淺談金剛石薄膜刀具課程的開發

宋亞林

(鄂州職業大學 機械工程學院，湖北 鄂州 436000)

《金剛石薄膜刀具》是高職機械設計與制造專業的素質拓展課程, 其課程教學目標是使學生了解金剛石薄膜刀具的生產原理和生產工藝，使用和維護金剛石薄膜刀具生產工藝相關的設備，具備基本的解決現場問題的能力。

一 確定課程地位

地處湖北鄂州市的金剛石工業園，是全國最大的金剛石工具生產基地和重要的金剛石生產設備制造基地之一。鄂州職業大學已與該金剛石工業園建立了長期的校企合作關系。

為了服務地方經濟，主動與地方經濟融合，鄂州職業大學通過廣泛的市場需求調查分析，以發放問卷、走訪座談、電話溝通等形式與各個企業經理、車間操作人員和技術員等各層次人員共同探討，明確了該校機械設計與制造專業畢業生在金剛石工業園的就業前景和就業崗位。

金剛石薄膜刀具生產是金剛石工具生產的一個重要組成部分，具有很好的技術優勢和市場前景。機械設計與制造專業的學生必須重視刀具的材料生產，讓他們了解或掌握這項生產技術，繼而掌握金剛石薄膜刀具的生產設備與工藝，拓展知識視野，這對他們今后的發展非常重要。

因此，我們根據地方經濟特點，開發了“金剛石薄膜刀具”課程，把它作為機械設計與制造專業學生的素質拓展課程。

二 形成課程目標

通過對金剛石薄膜刀具生產工藝過程的調研，對其工作過程、任務和職責進行分析梳理，明確了熱絲化學氣相沉積(HFCVD)制備金剛石薄膜的具體工作任務、工作方式、工作流程和主要職責，具體如表1所示。通過對工作任務和職責進行認真分析梳理，確定具體課程目標，如表2 所示。

三 確定課程標準和課程內容

在確定課程標準時，圍繞課程性質、地位和設計理念進行定位，按照機械設計與制造專業的專業拓展課程要求，以應用為目的，“必需、夠用”為度，強化應用為重點的原則確定本課程在專業培養目標中的定位與課程目標。

立足于課程目標的實現，合理地選擇課程內容。圍繞金剛石知識、化學氣相沉積(CVD法)工藝介紹、熱絲化學氣相沉積(HFCVD)制備金剛石薄膜刀具等三個知識模塊、五個項目來設計課程內容。采用任務驅動，教學做一體的形式，讓學生具備化學氣相沉積(CVD)工藝制備金剛石薄膜刀具的基本能力。

四 設計教學情境

為了充分體現任務引領、實踐導向課程思想，將本課程的教學活動分解設計成為三個子領域，分別是金剛石與人工金剛石知識、氣相沉積與化學氣相沉積法(CVD法)合成金剛石知識、熱絲化學氣相沉積(HFCVD)制備金剛石薄膜刀具。每一子領域又分成若干個學習情境。以情境為單位組織教學，以典型金剛石薄膜制備情境為載體，引出相關專業理論知識，使學生在完成各個項目訓練的過程中逐漸展開對專業知識、技能的理解和應用，培養學生的綜合職業能力，滿足學生職業生涯發展的需要。

表1 熱絲CVD金剛石薄膜制備過程的具體工作任務、方式、流程和主要職責

表2 具體課程目標

五 教學實施

1. 教學模式。

采用任務驅動式教學模式進行教學。針對學生的基礎水平，由淺入深，將金剛石薄膜刀具生產工藝過程有效地設計成為各個教學情境。在各個教學情境中，著眼于能力目標，精心地設計任務，將生產任務變成學習任務，有效地穿插在各個學習情境中，通過任務推動，實現學習內容的了解與掌握，做到趣味性與成就感的統一、完全感與探究欲的結合。通過制作多媒體課件和動畫、借助網絡平臺，使學習資源立體化。充分利用學校、行業、企業及其他校外實習基地的實驗實習設備，實現教、學、做一體的課程教學與技能實訓。[4]

