基于工作過程系統(tǒng)化的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程改革研究

摘要：整合機(jī)械工程材料、機(jī)械制造技術(shù)及部分公差與配合的內(nèi)容，基于實(shí)際的工作過程，系統(tǒng)化的重新設(shè)計機(jī)械制造基礎(chǔ)的授課形式、內(nèi)容、場合，以達(dá)到良好的教學(xué)改革效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造基礎(chǔ) 工作過程系統(tǒng)化 課程設(shè)計

1 概述

《機(jī)械制造基礎(chǔ)》是一門面向計算機(jī)輔助設(shè)計與制造、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造等機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)群平臺課，具有應(yīng)用面廣、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。課程內(nèi)容涵蓋了機(jī)械工程材料、金屬工藝學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)以及部分公差與配合等多方面的內(nèi)容，具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，所涉及的知識面廣，與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)關(guān)系緊密。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具有正確選擇原材料和妥善安排加工工藝方案的能力，掌握金屬材料熱處理的基本方法，熟悉機(jī)械加工中的各種常見的加工方法和規(guī)范操作，具備典型機(jī)械零件工藝流程的編制能力。

在當(dāng)前的授課中，很多院校還是按照傳統(tǒng)的授課模式，以知識的灌輸為主，教師作為授課過程的主體，學(xué)生作為被動的知識接收者，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得不到激發(fā)，授課效果不好。在課程的設(shè)置上，有很大一部分院校，仍然按照傳統(tǒng)的課程設(shè)置方式，機(jī)械工程材料、機(jī)械制造技術(shù)分開授課，這樣就割裂了知識的相關(guān)性和完整性，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)不具系統(tǒng)性，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。也有一些院校，針對此課程的特點(diǎn)，進(jìn)行了一些改革，但是基本上還是簡單的把知識模塊進(jìn)行合并，同樣的達(dá)不到真正的以能力為導(dǎo)向的培養(yǎng)目標(biāo)。

2 工作過程系統(tǒng)化課程簡介

所謂工作過程， 指的是個體“為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個完整的工作程序”[1，2]。即在課程的設(shè)計開發(fā)中，必須要依據(jù)有序性、整體性和生成性的原則，從企業(yè)工作的實(shí)際需求和高職教育的需要這兩個方面進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行整體課程設(shè)計；在課程設(shè)計的過程中，必須要有系統(tǒng)的邏輯路線，能力培養(yǎng)的過程必須遵循職業(yè)發(fā)展的規(guī)律和認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的規(guī)律，在從新手到專家、從簡單到復(fù)雜的學(xué)習(xí)以及訓(xùn)練過程中，使知識、技能和職業(yè)價值觀的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)融合，集于一體，而不是分離[3]。

3 工作任務(wù)及情境設(shè)計

工作過程系統(tǒng)化課程的開發(fā)，首先需要根據(jù)專業(yè)相應(yīng)工作崗位及崗位群實(shí)施典型工作崗位及相對應(yīng)的典型任務(wù)分析并進(jìn)行進(jìn)一步歸納，以形成源于典型任務(wù)又高于典型工作任務(wù)的，符合企業(yè)需求的行動領(lǐng)域；同時，作為一種教育，課程設(shè)計不能只考慮企業(yè)的需求。課堂與真正的企業(yè)生產(chǎn)是有區(qū)別的，企業(yè)的目標(biāo)是盈利，而教育的目標(biāo)是培養(yǎng)人才，不僅注重學(xué)生的一次就業(yè)情況，而且必須關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，所以，必須在企業(yè)的目標(biāo)中融入教育因素，合理的將知識融于工作過程之中；在具體的課程設(shè)計中，學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程需要多個學(xué)習(xí)情景來實(shí)現(xiàn)，在工作任務(wù)及其工作過程的背景下，將學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的能力目標(biāo)極其學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行基于教學(xué)轉(zhuǎn)換后，構(gòu)成多個學(xué)習(xí)單元。對于《機(jī)械制造基礎(chǔ)》這門課程，從企業(yè)的典型工作任務(wù)中提煉出相應(yīng)的能力目標(biāo)，包括能夠正確使用材料力學(xué)性能測試儀器、能夠針對典型零件進(jìn)行正確的材料選擇、能夠正確分析典型零件的加工工藝流程、能夠熟練操作普通機(jī)床等；在每一項(xiàng)工作任務(wù)的設(shè)計中，將這些能力的培養(yǎng)融入其中，從而在工作任務(wù)的完成中達(dá)到能力培養(yǎng)的目的。本課程以一級圓柱齒輪減速器的加工與裝配為課程學(xué)習(xí)的總?cè)蝿?wù)，減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨(dú)立部件，常用作原動件與工作機(jī)之間的減速傳動裝置，在原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛[4]。其中一級圓柱齒輪減速器是其中最簡單的一種結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)包括了軸類零件、套同類零件、叉架類零件、圓柱齒輪零件以及標(biāo)準(zhǔn)件和常用件。這些零件具有較好的代表性。例如以減速器中軸的加工為工作情景，該軸是一種典型的階梯軸零件，它的制造過程具有較好的代表性，為了完成這項(xiàng)任務(wù)，學(xué)生首先需要進(jìn)行軸類零件材料的選擇，這就需要相應(yīng)的學(xué)習(xí)材料力學(xué)性能的測試方法以及碳鋼的性能特點(diǎn)；接著需要選擇合適的軸類零件毛坯并進(jìn)行下料；然后就需要編制加工工藝卡，確定加工工序和定位基準(zhǔn)，學(xué)習(xí)車外圓、車端面、車螺桿螺紋部分；粗加工之后，還需要選擇合理的熱處理方案對其進(jìn)行熱處理，這就學(xué)習(xí)到了淬火的原理及淬火工藝的確定；最終，加工的零件采用硬度計進(jìn)行測量其表面硬度，并測量其他尺寸，來判斷軸的加工正確性。在這項(xiàng)任務(wù)的完成過程中，學(xué)生能夠鍛煉到多項(xiàng)能力，融合了多項(xiàng)知識目標(biāo)，再現(xiàn)了企業(yè)的生產(chǎn)過程，培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計中，老師要在認(rèn)真分析教學(xué)大綱和教材的基礎(chǔ)上，整合課程的知識點(diǎn)[5]；工作任務(wù)的設(shè)定要貼合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，給學(xué)生設(shè)計能夠?qū)W以致用的情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；同時，任務(wù)的設(shè)計還需要符合普遍的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，由易到難、由簡單到復(fù)雜。我們以一級圓柱齒輪減速器的加工和裝配為課程的總?cè)蝿?wù)貫穿在課程的學(xué)習(xí)之中，共設(shè)計了以下幾個工作情景。

