基于工作過程的“機械制造工藝與夾具”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計研究

尹亮

摘 要：文章結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有的“機械制造工藝與夾具”課程教學(xué)研究成果和教學(xué)經(jīng)驗，基于課情和學(xué)情分析，從總體思路、課程思政、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及組織形式、教學(xué)方法手段及重難點突破、技能訓(xùn)練項目任務(wù)書、教學(xué)評價等7個維度，探討了一種基于工作過程、崗課賽證一體融通的“機械制造工藝與夾具”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計。經(jīng)三年的教學(xué)實踐證明，效果明顯優(yōu)于以往的教學(xué)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：課情；學(xué)情；教學(xué)設(shè)計；工作過程；崗課賽證

Research on Blended Online and Offline Teaching Design of “MechanicalManufacturing Technology and Fixtures” Course Based on Work Process

Yin Liang

（Department of Mechanical Engineering，Baotou Vocational ＆ Technical College，Baotou，Inner Mongolia 014030）

Abstract：Combining the existing research results and teaching experience of the “Mechanical Manufacturing Technology and Fixtures” course in China，this article，based on the analysis of the course context and student characteristics，explores a blended online and offline teaching design for the course that integrates work processes，industry courses，and competition certification.The design is examined across seven dimensions：overall approach，ideological and political education in the curriculum，teaching content，teaching modes and organizational forms，teaching methods and tools，tackling key and difficult points，skills training project tasks，and teaching evaluation.Through three years of teaching practice，it has been proven that this approach is more effective than previous teaching designs.

Key words：Course Context;Student Characteristics;Teaching Design;Work Process;Industry Courses;Competition Certification

一、引言

“機械制造工藝與夾具”課程歷來是高職機械類專業(yè)的一門核心課程，在課程體系中處于核心地位，對機床操作工、工藝技術(shù)員、設(shè)備裝調(diào)工、生產(chǎn)管理員等崗位應(yīng)具備的工藝編制與實施、工裝設(shè)計與制造、機床操作與維護、質(zhì)量檢測與控制、生產(chǎn)組織與管理等能力的培養(yǎng)起到重要作用。

近年來，國內(nèi)一些學(xué)者結(jié)合新興職教理念和先進技術(shù)手段，諸如項目教學(xué)、理實一體化教學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)+混合式教學(xué)、課程思政、1+X證書制度等，對相關(guān)課程教學(xué)進行了研究。張彥彬等。［1］開展以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的“項目教學(xué)法”研究，構(gòu)建以“零件制造工藝規(guī)程及夾具設(shè)計”為主題的項目實施路線，建立基于過程和綜合考核學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的層次化分級教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)，形成以產(chǎn)出為導(dǎo)向、量化可控、多路反饋的能力達成度精準(zhǔn)評價體系，歷經(jīng)6年實踐證明效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式；孟少明等。［2］以典型零件傳動軸為設(shè)計對象串聯(lián)所有教學(xué)任務(wù)，引入工藝方案的加工實施環(huán)節(jié)來完成方案技術(shù)性和經(jīng)濟性分析，選取專業(yè)相關(guān)的案例或事跡加強課程思政，并結(jié)合豐富的教學(xué)資源、仿真軟件以及多種網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的線上教學(xué)模式，克服了“機械制造工藝”課程原教學(xué)項目任務(wù)設(shè)計前后不一致、內(nèi)容連貫性差等問題；翁燦等。［3］針對傳統(tǒng)課堂教學(xué)現(xiàn)狀，從課程教學(xué)團隊、教學(xué)設(shè)計、課程思政、教學(xué)方法、課程資源、考核評價六方面，探討“機械制造工藝學(xué)”課程混合式教學(xué)模式的建設(shè)與實施；張宏等。［4］針對“機械制造工藝”概念多、標(biāo)準(zhǔn)多、專業(yè)知識多、課后作業(yè)多與授課學(xué)時少等問題，通過課程思政激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和愛國情懷，通過線上線下混合式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和分析、解決問題的能力，通過建設(shè)靈活便捷的網(wǎng)上教學(xué)資源拓展課程設(shè)計內(nèi)涵，通過全過程形成性評價提供教學(xué)反思及其改進方向，促進了具有自主學(xué)習(xí)能力、終身學(xué)習(xí)意識與習(xí)慣、創(chuàng)新精神的國際化人才的培養(yǎng)；許遠。［5］在回顧和總結(jié)“雙證書”教材開發(fā)的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上，對基于“1+X證書”的“課證融合”教材開發(fā)的技術(shù)要點和關(guān)鍵問題進行了分析。本文結(jié)合國內(nèi)已有研究成果，深入開展課情、學(xué)情分析，對照課程教學(xué)目標(biāo)，探討基于工作過程、崗課賽證一體融通的“機械制造工藝與夾具”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計。

