《工藝裝備設計》課程項目法教學改革

閻青松 歐陽雪俊 付曉嵐

【摘 要】為了更好地培養(yǎng)工藝裝備設計的應用型人才，用項目引領課程內容，按照項目的工作過程，以“5W1H”組織教學，在“茶館式”分組討論、“無紙化”設計、過程性考核等教學改革措施下，讓學生置身于真實的職業(yè)氛圍中主動探索和嘗試，實現了“開發(fā)型”“設計型”教學，提高了學生的綜合職業(yè)能力和社會能力。

【關鍵詞】《工藝裝備設計》課程 項目法教學改革 5W1H 措施

工藝裝備已成為機械制造業(yè)技術改造和技術更新的核心內容，加速培養(yǎng)掌握工藝裝備設計的應用型人才已成為當務之急。但《工藝裝備設計》課程內容抽象，涉及的知識點多，對于理解能力稍微欠缺的高職學生而言，掌握起來有相當的難度，有的學生往往需要設計2～3個輪回才能稍微入門，嚴重地影響了學生的學習積極性。因此，需要積極探索適合于高職學生學習《工藝裝備設計》課程的教學模式。

項目法教學是當前較為先進的職業(yè)教育教學方法，即師生通過共同實施一個個完整的項目而進行的教學活動。在教學過程中，學生通過完成項目任務，既可以掌握相關的理論和方法，又能養(yǎng)成獨立解決問題的能力，同時還可以激發(fā)學習興趣，使課程教學在師生共同研究、討論和完成任務的過程中實現教學目標。

一、用項目引領課程內容

《工藝裝備設計》課程用項目為中心組織課程內容，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識，并發(fā)展職業(yè)能力，圍繞工藝裝備設計的能力培養(yǎng)，工學結合，積極營造職業(yè)情景，以企業(yè)中的實際工作任務為案例和載體，貫穿專用裝備設計的主線，實現教、學、做一體化。

（一）進行“鏈條式”項目設計

項目的設計要考慮到學生具備的知識和接受能力，考慮到與崗位實際工作的結合程度以及所涉及知識的全面性?！豆に囇b備設計》課程用八個大項目引領通用夾具、常用刀具、常用量具的選用；引領工件的定位、夾緊、切削設計；引領專用夾具設計及專用零件加工工藝裝備設計。在項目訓練中，所有的項目都是環(huán)環(huán)相扣的，一個項目的完成程度直接影響下個項目的開展。一個大項目按工作過程分解為若干小項目，課程教學圍繞小項目展開，形成項目化教學。合理設計教學的項目是項目法教學成功的關鍵。

（二）按照項目的工作過程引領教學

按照項目的工作過程引領教學，實現知識體系按工作體系的重構。如在完成簡單通用夾具設計這個項目時：上課首先給出工件圖紙，進行圖紙分析，得到加工目標；通過提問芯軸有什么用途引導大家擬定通用夾具類型——芯軸；通過多媒體課件動畫演示各種芯軸，選定設計最簡單的芯軸——無夾緊裝置的錐度芯軸；通過分析芯軸的最大和最小軸徑、與工件的定位、夾緊、間隙等問題，介紹設計錐度芯軸所需要的公式尺等知識；然后指導學生設計、計算、查表、制圖。

（三）實現開發(fā)型、設計型教學

把實際設計問題直接擺在學生面前，如何設計也就成了自然而然的課題，學生的學習思維就有了明確的目標性，認知過程也就獲得了內在的積極性與主動性，把以課堂講解為中心轉變?yōu)橐詫嶋H設計為中心。待到一個實際設計完成后，這一設計過程中的一切有關知識和細節(jié)都被融入其中，實現開發(fā)型、設計型教學，學生的學習質量自然就高。

二、用“5W1H”組織教學

“5W1H”為人們提供了科學的工作方法，廣泛應用于企業(yè)管理、生產生活、教學科研等方面，這種方法極大地方便了人們的工作和生活，并能使工作有效地進行，從而提高效率。教學按“5W1H”改革，確定每一個工作項目的“5W1H”：為什么設計（Why）、設計什么（What）、何時設計（When）、哪里設計（Where）、誰設計（Who）、如何設計（How）。

（一）為什么設計（Why）。如：為什么非設計專用夾具不可？能不能選用通用夾具？為什么要設計成這個形狀？為什么采用這個技術參數？

（二）設計什么（What）。如：設計什么類型的工藝裝備？設計什么機床上用的工藝裝備？設計什么樣的刀具？設計什么檢驗方式？

（三）何時設計（When）。如：把后面的設計提到前面行不行？能不能在設計后驗算？公差值達到多少才可以設計？

（四）哪里設計（Where）。如：在哪里設計？為什么偏偏要在機房這里設計？是在課堂里畫圖還是課后宿舍里設計？

（五）誰設計（Who）。如：刀具，或量具，或定位元件，或對刀元件，或導向元件，由誰設計？如何安排、分配組員？為什么要讓他設計分度裝置？如果他最擅長電腦軟件，但計算粗心，是不是安排他畫圖？

（六）如何設計（How）。我們是怎樣設計的？為什么用這種方法來設計？有沒有別的方法可以設計？到底應該怎么設計？有時候設計方法一改，全局就會改變。

三、教學改革措施

以工學結合為平臺，以課程建設為根本，以項目為驅動，以典型零件為載體，按工作體系設計課程并選擇教學內容，實現知識體系按工作體系的重構，實現開發(fā)型、設計型教學。

