基于工作過程的“數(shù)控加工工藝”課程教學設計

胡相斌

基于工作過程的“數(shù)控加工工藝”課程教學設計

胡相斌

“數(shù)控加工工藝”課程是高職院校數(shù)控技術專業(yè)的核心課程，對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)起著重要的作用。以提高課程教學質(zhì)量為出發(fā)點，從職業(yè)崗位分析入手，提煉總結(jié)了行動領域，繼而延伸至學習領域，在明確學習目標的前提下設計學習情境及教學過程，對教學實施及評價提出了詳細方案。體現(xiàn)了基于工作過程的教學理念，真正實現(xiàn)了“教、學、做”一體化。

高職；數(shù)控加工工藝；教學設計；教學情境；工作過程

隨著我國高等職業(yè)教育的發(fā)展，控制規(guī)模、培植示范、引導發(fā)展、提高質(zhì)量成為指導思想，而如何提高教學質(zhì)量是職業(yè)教育研究的重點。課程建設與改革是提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生職業(yè)崗位能力的關鍵所在。課程建設與改革的重點在于內(nèi)容契合職業(yè)崗位對知識、能力的要求；過程體現(xiàn)“教、學、做”一體化；方法適應高職生源結(jié)構；評價體現(xiàn)能力本位。基于這一認識，本文圍繞教學質(zhì)量的提高，針對數(shù)控技術專業(yè)核心課程“數(shù)控加工工藝”進行了教學設計。

一、教學設計的總體思路

（一）指導思想

增強課程教學的針對性和適應性，體現(xiàn)“教、學、做”一體化，使教學更貼近于職業(yè)崗位的要求，激發(fā)學生學習的主動性，縮短從學生到產(chǎn)業(yè)工人的距離，從而提升教學質(zhì)量，提高教學效率。

（二）教學設計的思路

以職業(yè)崗位能力培養(yǎng)為目標，以工作過程為導向進行課程設計。[1]

1.職業(yè)崗位分析。通過廣泛的企業(yè)調(diào)研，分析職業(yè)崗位典型工作過程，得出專業(yè)職業(yè)崗位及崗位群取向，明確學生將來的就業(yè)崗位包括：（1）數(shù)控機床操作工；（2）數(shù)控編程員；（3）數(shù)控工藝員。

2.職業(yè)崗位工作過程分析。訪問企業(yè)專家，分析典型工作任務工作過程，確定工作過程能力要素及要求，以便形成符合生產(chǎn)實踐、利于能力形成的教學實施方案。

機械零件的加工過程：任務零件分析——制定零件加工工藝——編制零件加工程序——程序調(diào)試校驗——收件試切加工——分析加工結(jié)果——修改工藝方案及程序——零件加工——質(zhì)量檢驗——機床維護保養(yǎng)。

3.行動領域提煉。將相互關聯(lián)的任務集合歸納整合為職業(yè)行動領域：（1）使用數(shù)控機床進行零件加工；（2）典型零件數(shù)控加工工藝編制及實施。

4.學習領域設計。吸收企業(yè)專家參與，將職業(yè)行動領域轉(zhuǎn)化為對應的學習領域，如圖1所示。

圖1 行動領域與學習領域轉(zhuǎn)化

5.學習情景設計。以工作過程為導向，將學習領域分解序化為若干個學習情景，按循序漸進序化路徑，在學習過程中逐步培養(yǎng)學生解決問題的能力。

圖2 課程教學目標

二、教學設計

（一）課程能力目標設計

終極教學目標：熟練掌握機械零件數(shù)控加工工藝規(guī)程的制定，如圖2所示。

1.知識目標。包含以下四個方面。

（1）熟悉金屬切削過程及影響切削的主要因素，掌握切削用量確定方法。

（2）熟悉常見定位方式及定位基準的選擇原則，掌握常用夾具的使用方法。

（3）熟悉各種刀具的材料、結(jié)構、幾何參數(shù)及應用范圍。

（4）熟悉數(shù)控加工工藝過程的組成、加工方法的選擇、工藝制定的步驟。

2.能力目標。包含專業(yè)能力、社會能力和方法能力。

（1）專業(yè)能力培養(yǎng)（見表1）。初步具備商業(yè)談判的能力，能夠明確客戶加工要求，熟悉零件的功能及裝配要求，初步判定零件的加工難易程度；熟悉金屬切削過程及規(guī)律；熟悉工件定位裝夾方法及常用夾具的種類、結(jié)構；熟悉常用數(shù)控加工刀具的性能、選用及切削參數(shù)確定；能根據(jù)零件結(jié)構特點及材料特性，獨立制定合理的加工方案，并能選擇正確的加工設備、工裝夾具、刀具、量具、毛坯等；能對零件加工質(zhì)量進行檢測，并能分析影響加工質(zhì)量的因素，提出保證質(zhì)量的措施；能遵守相關法律、技術規(guī)定，按照正確操作規(guī)程進行操作，保證人身設備安全。

（2）社會能力培養(yǎng)。具有較強的語言表達能力、人際溝通能力；具有團隊精神和協(xié)作精神；誠實守信，認真負責，具有良好的心理素質(zhì)和克服困難的能力；遵守法規(guī)、標準，注重技術安全和勞動保護，具有環(huán)保理念，具有良好的職業(yè)道德。