二、課情與學(xué)情分析

（一）課情分析

總體看來，“機械制造工藝與夾具”課程具有“四多四強”的特點?！八亩唷笔侵竷?nèi)容多、概念多、標(biāo)準(zhǔn)多、涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能多，“四強”是指理論性強、綜合性強、應(yīng)用性強、靈活性強。

本課程一般設(shè)置“機械加工工藝基礎(chǔ)”“機械加工工藝規(guī)程設(shè)計”“機械加工質(zhì)量分析與控制”“典型零件加工”“工件的定位裝置與夾緊裝置”“機床專用夾具設(shè)計”“機械裝配工藝基礎(chǔ)”“計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計”等教學(xué)項目。課程本身包含的概念和術(shù)語就多達數(shù)十條，還涉及機械制圖、工程材料與熱加工、公差配合與測量技術(shù)、機械設(shè)計、金屬切削加工方法與機床、機械CAD/CAM、鉗工、冷加工等方面大量的概念、術(shù)語、標(biāo)準(zhǔn)、知識和技能，而學(xué)生應(yīng)具備的工藝編制與實施、工裝設(shè)計與制造、機床操作與維護、質(zhì)量檢測與控制、生產(chǎn)組織與管理等能力必須經(jīng)過充分的實踐和應(yīng)用才能得以培養(yǎng)，加之零件的機械加工工藝方案往往并不唯一，這就決定了本課程鮮明的“四多四強”特點。

（二）學(xué)情分析

學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱。不少高職院校近年錄取分?jǐn)?shù)線低于200分，進入高職院校的學(xué)生大部分是小學(xué)、初中、高中階段學(xué)習(xí)差的學(xué)生。

學(xué)習(xí)起點參差不齊。高職生源包括普通高中畢業(yè)生、職業(yè)中學(xué)畢業(yè)生以及中專畢業(yè)生，甚至少部分社會在職人員，生源在文化基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)上差別很大。

厭學(xué)現(xiàn)象普遍。主要原因有：一是缺乏上進心，不慕學(xué)；二是無學(xué)習(xí)興趣，不愛學(xué)；三是認(rèn)為學(xué)了也沒用，不肯學(xué)；四是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，學(xué)不會。

自主能力較差。家庭過于溺愛學(xué)生，從小到大大事小情一手包辦，使高職學(xué)生缺乏生活歷練，沒有養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣、自我約束的能力以及良好的生活習(xí)慣與能力。

對新鮮事物感興趣但缺乏判斷力和自控力。受網(wǎng)絡(luò)、手機等影響，高職學(xué)生接受新事物、新信息非常便捷，對潮流時尚有較明顯的追逐心理，比較容易沉溺于手機游戲、網(wǎng)絡(luò)聊天等。

在進入本課程學(xué)習(xí)前，學(xué)生已經(jīng)在機械制圖、工程材料與熱加工、公差配合與測量技術(shù)、機械設(shè)計、金屬切削加工機床及其操作等方面具有一定的基礎(chǔ)；相比于端坐教室聆聽講課，更愿意現(xiàn)場動手操作。

通過課情、學(xué)情分析不難看出，“機械制造工藝與夾具”課程教學(xué)難度很大，需要教學(xué)團隊精心做好教學(xué)設(shè)計。

三、基于工作過程的“機械制造工藝與夾具”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計——以包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

（一）總體思路

圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，參照國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對接職業(yè)崗位實際工作任務(wù)及崗位工作能力要求，融入機械產(chǎn)品三維模型設(shè)計等“1+X”證書考核點和機械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)、智能制造技術(shù)等競賽要求，以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)要求，遵循職業(yè)教育教學(xué)規(guī)律，基于工作過程，與企業(yè)能工巧匠、技術(shù)能手共同組建“雙師型”教學(xué)團隊，共同確定教學(xué)目標(biāo)，共同構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，共同開展教學(xué)活動。

（二）課程思政

堅持言傳身教、以身作則、率先垂范，以光輝的榜樣引領(lǐng)學(xué)生、以良好的氛圍熏陶學(xué)生、以科學(xué)的工作教導(dǎo)學(xué)生，萃取工匠精神、勞模精神、兵工精神、創(chuàng)新精神、愛國主義精神以及其他優(yōu)秀人文精神的豐富內(nèi)涵融入課程思政，并一以貫之付諸于教學(xué)實踐，以收到教書育人、立德樹人的顯著成效。