（一）改革學習環(huán)境——模擬工作氛圍

通過一項項工作任務，模擬工藝裝備設計工作的場景，讓學生不僅置身于學習環(huán)境中，更置身于職業(yè)氛圍中，在校期間就已經開始涉足、熟悉真實職業(yè)崗位的典型工作任務是怎樣被完成的，從而實現畢業(yè)生與就業(yè)崗位的無縫對接。

（二）改革學習方式——讓學生主動學習

師生共同實施一個完整項目的學習、研究過程中，學生會積極主動地去探索、嘗試，改變學生被動接受的學習方式。從信息的搜集、計劃的制訂、方案的選擇、目標的實施、信息的反饋到成果的評價，學生參與整個過程的每個環(huán)節(jié)，成為學習活動中的主人。

（三）改革學習方法——“茶館式”分組討論法

首先分組，同一小組的學生坐在一起，教師在布置設計任務后，學生分組討論——“茶館式”分組討論法，并分別上講臺闡述本小組討論的設計方案，教師對各組的結構、方案進行比較和評估，指出各自的優(yōu)缺點，充分利用學生的好勝心理調動學生的主觀能動性，讓學生在辨析中得到較好的設計方案。

（四）改革教學設計——“鏈條式”項目

《工藝裝備設計》的項目訓練中，一個大項目按工作過程分解為若干小項目，所有的項目都是環(huán)環(huán)相扣的，一個項目的完成程度直接影響下個項目的開展，構建了遞進式、知識點內在邏輯聯(lián)系緊密的課程體系。

（五）改革訓練方法——“無紙化”設計法

讓學生的工藝裝備設計過程大部分采用三維軟件，如ProE軟件、CAWCAM/CAE軟件或UG軟件等，讓學生在軟件中客觀地看到自己的設計結果，知道自己設計方案的優(yōu)缺點，讓學生在“學中做，做中學”。而且工藝裝備的元件制作、裝配、誤差的計算、影響工藝裝備精度的因素等各方面的知識都變得非常直觀。三維軟件具有建模、虛擬裝配等功能，降低了學習的難度，提高了授課效率。最后還可利用其NC模塊模擬加工使用過程，驗證其設計工藝裝備的實用性。

（六）改革考核評價方法——過程性考核

廢除傳統(tǒng)的一考定乾坤的課程考核和評價的模式，積極探索以學生為中心、切實提高學生就業(yè)能力的考核評價方法。實行多元、動態(tài)發(fā)展的過程性考核，在學習過程中時刻檢驗學生的接受掌握情況，用“平時設計作業(yè)+階段設計考核+期末綜合考核”的模塊化分級積分，層層考核，層層監(jiān)控，加大了課程全程質量監(jiān)控力度，考核結果基本能夠反映學生學習后真正的設計應用能力。工藝裝備設計的結果不是唯一的，而是多樣化的，所以對學生的學習評價和解決問題方案的標準并不是“對”與“錯”，而是“好”與“更好”。如讓學生建立自己的課程學習檔案，一步一步地收集檢查他們每一個設計取得進步和結果的時候，也在主動地建構知識、解決問題，并對自己的進步做出積極的評定，使學生成為評價的主人，端正學習態(tài)度，對自己的發(fā)展負責。

（七）培養(yǎng)學生的“四性”

激活學生的主動性是教師的重要工作，學生主動積極地學習是獲取知識的來源和動力；培養(yǎng)學生的靈活性，教師要引導學生克服習慣性心理，從多角度、多方面啟發(fā)學生的設計意識；培養(yǎng)學生的綜合性，積極結合生產實際綜合選擇工作項目，結合多門學科知識進行學生綜合應用能力的培養(yǎng)，使學生的知識有機結合和整體化；培養(yǎng)學生的獨特性，學生因性格興趣、成長環(huán)境、知識積累、學習程度等差異，設計的工藝裝備也會不同，教師對那些有自己想法和創(chuàng)新的設計應給予特別的贊揚。

四、結語

當然，《工藝裝備設計》課程教師不僅要系統(tǒng)地掌握機械設計與制造知識，具有工藝裝備設計工程實際的背景，具備復雜工件加工工藝和工藝裝備設計及加工工藝編制等技能，還要掌握一定的教學方法與藝術。教師只有具備了相應的內涵，才能在學生自主探究、設計和模擬操作中隨時回答學生提出的問題，及時解決他們遇到的困難；教師只有掌握一定的教學方法與藝術，才能有效地培養(yǎng)學生的興趣和提高教學質量，才能在探索、解決問題的過程中向學生展示自己的認識過程，以引導學生積極探索與嘗試，共同完成教學任務。

對于高職院校的學生來說，學習成果的精髓不是知識的積累，而是職業(yè)能力的提高。職業(yè)能力的形成不僅是靠教師的教，更重要的是在親自參與職業(yè)實踐中形成的。在《工藝裝備設計》課程項目法教學改革中，師生共同參與一個個完整項目的學習、研究過程，從信息的搜集、計劃的制訂、方案的選擇、目標的實施、信息的反饋到成果的評價，學生會積極主動地去探索、嘗試，成為學習活動的主人。在教師的引導下，學生在小組中分工合作、共同努力來完成工作任務，培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作、交流溝通等綜合職業(yè)能力和社會能力。這樣，學生在校學習期間就已經置身于真實的職業(yè)氛圍和環(huán)境之中，熟悉了真實職業(yè)崗位的典型工作任務是怎樣被完成的，將會實現畢業(yè)生與就業(yè)崗位的無縫對接。

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