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試論《使用加工中心(銑)的零件加工》課程教學設(shè)計
論文關(guān)鍵詞：加工中心 零件加工 教學項目 學習單元 教學資源 教學設(shè)計
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論文摘要：在《使用加工中心(銑)的零件加工》課程教學設(shè)計中，選取企業(yè)典型零件作為項目載體，將加工所需職業(yè)能力進行細分，并通過去除零件煩瑣、重復特征，設(shè)計出具有普適性、適用性的教學項目，最后將具有區(qū)域特征的零件加工作為綜合性項目。依據(jù)能力進階規(guī)律和認知規(guī)律，將學習單元及其對應的工作任務進行序化，且每個學習單元都設(shè)計引導項目、討論項目和自主項目。同時，開發(fā)面向教師的教學指導文件資料和面向?qū)W生的學習資源，作為課程與教學的支撐。
《使用加工中心(銑)的零件加工》是數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系中第二個專項學習階段的核心課程，本文通過對該課程教學內(nèi)容設(shè)計的探討，提出單元教學法的具體實施策略。
一、教學內(nèi)容的選取
在教學內(nèi)容選取上堅持“四突出一兼顧”原則，即突出國內(nèi)制造業(yè)共性需求要素—職業(yè)素養(yǎng);突出加工中心制造零件的典型加工特征的技能要素—實用性;突出不同區(qū)域?qū)I(yè)知識的共性要素—普適性;突出教育部技能大賽的核心思路—以賽促學;兼顧區(qū)域制造業(yè)的特色—內(nèi)容的可選性、針對性。
課程基于面向全國的調(diào)研結(jié)果，對相關(guān)信息進行歸納總結(jié)。
企業(yè)調(diào)研階段:這一階段主要通過畢業(yè)學生調(diào)查、企業(yè)專家座談，并委托深圳市機械行業(yè)協(xié)會對特區(qū)企業(yè)數(shù)控加工技術(shù)的應用情況及對應崗位能力要求進行專項調(diào)研。調(diào)查表明，加工中心(銑)是制造類企業(yè)使用最多的數(shù)控加工設(shè)備;在使用加工中心(銑)的零件加工中，主要技術(shù)崗位有機床操作、數(shù)控編程及工藝編制等。
分析歸納階段:首先根據(jù)企業(yè)對使用加工中心(銑)加工零件的能力要求，確定課程需要培養(yǎng)學生掌握的理論知識和操作技能目標。
方法能力、社會能力確定階段:根據(jù)社會對人才的要求，在確定教學內(nèi)容時，將專業(yè)能力、方法能力、社會能力的培養(yǎng)放在同樣重要的地位。其中，專業(yè)能力包括編程能力、機床操作能力及相關(guān)理論知識;方法能力包括解決實際問題能力、獨立學習新技術(shù)的能力、評估總結(jié)工作結(jié)果能力;社會能力包括溝通協(xié)調(diào)能力、職業(yè)道德、環(huán)境意識等。
在剖析前期調(diào)研所獲得的典型工作任務產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，綜合職業(yè)資格標準和教育部技能大賽的要求等信息，確定基本教學內(nèi)容:加工中心(銑)的日常維護、安全環(huán)保措施和5S管理;加工中心(銑)基本操作(面板操作、刀具工件裝夾);加工工藝參數(shù)的選擇(切削參數(shù)選擇及冷卻液的使用);典型零件(具有內(nèi)外輪廓、型腔、平面、孔和曲面等幾何要素)的手工編程(包括使用簡單的宏指令編程)與加工;零件加工質(zhì)量檢測和分析;加工中心(銑)的常見故障分析;基本工藝分析解決能力;團隊合作和溝通交流方法。
二、學習單元設(shè)計
課程選取深圳中興通訊有限公司及其他企業(yè)一些典型零件，并會同部分企業(yè)專家對這些典型零件進行分解分析，將加工所需的職業(yè)能力細分成5項基本能力:零件的軌跡加工;外輪廓加工;內(nèi)輪廓(槽)的加工;孔的加工;規(guī)則曲面的加工�；诋a(chǎn)品制造的工作過程，依據(jù)進階規(guī)律將教學內(nèi)容分解在6個學習單元中，并在企業(yè)典型零件的基礎(chǔ)上，通過去除零件煩瑣、重復特征，簡化工藝、尺寸，進行教學化的改造，設(shè)計出5個具有普適性、適用性的教學項目，最后將一個具有區(qū)域特征的零件(深圳中興通訊有限公司線路盒)作為綜合性項目。