（三）教學(xué)內(nèi)容

按照課程教學(xué)目標(biāo)要求，以項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動、崗課賽證一體融通為引領(lǐng)，構(gòu)建“基于項目載體、遵循工作過程、邏輯銜接有序、難度逐層遞增”的教學(xué)內(nèi)容，選取“剖分式減速器”為項目載體，串聯(lián)“機械加工工藝基礎(chǔ)”“機械加工工藝規(guī)程設(shè)計”“典型零件加工”“機械加工質(zhì)量分析”“工件的定位裝置與夾緊裝置”“機床專用夾具及其設(shè)計”“機械裝配工藝基礎(chǔ)”等7個理實一體化教學(xué)項目。課程實踐部分包含“自由度分析與工序尺寸計算”“簡單零件加工工藝規(guī)程制訂與實施”“機床專用夾具設(shè)計”“組合夾具設(shè)計與裝拆”“裝配工藝規(guī)程制訂與實施”等5個專項技能訓(xùn)練項目。利用工藝工裝專業(yè)教室、機械CAD/CAM實訓(xùn)室和機械加工實訓(xùn)中心創(chuàng)設(shè)真實生產(chǎn)環(huán)境，以企業(yè)真實生產(chǎn)項目——“剖分式減速器”為載體，基于工作過程開展理實一體化教學(xué)，實現(xiàn)教、學(xué)、做實戰(zhàn)化。

（四）教學(xué)模式及組織形式

基于學(xué)情分析和工作過程，依托智慧職教平臺、專業(yè)教學(xué)資源庫教學(xué)平臺和多元化網(wǎng)絡(luò)資源平臺，建設(shè)充足的多元化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，采用理實一體、線上線下混合的教學(xué)模式。將教學(xué)過程分為“課前預(yù)學(xué)—課中研學(xué)—課后固學(xué)”三個階段，總體形成“課前線上預(yù)學(xué)并明確任務(wù)—識讀一般常識和普遍手法—剖析典型案例及關(guān)鍵問題—模仿典型案例預(yù)完成設(shè)計—改進設(shè)計方案并剖析原因—整理設(shè)計成果和實操驗證”的六步教學(xué)組織形式，以達到“課前感知—課中認(rèn)知—課后深知”的教學(xué)效果。如圖1所示。

（五）教學(xué)方法手段及教學(xué)重難點突破

零件工藝分析、毛坯確定、工藝路線擬定、工序詳細設(shè)計和機床專用夾具設(shè)計是本課程教學(xué)的重點，機械加工質(zhì)量分析與控制是本課程教學(xué)的難點。課程團隊通過廣泛運用微課、視頻、動畫等多種教學(xué)資源和課中深入淺出、形象生動的精講與探討，以及基于工作過程的理實一體化教學(xué)，一步一步引導(dǎo)學(xué)生化解學(xué)習(xí)困惑、突破教學(xué)重點和難點。

（六）技能訓(xùn)練項目任務(wù)書

技能訓(xùn)練項目任務(wù)書的設(shè)計完全基于工作過程詳細分解項目任務(wù)，每個步驟形成具體的成果，以達到思路清晰、步驟明了、理實一體、即行即測的效果。圖2為“簡單零件加工工藝規(guī)程制訂與實施”項目任務(wù)書的部分內(nèi)容，展示了該技能訓(xùn)練項目的任務(wù)說明、零件描述和訓(xùn)練結(jié)束后必須上交的整套工藝文件?！皺C床專用夾具設(shè)計”“組合夾具設(shè)計與裝拆”“裝配工藝規(guī)程制訂與實施”等技能訓(xùn)練項目的任務(wù)書可照此進行設(shè)計。

（七）教學(xué)評價

對照課程教學(xué)目標(biāo)，科學(xué)設(shè)置多元化過程考核和期末終結(jié)考核的內(nèi)容、方式和比重，如圖3所示。

四、結(jié)語

綜上所述，“機械制造工藝與夾具”課程具有內(nèi)容多、概念多、標(biāo)準(zhǔn)多、涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能多，以及理論性強、綜合性強、應(yīng)用性強、靈活性強的特點，教師深感難教、學(xué)生深感難學(xué)。通過三年的教學(xué)實踐證明，基于工作過程的“機械制造工藝與夾具”課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計較以往更加科學(xué)合理，教學(xué)效果明顯改善。課程團隊將在今后的教學(xué)實踐中不斷總結(jié)、改進、完善，以進一步提高教育教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

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［5］許遠.基于“1+X證書”的“課證融合”教材開發(fā)研究［J］.職業(yè)教育研究，2019（7）：32-40.

（責(zé)任編輯 郭曉勇）