試論《使用加工中心(銑)的零件加工》課程教學(xué)設計
論文關(guān)鍵詞：加工中心 零件加工 教學(xué)項目 學(xué)習單元 教學(xué)資源 教學(xué)設計
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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(xué)設計中，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(jìn)行細分，并通過(guò)去除零件煩瑣、重復特征，設計出具有普適性、適用性的教學(xué)項目，最后將具有區域特征的零件加工作為綜合性項目。依據能力進(jìn)階規律和認知規律，將學(xué)習單元及其對應的工作任務(wù)進(jìn)行序化，且每個(gè)學(xué)習單元都設計引導項目、討論項目和自主項目。同時(shí)，開(kāi)發(fā)面向教師的教學(xué)指導文件資料和面向學(xué)生的學(xué)習資源，作為課程與教學(xué)的支撐。
《使用加工中心(銑)的零件加工》是數控技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系中第二個(gè)專(zhuān)項學(xué)習階段的核心課程，本文通過(guò)對該課程教學(xué)內容設計的探討，提出單元教學(xué)法的具體實(shí)施策略。
一、教學(xué)內容的選取
在教學(xué)內容選取上堅持“四突出一兼顧”原則，即突出國內制造業(yè)共性需求要素—職業(yè)素養;突出加工中心制造零件的典型加工特征的技能要素—實(shí)用性;突出不同區域專(zhuān)業(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(xué);兼顧區域制造業(yè)的特色—內容的可選性、針對性。
課程基于面向全國的調研結果，對相關(guān)信息進(jìn)行歸納總結。
企業(yè)調研階段:這一階段主要通過(guò)畢業(yè)學(xué)生調查、企業(yè)專(zhuān)家座談，并委托深圳市機械行業(yè)協(xié)會(huì )對特區企業(yè)數控加工技術(shù)的應用情況及對應崗位能力要求進(jìn)行專(zhuān)項調研。調查表明，加工中心(銑)是制造類(lèi)企業(yè)使用最多的數控加工設備;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、數控編程及工藝編制等。
分析歸納階段:首先根據企業(yè)對使用加工中心(銑)加工零件的能力要求，確定課程需要培養學(xué)生掌握的理論知識和操作技能目標。
方法能力、社會(huì )能力確定階段:根據社會(huì )對人才的要求，在確定教學(xué)內容時(shí)，將專(zhuān)業(yè)能力、方法能力、社會(huì )能力的培養放在同樣重要的地位。其中，專(zhuān)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(shí)際問(wèn)題能力、獨立學(xué)習新技術(shù)的能力、評估總結工作結果能力;社會(huì )能力包括溝通協(xié)調能力、職業(yè)道德、環(huán)境意識等。
在剖析前期調研所獲得的典型工作任務(wù)產(chǎn)品的基礎上，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(xué)內容: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);加工工藝參數的選擇(切削參數選擇及冷卻液的使用);典型零件(具有內外輪廓、型腔、平面、孔和曲面等幾何要素)的手工編程(包括使用簡(jiǎn)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(jiàn)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(xué)習單元設計
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(huì )同部分企業(yè)專(zhuān)家對這些典型零件進(jìn)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;內輪廓(槽)的加工;孔的加工;規則曲面的加工�；诋a(chǎn)品制造的工作過(guò)程，依據進(jìn)階規律將教學(xué)內容分解在6個(gè)學(xué)習單元中，并在企業(yè)典型零件的基礎上，通過(guò)去除零件煩瑣、重復特征，簡(jiǎn)化工藝、尺寸，進(jìn)行教學(xué)化的改造，設計出5個(gè)具有普適性、適用性的教學(xué)項目，最后將一個(gè)具有區域特征的零件(深圳中興通訊有限公司線(xiàn)路盒)作為綜合性項目。
為保證各學(xué)習單元培養目標明確、有針對性，制訂《使用加工中心(銑)的零件加工》課程學(xué)習單元總體設計方案，對每個(gè)學(xué)習單元的學(xué)習目標、實(shí)施項目的教學(xué)載體框架和單元教學(xué)內容均提出要求，見(jiàn)表1。在課程內容確定過(guò)程中，各教學(xué)單元要求所包含的知識點(diǎn)和課程結構是靜態(tài)的，教學(xué)載體是動(dòng)態(tài)、開(kāi)放的，根據這些要求教師可以在普適性項目的基礎上設計校本化和區域化的項目用于教學(xué)。