為保證各學習單元培養(yǎng)目標明確、有針對性，制訂《使用加工中心(銑)的零件加工》課程學習單元總體設(shè)計方案，對每個學習單元的學習目標、實施項目的教學載體框架和單元教學內(nèi)容均提出要求，見表1。在課程內(nèi)容確定過程中，各教學單元要求所包含的知識點和課程結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的，教學載體是動態(tài)、開放的，根據(jù)這些要求教師可以在普適性項目的基礎(chǔ)上設(shè)計校本化和區(qū)域化的項目用于教學。
三、教學內(nèi)容的適用對象
課程的每個教學單元都是一個模塊，通常數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造、計算機輔助設(shè)計與制造、數(shù)控設(shè)備應用與維護、工業(yè)設(shè)計等專業(yè)都開設(shè)《使用加工中心(銑)的零件加工》課程。這些專業(yè)對課程的要求不盡相同，為了方便不同專業(yè)學生學習，學生可以選擇不同模塊。如數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造、計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè)學生可以選擇學習單元1一6;數(shù)控維修專業(yè)學生只需選擇學習單元1,2,3。
四、教學內(nèi)容的組織與安排
(一)學習單元的系統(tǒng)化設(shè)計
按照從初學者到專家的職業(yè)成長規(guī)律，即依據(jù)能力進階規(guī)律和認知規(guī)律，實現(xiàn)學習單元的序化。學習單元對應的工作任務從簡單到復雜、從單一到綜合。為此，設(shè)計6個學習單元，由最簡單的學習單元1開始，到最復雜的學習單元6結(jié)束。通過基礎(chǔ)模塊(單元1,2)的學習，學生可掌握初級工要求的技能和知識，再通過提高模塊(單元3,4,5)的學習，達到中級工水平，最后通過綜合應用模塊單元6的學習，達到熟練工水平。
(二)學習任務的系統(tǒng)化設(shè)計
為保證每個學習單元能夠滿足不同層次水平學生的學習需求，每個學習單元都設(shè)計3個項目:引導項目、討論項目、自主項目。引導項目屬于課堂規(guī)定項目，需要在教師指導下完成，教學資料豐富;討論項目屬于選擇項目(根據(jù)設(shè)備狀況選擇)，學生按照教師講授的工作流程完成任務，此項目也可在小組討論下完成，具備基本的教學資料;自主項目屬于創(chuàng)新性任務，教師可以根據(jù)教學實際狀況選擇實施。這類項目要求學生脫離教師指導，且具備一定分析問題和解決問題的能力，依靠自身的理論和經(jīng)驗自主完成。
(三)教學載體設(shè)計
教學載體是項目實施的基本要素，為能夠真實再現(xiàn)企業(yè)的工作任務和工作過程，課程組選擇一批企業(yè)典型零件，對其進行教學化改造，即去除零件煩瑣、重復特征，簡化工藝和尺寸，使其能夠符合教學規(guī)律。同時通過統(tǒng)一零件毛坯尺寸、統(tǒng)一教學載體框架要求，降低教學運行成本，保證教學內(nèi)容具有較好的可行性、普適性和可選性，從而使學習任務真正成為學習型工作任務。課程共設(shè)計18個教學載體，形成18個教學項目。
五、教學組織實施與安排
本課程每個學習單元有引導項目(簡單)、討論項目(中等)、自主項目(復雜)三種教學載體，在教學的安排中，對三類項目進行合理安排。
課內(nèi)教學:學生在課內(nèi)必須完成引導項目，討論項目則視設(shè)備臺套數(shù)狀況完成。在項目教學過程中，教師進行必要的引導及講解，突出以學生為主體，讓學生在“學中做、做中學”。
課外教學:學生可以充分利用開放式實訓中心完成自主項目或討論項目。其中自主項目的教學載體除自行設(shè)計外，也可以直接選擇企業(yè)的產(chǎn)品用于生產(chǎn)性實訓，還可以直接選用教育部技能大賽競賽項目的產(chǎn)品，達到以賽促學的目的。
六、教學內(nèi)容的表現(xiàn)形式
課程教學資料依據(jù)面向?qū)ο蠓譃閮煞N。一是面向教師的教學指導文件資料，包括課程總體教學方案、學習單元總體設(shè)計方案、課程實施方案、電子教案、電子課件、案例、PPT課件、說課錄像、教學實施指導錄像、教學資源開發(fā)腳本等。二是面向?qū)W生的學習資源，包括電子教材、學習指南、引導文、項目單卡、項目評價表、習題庫、工作指導錄像、加工仿真錄像、動畫等。
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