程的教学内容不以传统的章、节编排，而是以项目、任务形式编排和组织教学内容，以项目为单位集成知识、技能、态度，实现工作过程和学习过程的对接，最大限度地实现实践学习和知识学习的统一。[4]基于项目课程的《机械制造基础》教学内容主要是针对机械类专业培养目标及学生就业工作岗位要求，如机械加工工艺分析、机床操作、机械零件检测等相关工作任务，以典型零件为项目为载体，按照知识相关性和项目化得组织形式来重构课程内容体系。本课程共设置三个大项目：轴类零件加工工艺规程的制订及加工、型腔类零件加工工艺规程的制订及加工、箱体类零件加工工艺规程的制订及加工。所有项目均有知识、能力和职业素养目标要求，通过项目咨询、项目计划、项目实施、项目检查、项目评价等环节完成有关机械制造理论知识的学习和典型零件加工工艺的编写、加工设备和加工方法的选择、质量检测等专业技能的培养，增强学生的交流沟通能力、团队协作能力、自主学习能力和解决问题的方法能力，培养学生热爱专业工作的职业情操。项目课程《机械制造基础》教学内容安排见表1。表1项目课程《机械制造基础》教学内容安排项目名称子项目名称完成任务的知识支撑轴套类零件工艺规程的制订及加工光轴工艺规程的制订及加工光轴的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则光轴的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）光轴的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用光轴的加工工艺过程光轴加工质量的检测工具、检测方法阶梯轴工艺规程的制订及加工阶梯轴的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则阶梯轴的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）阶梯轴的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用阶梯轴的加工工艺过程阶梯轴加工质量的检测工具、检测方法钻套工艺规程的制订及加工钻套的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则钻套的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）钻套的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用钻套的加工工艺过程钻套加工质量的检测工具、检测方法型腔类零件工艺规程的制订及加工带岛屿型型腔类零件工艺规程的制订及加工带岛屿型型腔类零件的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则带岛屿型型腔类零件的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）带岛屿型型腔类零件的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用带岛屿型型腔类零件的加工工艺过程带岛屿型型腔类零件加工质量的检测工具、检测方法中空型型腔类零件零件工艺规程的制订及加工中空型型腔类零件的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则中空型型腔类零件的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）中空型型腔类零件的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用中空型型腔类零件的加工工艺过程中空型型腔类零件加工质量的检测工具、检测方法箱体类零件工艺规程的制订及加工分离式齿轮箱箱体工艺规程的制订及加工分离式齿轮箱箱体的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则分离式齿轮箱箱体的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）分离式齿轮箱箱体的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用分离式齿轮箱箱体的加工工艺过程分离式齿轮箱箱体加工质量的检测工具、检测方法车床主轴箱箱体工艺规程的制订及加工车床主轴箱箱体的常用材料及性能、毛坯类型及选用原则车床主轴箱箱体的技术要求（热处理要求、加工精度、表面粗糙度）车床主轴箱箱体的加工方法、加工设备、加工刀具的合理选用车床主轴箱箱体的加工工艺过程车床主轴箱箱体加工质量的检测工具、检测方法四、教学方法及过程设计按照“工学结合”的总体思路，以促进专业能力、工作方法能力、社会能力全面发展为目标，以三类典型零件加工项目为载体，基于实际工作过程进行教学过程设计，做到“学习角色与工作角色相一致、学习环境与工作环境相一致、教学过程与工作过程相一致”。“学习角色与工作角色相一致”是在教学过程中运用角色扮演法，教师、学生扮演企业中与该课程相关的工作岗位角色，做到教学角色岗位化。该课程的三个项目中，教师扮演指导者和管理者的角色，将学生分成若干项目组，项目组中设有组长、机械加工工艺员、机床操作员、机械零件检测员等岗位，并且都由学生来扮演，学生在教师的指导下逐个完成典型零件加工项目任务，对零件的加工制造过程逐渐形成完全的把握，在项目中的工作职责得以明确，学习的积极性、主动性被充分调动，在学习与工作过程中逐步形成职业意识，建立起职业责任感、职业认同感。“学习环境与工作环境相一致”是指采取现场教学法，实现教学做一体。所谓“现场教学”是将课堂设在专用项目教学实验室，配备用于完成该课程项目任务所需的实验设备和仪器、常用工量具及专用工具、机械加工工艺手册以及其他资料，仿真企业工作环境，使学生接受在企业工作现场氛围熏陶，及时动手实践操作机床加工工件、检测零件质量，增强专业实践技能，实现实践与理论高度融合。“教学过程与工作过程相一致”是教学过程设计要基于工作过程，着重训练、培养学生的工作方法能力。在企业，机械零件的完整制造过程需包括：读图（零件技术要求分析）；选择毛坯类型；制定加工工艺；加工零件；质量检测。教学过程就要按上述真实的工作任务流程设计学习情境，模拟企业的工作过程。在每个学习情境中，实施任务教学法，通过实施咨询、计划、决策、实施、检查、评价六个步骤完成每个学习情境的工作任务，加强工作方法能力训练，促进学生自主学习。五、教学评价设计学生学业评价是检测学习目标达成度的重要教学环节，同时也是促进学生发展的重要手段。项目课程中学生学业评价的设计应体现评价内容、评价主体和评价方式的多元化，采取形成行评价与终结性评价相结合。[5]项目课程《机械制造基础》的教学以促进专业能力、工作方法能力、社会能力全面发展为目标，在教学评价时就要注重考核学生的这三项能力，做到“评价内容多元化”。该课程的教学评价分两个阶段进行。第一阶段：形成性评价阶段。该阶段评价占总成绩的70%，在该课程七个子项目实施过程中考核，评价主体不仅有教师，还有学生本人和项目组其他成员，不仅评价学生制订的工艺卡片、检测零件的质量，而且还通过项目报告、成果展示、小组答辩等多种形式评价学生的综合能力，实现“评价主题多元化、评价方式多元化”，项目课程《机械制造基础》形成性考核评价表见表2；第二阶段：终结性评价阶段。该阶段评价占总成绩的30%，可以通过开卷考试的方式，要求学生完成某个典型零件的技术要求分析、材料工艺性分析、毛坯选择、工艺规程制定、检测方法和测量工具选择等环节。表2项目课程《机械制造基础》形成性考核评价表评价项目观测点单次分数自评互评师评得分备注社会能力职业操守与规范5制度遵守情况5团队协作精神5交流沟通能力5工作方法能力工作条理与过程控制4自我学习与合作学习4报告撰写与语言表达4处理问题与工作创新4遵守6S规范情况4专业能力读图能力12识别与选用材料能力12制定工艺规程能力12加工工件能力12测量零件质量能力12注：得分按自评30%，互评30%，师评40%为使基于项目课程的《机械制造基础》教学设计更趋科学化，更贴近学校教学实际情况，需要在教学实践过程中，对教学设计方案进行过程性评价，及时发现问题，及时修订设计方案，改革教学实践，同时教学项目的开发设计要紧跟行业、企业发展态势，及时引入新技术、新管理、新理念，保证学生工作之后的可持续发展能力。参考文献：[1][2]黎华，刘柳.如何进行高职课程的整体设计和单元设计[J].广西职业技术学院学报,2010,(5)．[3]刘继芳.基于项目课程的《社会调查方法》教学设计及实践[J].职业技术教育,2008．[4][5]毕蓉.高职项目课程教学设计过程模式的构建[J].职业技术教育,2010，（17）