2. 教學組織。

在教學組織時，合理進行任務驅動，以學生為主體、教師主導，分組學習。從六步法教學步驟入手。(1)情境導入、任務驅動、提出要求、明確目標。學生收集資料信息，完成資訊過程。(2)學生為完成任務，作出計劃。(3)教師引導，適當提供解決問題的思路；學生分組討論并作出決策。(4)學生完成任務，實施操作。(5)檢查。(6)評價。學生自評、小組評價、教師評價相結合。

以六步法教學步驟為基礎，完成教學任務，讓學生感受到崗位工作的完整過程。

在任務的提出時，要有效設定課題、提出要求、明確目標；在教師引導時，進行重點、難點分析，提供解決問題的思路，指引完成任務的途徑；在對完成的任務進行檢驗與評價時，更多地以鼓勵和啟發為主。

3.教學方法。

教學方法是教師和學生在教學過程中運用的方式與手段的總稱。除了任務驅動法之外，還可以采用小組討論法、直觀演示法和現場教學法等。

六 建立課程評價體系

1.學生成績評價。

成績評價內容分為三個部分：一是教材基本內容，著重考核學生對金剛石及其他刀具材料的理論知識的掌握情況；二是考核學生在完成基于工作過程的具體任務中的表現，著重考核學生的分析問題、解決問題的能力以及團隊協助能力和自主學習能力，通過對整個工作過程的考核以激發學生學習的主動性和積極性，真正鍛煉學生的語言能力和職業能力。考核形式為學生自評、小組評價、教師評價相結合。

2.課堂教學評價。

對教師教學效果評價可以采用自評、學生評價、同行評價和教學督導評價等方式。還可以通過問卷調查進行評價。

3.社會評價。

通過企業培訓與騁請其他院校、行業、企業專家聽課等方式，可以聽取行業、企業專家對本課程的評價。

七 教材建設與教學資源庫建設

通過深入企業實踐，調查了解企業生產所需的生產工藝，與行業專家及企業工程技術人員一起，圍繞典型工作任務，精選企業實際金剛石刀具材料的制備作為教學案例，購置相關教材和教學參考資料，征求企業意見，編寫項目化課程標準，完成校本教材；在試用中發現問題后，及時收集企業、同行及學生等各方面的意見反饋，修改完善，形成較適于高職機制專業學生使用的教材。

根據課程開發的需要，進行教學資源庫的建設。以校企合作的平臺為依托，對金剛石薄膜刀具材料的制備各個工作流程進行視頻、音頻和文字收集整理，形成課程學習所需的素材和積件，利用網絡平臺，將各種紙質習題庫、試題庫轉換為數字化習題庫、試題庫。不斷豐富和充實涵蓋教學設計、教學實施、教學評價的數字化課程教學資源。

八 結束語

基于工作任務開發的金剛石薄膜刀具課程，在鄂州職業大學最近二年的機械設計與制造專業教學中，拓展了學生的知識面，讓學生進一步了解了國內外金剛石刀具材料的發展現狀和前景，增強了學生的學習興趣，教學效果顯著。所培養的學生受到了企業的高度評價。

[1]劉哲.基于工作過程的課程開發方法[J].中國職業技術教育，2008(16) 41-43.

[2]呂反修.化學氣相沉積金剛石膜的研究與應用進展[J].材料熱處理學報，2010(1):15-18.

[3]趙志巖，鄧福銘，盧學軍，等.CVD金剛石涂層刀具研究與應用前景[J].硬質合金，2009(12):246-248.

[4]劉雪梅.基于典型任務工作過程的船舶識圖與制圖課程開發[J].遼寧高職學報，2012(10):47-49.

[5]宋亞林，程敏.熱絲化學氣相沉積(HFCVD)制備金剛石薄膜涂層刀具[J].2013(3):78-80.