表1總工作任務(wù)實(shí)施過程

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每個工作情景的設(shè)計要具有代表性、可實(shí)施性，以任務(wù)3為例，表2詳細(xì)說明了該工作情景的實(shí)施過程及對應(yīng)的知識模塊。使學(xué)生在完成每個工作任務(wù)的過程中，能夠觸類旁通，從而在完成該門課程之后，相應(yīng)的技能、知識、職業(yè)素質(zhì)都能達(dá)到相應(yīng)的目標(biāo)。

表2情景2減速器箱體的加工

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在每個工作情景的實(shí)施過程中，首先將一個班分成若干個小組，以小組為單位分配任務(wù)，進(jìn)行討論分析，思考相關(guān)問題，涉及到已學(xué)的知識點(diǎn)的，讓學(xué)生自己給出解決方案，對于隱含在任務(wù)中的新知識點(diǎn)，則引導(dǎo)學(xué)生自己主動提出，老師加以說明，必要的時候還要學(xué)生自己查詢課外資料，然后在工作任務(wù)實(shí)施中加以運(yùn)用，從而達(dá)到對新知識的掌握。在工作任務(wù)的執(zhí)行過程中，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以情景任務(wù)為導(dǎo)向、能力為本位的教學(xué)特點(diǎn)，充分培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是積極參與者、活動主體，也是他們勞動成果的享受者，他們不斷與老師、同學(xué)進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)，自己也會在課外積極查詢相關(guān)資料，很好的培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)意識、開展工作的能力以及職業(yè)精神。同時，由于在實(shí)施教學(xué)過程中，每個知識點(diǎn)都是隱藏在一個個小的具體工作情景中，忽略了知識的完整性，所以在工作任務(wù)完成后，老師應(yīng)該進(jìn)行回顧、歸納、擴(kuò)展，告訴學(xué)生哪些是重點(diǎn)需要注意的地方，平時多加練習(xí)，從而在具體工作情景的完成過程不斷提高學(xué)生的專業(yè)水平。

4 總結(jié)與考核

基于工作過程系統(tǒng)化的課程在考核時，采用考試與任務(wù)完成情況評價相結(jié)合，注重過程性，促使學(xué)生能夠積極思考，開拓創(chuàng)新，靈活運(yùn)用所學(xué)知識，注重學(xué)生動手能力和在實(shí)踐中分析問題、解決問題能力的考核，對學(xué)生能力進(jìn)行全面綜合評價。從而優(yōu)化教學(xué)過程，深化教學(xué)改革效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜大源.世界職業(yè)教育課程改革的基本走勢及其啟示[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2008，9(319):7-13.

[2]姜大源.論高等職業(yè)教育課程的系統(tǒng)化設(shè)計——關(guān)于工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)的解讀[J].中國高教研究，2009，4:66-70.

[3]姜大源.論高職教育工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，3(10):1-6.

[4]程乃士.減速器和變速器設(shè)計與選用手冊[M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2007：215.

[5]董兵兵.任務(wù)驅(qū)動法在《機(jī)械制造基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣西輕業(yè)，2011，7(152):150-151.

作者簡介：晏夢雪（1985-），河南人，專任教師，機(jī)械助教，研究方向：機(jī)械設(shè)計、工程材料、材料加工等。