羅杜宇
(廣東工程職業技術學院廣東廣州510520)
基于工作過程的《機械制造技術》課程改革簡說
羅杜宇
(廣東工程職業技術學院廣東廣州510520)
在《機械制造技術》課程改革中,可以引入基于工作過程的課程觀,根據不同專業對人才知識與能力結構的不同要求,確定課程內容;以工作過程為參照,排序課程內容;以綜合實訓項目為載體,設計、組織并實施教學活動,最終達到課程的教學目的和要求,形成職業教育的特色課程。
工作過程;機械制造技術;課程改革
長期以來,職業教育課程改革止步不前的原因在于課程內容的設計與編排不能擺脫學科體系的束縛,傳統觀念下編寫的教材始終不能適應職業需要。課程內容的有序化編排已成為職業教育課程改革成功的關鍵所在。按照工作過程的順序開發課程,是突顯職業教育特色的課程開發的突破口。《機械制造技術》是高職院校機械類專業必修的專業基礎課。該課程由機床、刀具、夾具、工藝等內容有機組合而成,涉及知識面廣,實踐性和綜合性強。為突出教育過程的職業性,使課程更加適應職業工作的需要,在《機械制造技術》課程改革中,應積極引入基于工作過程的課程觀,以“過程性知識”為主設置課程內容,充分利用現有的教學資源和校內外實訓基地。
《機械制造技術》課程是機械類專業的核心課程之一。目前的教材在教學內容上對各專業沒有明顯區別,多數按照章節由淺入深、由易到難、由表及里傳授顯性知識,主要解決“是什么”和“為什么”的問題。但是,不同職業對專業能力的要求是不同的;同一門課程在不同專業中開設,其課程內容、講授重點也應不同。例如,機械制造及自動化專業的學生的職業定位是生產現場的技術人員,要求能夠指導中等復雜零件的批量生產,教學中應強調工藝規程編制及加工質量分析與控制;模具CAD/CAM專業的學生在將來的工作中面對的多是單件小批量的生產,教學中應強調靈活使用各種設備,完成中等難度零件或模具型腔的加工,以修配和調整法完成模具的裝配;數控加工技術專業的學生在進行程序編制和數控設備操作的過程中,常常面對工藝路線的制定、切削參數的確定和切削刀具的選擇等問題,教學應針對具體工序,強調加工工藝的細節。
高職院校機械類專業涉及面廣,在進行課程教學改革的過程中,教學內容應根據各專業所對應的工作領域能力要求進行取舍,保留與特定教學目標相關的部分,舍去無關的部分,整合關系不大的部分,增加新知識點。例如,“金屬切削機床”部分,教材利用大量篇幅介紹機床的傳動原理。從各專業的實際來看,該知識點與機床維修專業的相關性較強,與數控加工技術、模具CAD/ACM、機械制造技術這三個專業的聯系并不緊密。在課程改革中,應針對后三個專業的教學要求,對該部分知識進行整合,簡化機床傳動原理部分的內容,增強機床加工工藝范圍、機床附件使用、新型設備介紹等方面的內容。教學團隊根據調整后的課程內容,可撰寫具有專業特色的課程教案和校內教材,以過程性知識為主,陳述性知識為輔,突出職業能力培養。
《機械制造技術》課程由既相互獨立、又密切聯系的四部分內容組成。教學過程中針對行動順序的每個工作過程環節來傳授相關課程內容,實現實踐技能與理論知識的整合。如果按照學科體系編排課程內容,即按學科結構平行展開,學生在課程結束后得到的是四個不同方面的零散知識,很難建立各知識之間的有機聯系,更不知道如何將知識靈活運用到生產實踐中。
根據高職教育培養生產第一線的技術管理人員和高技能人才的培養目標,以及各專業對《機械制造技術》課程的要求,在教學改革中,按照工作過程來序化知識,即以工作過程為參照,將陳述性知識與過程性知識整合,理論知識與實踐知識整合。這就意味著適度、夠用的陳述性知識的總量沒有變化,而在課程中的排序方式發生了變化。例如,講到“典型工藝路線的制定”時,將學生帶到實習工廠,以典型零件為案例,現場講解制造該零件需要使用的設備、刀具、夾具和應該制定的加工路線。學生觀看工人師傅完成零件制造后,回到課堂,教師講解同系列設備的結構、加工范圍,刀具的結構與選擇刀具的原則,夾具的設計與使用以及工藝路線制定的基本原則。按照并行體系編排課程內容,保證了各部分知識的相關性和連貫性。
