《使用加工中心(铣)的零件加工》课程教学设计论文

《使用加工中心(铣)的零件加工》课程教学设计论文

论文关键词：加工中心 零件加工 教学项目 学习单元 教学资源 教学设计

论文摘要：在《使用加工中心(铣)的零件加工》课程教学设计中，选取企业典型零件作为项目载体，将加工所需职业能力进行细分，并通过去除零件烦琐、重复特征，设计出具有普适性、适用性的教学项目，最后将具有区域特征的零件加工作为综合性项目。依据能力进阶规律和认知规律，将学习单元及其对应的工作任务进行序化，且每个学习单元都设计引导项目、讨论项目和自主项目。同时，开发面向教师的教学指导文件资料和面向学生的学习资源，作为课程与教学的支撑。

《使用加工中心(铣)的零件加工》是数控技术专业课程体系中第二个专项学习阶段的核心课程，本文通过对该课程教学内容设计的探讨，提出单元教学法的具体实施策略。

一、教学内容的选取

在教学内容选取上坚持“四突出一兼顾”原则，即突出国内制造业共性需求要素—职业素养;突出加工中心制造零件的典型加工特征的技能要素—实用性;突出不同区域专业知识的共性要素—普适性;突出教育部技能大赛的核心思路—以赛促学;兼顾区域制造业的特色—内容的可选性、针对性。

课程基于面向全国的调研结果，对相关信息进行归纳总结。

企业调研阶段:这一阶段主要通过毕业学生调查、企业专家座谈，并委托深圳市机械行业协会对特区企业数控加工技术的应用情况及对应岗位能力要求进行专项调研。调查表明，加工中心(铣)是制造类企业使用最多的数控加工设备;在使用加工中心(铣)的零件加工中，主要技术岗位有机床操作、数控编程及工艺编制等。

分析归纳阶段:首先根据企业对使用加工中心(铣)加工零件的能力要求，确定课程需要培养学生掌握的理论知识和操作技能目标。

方法能力、社会能力确定阶段:根据社会对人才的'要求，在确定教学内容时，将专业能力、方法能力、社会能力的培养放在同样重要的地位。其中，专业能力包括编程能力、机床操作能力及相关理论知识;方法能力包括解决实际问题能力、独立学习新技术的能力、评估总结工作结果能力;社会能力包括沟通协调能力、职业道德、环境意识等。

在剖析前期调研所获得的典型工作任务产品的基础上，综合职业资格标准和教育部技能大赛的要求等信息，确定基本教学内容:加工中心(铣)的日常维护、安全环保措施和5S管理;加工中心(铣)基本操作(面板操作、刀具工件装夹);加工工艺参数的选择(切削参数选择及冷却液的使用);典型零件(具有内外轮廓、型腔、平面、孔和曲面等几何要素)的手工编程(包括使用简单的宏指令编程)与加工;零件加工质量检测和分析;加工中心(铣)的常见故障分析;基本工艺分析解决能力;团队合作和沟通交流方法。

二、学习单元设计

课程选取深圳中兴通讯有限公司及其他企业一些典型零件，并会同部分企业专家对这些典型零件进行分解分析，将加工所需的职业能力细分成5项基本能力:零件的轨迹加工;外轮廓加工;内轮廓(槽)的加工;孔的加工;规则曲面的加工。基于产品制造的工作过程，依据进阶规律将教学内容分解在6个学习单元中，并在企业典型零件的基础上，通过去除零件烦琐、重复特征，简化工艺、尺寸，进行教学化的改造，设计出5个具有普适性、适用性的教学项目，最后将一个具有区域特征的零件(深圳中兴通讯有限公司线路盒)作为综合性项目。

为保证各学习单元培养目标明确、有针对性，制订《使用加工中心(铣)的零件加工》课程学习单元总体设计方案，对每个学习单元的学习目标、实施项目的教学载体框架和单元教学内容均提出要求，见表1。在课程内容确定过程中，各教学单元要求所包含的知识点和课程结构是静态的，教学载体是动态、开放的，根据这些要求教师可以在普适性项目的基础上设计校本化和区域化的项目用于教学。

三、教学内容的适用对象

课程的每个教学单元都是一个模块，通常数控技术、模具设计与制造、计算机辅助设计与制造、数控设备应用与维护、工业设计等专业都开设《使用加工中心(铣)的零件加工》课程。这些专业对课程的要求不尽相同，为了方便不同专业学生学习，学生可以选择不同模块。如数控技术、模具设计与制造、计算机辅助设计与制造专业学生可以选择学习单元1一6;数控维修专业学生只需选择学习单元1,2,3。

四、教学内容的组织与安排

(一)学习单元的系统化设计

按照从初学者到专家的职业成长规律，即依据能力进阶规律和认知规律，实现学习单元的序化。学习单元对应的工作任务从简单到复杂、从单一到综合。为此，设计6个学习单元，由最简单的学习单

元1开始，到最复杂的学习单元6结束。通过基础模块(单元1,2)的学习，学生可掌握初级工要求的技能和知识，再通过提高模块(单元3,4,5)的学习，达到中级工水平，最后通过综合应用模块单元6的学习，达到熟练工水平。

(二)学习任务的系统化设计

为保证每个学习单元能够满足不同层次水平学生的学习需求，每个学习单元都设计3个项目:引导项目、讨论项目、自主项目。引导项目属于课堂规定项目，需要在教师指导下完成，教学资料丰富;讨论项目属于选择项目(根据设备状况选择)，学生按照教师讲授的工作流程完成任务，此项目也可在小组讨论下完成，具备基本的教学资料;自主项目属于创新性任务，教师可以根据教学实际状况选择实施。这类项目要求学生脱离教师指导，且具备一定分析问题和解决问题的能力，依靠自身的理论和经验自主完成。

(三)教学载体设计

教学载体是项目实施的基本要素，为能够真实再现企业的工作任务和工作过程，课程组选择一批企业典型零件，对其进行教学化改造，即去除零件烦琐、重复特征，简化工艺和尺寸，使其能够符合教学规律。同时通过统一零件毛坯尺寸、统一教学载体框架要求，降低教学运行成本，保证教学内容具有较好的可行性、普适性和可选性，从而使学习任务真正成为学习型工作任务。课程共设计18个教学载体，形成18个教学项目。

五、教学组织实施与安排

本课程每个学习单元有引导项目(简单)、讨论项目(中等)、自主项目(复杂)三种教学载体，在教学的安排中，对三类项目进行合理安排。

课内教学:学生在课内必须完成引导项目，讨论项目则视设备台套数状况完成。在项目教学过程中，教师进行必要的引导及讲解，突出以学生为主体，让学生在“学中做、做中学”。

课外教学:学生可以充分利用开放式实训中心完成自主项目或讨论项目。其中自主项目的教学载体除自行设计外，也可以直接选择企业的产品用于生产性实训，还可以直接选用教育部技能大赛竞赛项目的产品，达到以赛促学的目的。

六、教学内容的表现形式

课程教学资料依据面向对象分为两种。

一是面向教师的教学指导文件资料，包括课程总体教学方案、学习单元总体设计方案、课程实施方案、电子教案、电子课件、案例、PPT课件、说课录像、教学实施指导录像、教学资源开发脚本等。

二是面向学生的学习资源，包括电子教材、学习指南、引导文、项目单卡、项目评价表、习题库、工作指导录像、加工仿真录像、动画等。