机械加工工艺编制学习领域课程开发与实施的研究

杨世成

(张家口职业技术学院，河北张家口 075051)

引言

机械加工工艺编制课程是我院机电一体化技术专业和数控技术专业的学习领域课程。根据学习领域课程的开发思路，对机械加工工艺编制课程进行开发，确定了课程的学习目标和学习内容，按照行动导向教学模式创建了课程的教学模式和评价模式，新开发的课程在我院10机电专业和10数控专业实施，取得了较好的教学效果。

1 机械加工工艺编制课程的开发

根据我院机电一体化技术专业和数控技术专业人才培养方案对课程的要求，以课程对应的工作岗位为依据，参照国家相关职业技能标准，确定工作岗位典型工作任务以及完成这些典型工作任务所需的职业能力，以此构成工作岗位行动领域。根据工作岗位行动领域，选取典型零件为载体，以承载专业人才培养方案对课程要求的知识和能力。载体以及与载体对应的知识和能力构成课程学习情境。将课程要求的情境按照职业能力形成规律和高职学生的学习特点进行排序，形成学习领域课程。

1.1 根据工作岗位与典型工作任务确定行动领域

(1)工作岗位

根据专业人才培养方案，机械加工工艺编制课程对应的工作岗位有机械设备操作人员、车间工艺技术人员和车间调度人员。学生初次就业岗位为机械设备操作人员，经过2～3年后能够胜任车间工艺技术和车间调度工作。

(2)行动领域

通过调研确定机械设备操作人员、车间工艺技术人员和车间调度人员的典型工作任务。工作岗位典型工作任务分为两部分，一是典型零件机械加工工艺编制，包括轴类零件机械加工工艺编制、套类零件机械加工工艺编制、箱体零件机械加工工艺编制、板槽零件机械加工工艺编制、盘类零件机械加工工艺编制和齿轮零件机械加工工艺编制；二是机械加工工艺实施，包括机械加工工艺文件识读，车间毛坯和工夹量具准备，机械设备操作，工件测量，车间技术质量分析和机械加工设备维护保养等。

根据工作岗位典型工作任务确定的行动领域如表1所示。

表1 工作岗位行动领域

1.2 根据人才培养方案确定课程的学习目标

根据数控技术专业人才培养方案，机械加工工艺编制课程对应的工作岗位是机械设备操作和机械加工工艺编制。通过调查确定了课程载体类型为轴、套、盘、板槽、箱体、齿轮和综合件，因此确定机械加工工艺编制课程的培养目标，是能够制订中等以上复杂程度的轴、套、盘、板槽、箱体、齿轮及综合件零件的机械加工工艺，能够根据工艺在普通机床上加工，达到初级工水平，同时具备与本课程相适应的方法能力和社会能力。

1.3 根据行动领域确定学习情境

根据工作岗位行动领域确定课程的学习情境，如表2所示。

表2 课程学习情境

1.4 根据岗位工作过程确定学习内容

(1)岗位工作过程

机械加工工艺编制对应工艺人员和操作人员的工作过程为：

机械零件图样识读

机械零件精度分析

零件材料、毛坯与热处理分析

零件工艺路线拟定

零件加工工序尺寸确定

零件加工刀夹量具选择

工艺文件编写与机械设备操作

零件质量检测与分析

(2)课程学习内容

依据岗位工作过程确定的学习内容有：

1)零件的工艺性分析，包括零件的图样分析、技术要求分析、结构工艺性分析、材料毛坯分析；

2)拟定零件的工艺路线，包括零件加工方法选择、加工阶段划分、加工顺序安排和工艺路线拟定；

3)工序设计，包括机床知识、刀具夹具知识、切削用量选择、工序尺寸确定；

4)工艺文件填写；

5)零件加工，包括工艺文件识读、使用机床刀具夹具选用合理的切削用量加工出指定的零件并对零件进行质量分析。

在确定学习内容时，注意到课程既直接面对生产一线的工作岗位，又是其他主干课程如数控机床手工编程和数控机床计算机辅助编程与加工等课程的基础。因此课程内容设计注重普通工艺与数控工艺统一规划、合理安排，为后续课程留下“接口”。

考虑到机电一体化技术专业和数控技术专业毕业生需要取得数控机床操作工技能证书，在选择课程内容时，注意实现课程内容与数控机床操作工国家职业标准的对接。

1.5 情境设计和情境排序

(1)情境设计

课程实施情境教学，每一个情境都按照工作过程序化内容，包括零件的工艺性分析、工艺路线拟定、工序设计和工艺编制与零件加工五个部分，情境内容体现教学做合一，理实一体化。每个学习情境都包括课程名称、情境名称、学时、学习目标、教学内容、教学方法建议、教学材料、使用工具、学生要求、教师要求等内容。