（3）方法能力培養(yǎng)。能自主學習新知識、新技術；能通過各種媒體資源獲取所需信息；能獨立制定工作計劃并進行實施；能不斷積累工作（工藝制定、質(zhì)量控制等）經(jīng)驗，從個案中尋找共性。

（二）學習領域（課程）定位

1.課程定位。“數(shù)控加工工藝”是數(shù)控技術專業(yè)及模具設計制造專業(yè)針對數(shù)控車床操作員、數(shù)控編程員、數(shù)控工藝員崗位能力進行培養(yǎng)的一門核心課程。

2.課程傳承。如圖3所示。

本課程以機械制圖、工程材料、機械制造基礎、公差配合與測量、鉗工實訓、機加工實訓等課程作為先導課程，為數(shù)控編程、CAD/CAM技術、數(shù)控加工實訓、職業(yè)技能取證等后續(xù)課程打下基礎。課程以培養(yǎng)數(shù)控加工工藝制定能力為開設目標，是數(shù)控中級工取證考試的主要課程。

3.課程目標。本課程主要培養(yǎng)學生數(shù)控車削加工工藝制定、數(shù)控編程及利用數(shù)控車床進行零件加工等專業(yè)能力，同時，注重培養(yǎng)學生的社會能力和方法能力。

（三）學習領域課程內(nèi)容

1.教學內(nèi)容確定的原則。基于課程定位及課程目標，同時，考慮到國家職業(yè)標準中對相關內(nèi)容的要求。教學設計立足于職業(yè)技能培養(yǎng)，從崗位職業(yè)能力的需求出發(fā)；教學內(nèi)容的確定依據(jù)完成工作過程所需知識能力要求，篩選關聯(lián)知識及能力要素，注重與職業(yè)崗位的針對性及適應性，遵循“必須、夠用”原則；強調(diào)工學結(jié)合，加大實踐訓練，通過典型零件工藝案例分析，說明如何分析、制定零件的加工工藝，如何安裝定位零件，如何保證加工質(zhì)量，如何選擇使用刀具、如何確定切削用量等，從而使教學符合職業(yè)崗位要求，適合技能培養(yǎng)。

表1 課程職業(yè)能力及知識結(jié)構

圖3 課程承接關系

2.教學內(nèi)容的針對性與適應性。工作過程導向的課程是面向工作體系、反映工作的內(nèi)在邏輯關系，并按過程進行知識和技能的科學組合。[2]因此，作為學習載體的零件，一方面，需進行教學化處理，使零件能集中反映結(jié)構、工藝、編程等方面的知識點，去除重復繁瑣的結(jié)構，體現(xiàn)學習的針對性；另一方面，要反映實際生產(chǎn)的特點，增強學生對實際工作的適應性。

圖4 教學內(nèi)容確定流程

3.教學內(nèi)容確定的步驟。如圖4所示。

4.學習情景的劃分。如表2所示。

表2 課程學習情境

按學習情景序化路徑，學習過程中學習載體——任務難度逐步提高；學習主體——學生自主程度逐步提高；學習客體——教師參與度逐步降低。教學重點在于工件定位與裝夾、數(shù)控刀具選用、工藝方案的制定。教學難點是學生掌握切削用量的合理確定，零件加工質(zhì)量的工藝保證。

三、學習領域課程描述

學習領域課程描述如表3所示。

四、學習領域情景設計

學習領域情景設計以車削零件數(shù)控加工工藝制定為例，如表4所示。

五、學習領域課程考核方案

教學評價以提高教學質(zhì)量為目的，引導促進學生自主學習的積極性，提高學生分析問題、解決問題的能力及團隊協(xié)作的能力，使學生對自己在學習中的表現(xiàn)進行“自我反思性評價”。學生自我評價、相互評價、教師評價相結(jié)合，過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合，強調(diào)過程評價。

考核結(jié)果既能反映學生的能力、知識，又能反映學生的態(tài)度、協(xié)作意識。根據(jù)數(shù)控加工工藝課程的特點，“數(shù)控加工工藝”的成績分為理論考試和能力考查兩部分，重點考察學生對知識的理解和實際操作能力。理論考試占30%，能力考查占70%。理論成績包括單元知識測試和平時作業(yè)成績，單元知識測試采取筆試的方法，平時成績主要采取作業(yè)形式。能力考查采取課程項目評價法，根據(jù)每個學生課程項目完成情況，通過答辯評定成績。

表3 學習領域課程描述

表4 車削工藝制定學習情境

綜上所述，“數(shù)控加工工藝”課程教學設計以工作過程導向，以提高課程教學質(zhì)量為目標，以激發(fā)學生學習主動性為出發(fā)點，體現(xiàn)學習過程任務驅(qū)動，學習主體積極參與，學習客體組織引導。經(jīng)過兩年多的教學實踐，學生學習目標明確，變被動為主動，教學質(zhì)量明顯提高。

[1]畢蓉.高職項目課程教學設計過程模式的構建[J].職業(yè)技術教育，2010（17）：26-29.

[2]張松才，姚明明.基于職業(yè)教育發(fā)展的高職素質(zhì)教育項目設計[J].中國職業(yè)技術教育，2009（4）：17-19.

[責任編輯 盛艷]

胡相斌，男，蘭州石化職業(yè)技術學院教授，碩士，主要研究方向為數(shù)控技術。

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1674-7747（2017）03-0005-06