《機械制造技術》課程的基本知識點來源于生產實踐,反過來又指導生產實踐。該課程采用一般的理論教學方法很難收到良好的教學效果,因此,在課程教學改革過程中,應根據課程的教學目的組織教學,形成一套適應高職院校人才培養的教學方法。課程教學改革過程中,既保留了課堂講授和多媒體演示等傳統的教學方式,也采用了案例教學、項目教學、生產現場討論、自編工藝自行驗證,以及理論教學與金工實習交叉等教學法。各種教學法的融合形成了一種新的教學方式。這種教學方式既發揚了案例教學的長處——關注經驗層面技能與知識的應用,又融合了行動導向教學的優勢——注重讓學生通過獨立完成項目,掌握職業技能,習得專業知識,從而構建屬于自己的經驗和知識體系。
例如,教學中,教師給出一個典型機構,在生產現場講解,學生觀察教師制造和裝配該機構的過程。然后,學生回到課堂完成制造相近機構的任務。在講解機械加工工藝時,要求學生團隊完成機構中非標準零件的加工路線確定和機械加工工藝過程卡編制。在講述切削參數選取時,由實驗教師按正交實驗法演示不同切削參數對加工質量的影響。學生邊觀察邊記錄,然后總結歸納“如何定義切削參數才能符合加工要求”。完成這部分的學習后,學生通過已獲得的理論知識與查找《切削手冊》相結合,完成前述零件的機械加工工序卡。最后在實習時,學生利用工藝過程卡和工序卡自己完成零件的制造,同時驗證工藝文件編制的合理性。在講完裝配工藝部分后,學生制定裝配工藝卡并完成機構的裝配。
新的教學方式實現了理論與實踐的現場結合,不僅方便教學,更重要的是學生通過這種方式充分理解和掌握了書本知識。新的教學方式激發了學生的學習興趣,提高了學生的專業素質,培養了學生的實踐能力,收到了良好的教學效果。
美國哲學家、心理學家和教育學家威廉·詹姆斯曾說過:“人類性情中最深的渴求就是被認同的情緒”。在課程學習過程中,可以適當給學生安排一些相關的競賽活動,如編制機械加工工藝過程卡、制定模具裝配工藝卡、機械加工操作和產品裝配等。課程競賽不僅是教師檢驗學生學習效果的方式,同時也給學生提供了自我展示的舞臺。與嚴肅的科目考試相比,競賽活動形式多樣,公示競賽結果可滿足獲獎者受重視、被認同的情緒。沒有獲獎的學生也可以通過學習、借鑒,取長補短,積累實踐經驗,爭取在下一次競賽中脫穎而出。課程競賽還有利于學生創新意識的養成。創新是有層次的,對于高職教育而言,發展和創新并非是指科學理論的發展,而是力圖用新的思維方式來分析和解決實際問題。例如,在機械加工工藝過程卡和裝配工藝卡編制競賽中,學生針對某個零件或某套模具制定出自己的工藝方案,在這個過程中,不僅要將學到的知識融會貫通,而且要加入自己的創新思想。
《機械制造技術》課程改革符合高職教育課程改革的趨勢。改革后的課程教學突出了學生的動手能力、解決實際問題能力、創新能力的培養,使他們學習興趣高漲,具備了過硬的實踐技能與綜合運用能力。
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[4]何龍,祈傳琦.項目教學法在機電一體化專業綜合實驗中的應用[J].成都航空職業技術學院學報,2005,(4):32.
(本文責任編輯:洪雁)
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1672-5727(2010)02-0074-02
羅杜宇(1975—),女,湖南株洲人,廣東工程職業技術學院機電工程系講師,工程師,研究方向為機械制造技術、數控加工技術。