(2)情境排序

根据零件表面由简单到复杂，精度由低到高，结构由易到难对情境进行排序，并考虑知识点的合理分配。以孔加工方法为例：孔的六种加工方法钻、车、扩、铰、镗和磨分别安排到轴套、台阶套、轴承套、箱体和车床主轴共五个零件中，如图1所示。

图1 孔加工知识点的合理分配

情境排序中充分考虑了高职学生的学习基础和学习特点。对于入学成绩为200～400分，有过一定机床操作经验的学生，选择教学内容时一定要与学生的基础相适应。考虑到一部分学生还没有机床操作经验，选择载体时，工艺难度和加工难度一定要低，子情境之间的差距不能太大，以免使学生一开始就对课程失去信心。

2 机械加工工艺编制课程的实施

机械加工工艺编制课程的实施主要包括课程教学模式的设计和课程评价模式的设计。

2.1 课程教学模式的设计

(1)根据工作过程确定学习过程

根据基于工作过程的教学模式，学生学习的内容是工作，学生通过工作来学习，因此需要根据工作过程确定学习过程，实现工作过程与学习过程的对接。根据岗位工作过程确定的机械加工工艺编制课程学习过程如表3所示。

表3 工艺编制课程学习过程

(2)根据学习过程确定课程教学模式

根据学习过程确定“1会2懂3做，过程六步”课程教学模式，如图2所示。

图2 “1会2懂3做，过程六步”课程教学模式

根据数控技术专业课程体系，将普通机加工实训的学习内容与机械加工工艺编制课程内容整体考虑。普通机加工实训课程安排在第二学期，机械加工工艺编制课程安排在第三学期和第四学期。在课程学习前，在校内实训基地围绕车工铣工工作岗位进行零件表面加工的专业技能训练，使学生会操纵机床使用刀具对零件表面进行加工，完成“1会”；“2懂”是指学生在学习机械工艺编制课程中，利用在“1会”中建立的零件加工经验，在教师的指导下，建构自己的零件工艺编制理论，编写零件加工工艺；学生利用在“1会”中建立的零件加工经验和“2懂”中编写的零件加工工艺，在实训师傅的指导下，独立加工零件，完成零件工艺编制到零件加工整个工作过程，称为“3做”。教师在课程教学过程中，按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”工作过程六步进行教学，实现“教学做”合一。

2.2 课程的评价模式的设计

机械加工工艺编制学习领域课程不仅包括陈述性知识，还包括了大量的过程性知识，因此课程评价采用“过程性评价+终结性评价”的课程评价模式。

(1)过程性评价

过程性评价包括以知识评价为主的情境客观题和以能力为主的零件加工题以及知识与能力相结合的情境答辩题，供学生选择。

考虑到当前我院机械加工工艺编制课程组织模式为“班级授课+小组实训”，为了提高课程评价效率，由课程主讲教师组成理论知识考核小组，采用过程考核软件对理论知识进行考核。过程考核在系部机房进行，使用软件随机抽取题库中的5道选择题和5道判断题采用“一对一”的方式进行。

对于没有通过理论知识考核的学生，采用过程考核软件对学生进行情境答辩题的考核；如果学生仍然不能通过，可以给没有通过的学生布置情境课业工作页，让学生有充足的时间来完成一个情境工作任务，通过相关答辩来给出成绩，如果学生仍然不能通过，则学生课程成绩为不及格，需要重修。

零件加工题成绩由课程实训指导教师根据课程实训综合件加工评价标准给出相应成绩。

过程性评价中各项成绩所占比例根据学生的学习情况来确定。

(2)终结性评价

终结性评价主要包括零件机械加工工艺编制和机床专用夹具设计。

课程已经建成零件机械加工工艺编制题库，由学生随机抽取一题来完成零件工艺编制，根据编制过程和结果按评定标准给出成绩。

对于已经精通工艺编制的学生，根据其申请，可安排到校外实训基地进行机床专用夹具设计。在设计过程中，教师根据夹具的使用情况给予必要的理论知识辅导，夹具设计完毕后，按评定标准给出成绩。

工艺编制不及格的同学，课程成绩为不及格，需要重修。

过程性评价和终结性评价所占比例根据学院规定执行。

3 结论

(1)本课程根据学习领域课程开发思路对课程进行开发，确定了课程的学习目标和学习内容，进行情境设计并对情境排序。

(2)课程按照行动导向教学模式创建了“1会2懂3做，过程六步”课程教学模式和“过程性评价+终结性评价”的课程评价模式，推行主讲教师与车间师傅双向评价模式。

(3)课程以学生为主体，突出能力培养，实施情境教学，任务驱动，教学做一体化。