三、教學(xué)內容的適用對象
課程的每個(gè)教學(xué)單元都是一個(gè)模塊，通常數控技術(shù)、模具設計與制造、計算機輔助設計與制造、數控設備應用與維護、工業(yè)設計等專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設《使用加工中心(銑)的零件加工》課程。這些專(zhuān)業(yè)對課程的要求不盡相同，為了方便不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習，學(xué)生可以選擇不同模塊。如數控技術(shù)、模具設計與制造、計算機輔助設計與制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以選擇學(xué)習單元1一6;數控維修專(zhuān)業(yè)學(xué)生只需選擇學(xué)習單元1,2,3。
四、教學(xué)內容的組織與安排
(一)學(xué)習單元的系統化設計
按照從初學(xué)者到專(zhuān)家的職業(yè)成長(cháng)規律，即依據能力進(jìn)階規律和認知規律，實(shí)現學(xué)習單元的序化。學(xué)習單元對應的工作任務(wù)從簡(jiǎn)單到復雜、從單一到綜合。為此，設計6個(gè)學(xué)習單元，由最簡(jiǎn)單的學(xué)習單元1開(kāi)始，到最復雜的學(xué)習單元6結束。通過(guò)基礎模塊(單元1,2)的學(xué)習，學(xué)生可掌握初級工要求的技能和知識，再通過(guò)提高模塊(單元3,4,5)的學(xué)習，達到中級工水平，最后通過(guò)綜合應用模塊單元6的學(xué)習，達到熟練工水平。
(二)學(xué)習任務(wù)的系統化設計
為保證每個(gè)學(xué)習單元能夠滿(mǎn)足不同層次水平學(xué)生的學(xué)習需求，每個(gè)學(xué)習單元都設計3個(gè)項目:引導項目、討論項目、自主項目。引導項目屬于課堂規定項目，需要在教師指導下完成，教學(xué)資料豐富;討論項目屬于選擇項目(根據設備狀況選擇)，學(xué)生按照教師講授的工作流程完成任務(wù)，此項目也可在小組討論下完成，具備基本的教學(xué)資料;自主項目屬于創(chuàng )新性任務(wù)，教師可以根據教學(xué)實(shí)際狀況選擇實(shí)施。這類(lèi)項目要求學(xué)生脫離教師指導，且具備一定分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，依靠自身的理論和經(jīng)驗自主完成。
(三)教學(xué)載體設計
教學(xué)載體是項目實(shí)施的基本要素，為能夠真實(shí)再現企業(yè)的工作任務(wù)和工作過(guò)程，課程組選擇一批企業(yè)典型零件，對其進(jìn)行教學(xué)化改造，即去除零件煩瑣、重復特征，簡(jiǎn)化工藝和尺寸，使其能夠符合教學(xué)規律。同時(shí)通過(guò)統一零件毛坯尺寸、統一教學(xué)載體框架要求，降低教學(xué)運行成本，保證教學(xué)內容具有較好的可行性、普適性和可選性，從而使學(xué)習任務(wù)真正成為學(xué)習型工作任務(wù)。課程共設計18個(gè)教學(xué)載體，形成18個(gè)教學(xué)項目。
五、教學(xué)組織實(shí)施與安排
本課程每個(gè)學(xué)習單元有引導項目(簡(jiǎn)單)、討論項目(中等)、自主項目(復雜)三種教學(xué)載體，在教學(xué)的安排中，對三類(lèi)項目進(jìn)行合理安排。
課內教學(xué):學(xué)生在課內必須完成引導項目，討論項目則視設備臺套數狀況完成。在項目教學(xué)過(guò)程中，教師進(jìn)行必要的引導及講解，突出以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”。
課外教學(xué):學(xué)生可以充分利用開(kāi)放式實(shí)訓中心完成自主項目或討論項目。其中自主項目的教學(xué)載體除自行設計外，也可以直接選擇企業(yè)的產(chǎn)品用于生產(chǎn)性實(shí)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(xué)的目的。
六、教學(xué)內容的表現形式
課程教學(xué)資料依據面向對象分為兩種。一是面向教師的教學(xué)指導文件資料，包括課程總體教學(xué)方案、學(xué)習單元總體設計方案、課程實(shí)施方案、電子教案、電子課件、案例、PPT課件、說(shuō)課錄像、教學(xué)實(shí)施指導錄像、教學(xué)資源開(kāi)發(fā)腳本等。二是面向學(xué)生的學(xué)習資源，包括電子教材、學(xué)習指南、引導文、項目單卡、項目評價(jià)表、習題庫、工作指導錄像、加工仿真錄像、動(dòng)畫(huà)等。
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