《数控车削加工》项目教学方案的设计
《数控车削加工》项目教学方案的设计 介绍了项目课程的概念,以《数控车削加工》项目课程 为例,阐述了项目设计的模式、项目类型的选择、项目的选 取及序化和项目知识的确定。项目设计体现了设计者的新颖 性、独特性和创造性。摘 要:
数控车削加工;
项目课程;
工作任务 1 《数控车削加工》项目课程简介 《数控车削加工》课程为高职机械制造及自动化专业的 一门专业主干课程,本课程培养学生识读中等复杂零件图及 编制数控加工工艺文件的能力、对中等复杂轴套零件进行手 工编程能力和熟练操作数控车床的能力,具有较强的综合性 和实用性。
作为一门职业教育课程,项目课程已逐渐成为其中的主 导理念。项目课程的定义为:“以工作任务为课程设置与内 容选择的参照点,以项目为单位组织内容并以项目活动为主 要学习方式的课程模式”[1]。项目课程模式打破了学科化 的知识体系,从职业岗位分析出发,依据职业岗位工作任务 组建一系列行动化的学习项目,而这些项目通常就是典型零 件、典型产品和典型工艺等。学生的学习过程是以行动为主 的自我建构过程,以完成工作化的学习任务为基础,在有目 标的行动化学习中积累实践知识、获取理论知识。
本文将以《数控车削加工》课程标准为基础,数控车工国家职业资格标准为依据,对课程进行项目化设计。
2 项目设计的模式 项目设计中首先要解决的问题是项目与工作任务的匹 配模式,常见模式有循环式、分段式和对应式,这三种模式 是按照项目与工作任务的关系来确定的。当项目包括所有工 作任务时,应采用循环式;
当项目以工作任务为界线划分为 若干个小项目时,则选择分段式;
当项目与工作任务是一一 对应时,则采取对应式。
对于《数控车削加工》这门课程,其包括如下工作任务:
1)零件的图样分析与结构工艺性分析;
2)根据零件材料与 批量确定毛坯;
3)工件的装夹与刀具的选择;
4)零件加工 顺序的安排;
5)切削用量的选择;
6)工艺文件的制定;
7) 加工路线的确定及相关的数值计算;
8)加工程序的编制;
9) 零件的加工;
10)零件加工精度的检测。
在生产实践中,以上工作任务并不是孤立存在的,而是 通过操作人员对零件的数控加工来完成,它是一个综合的工 作过程。因此,在设计项目时,应将所有的工作任务综合到 一个项目中,通过对项目的学习来获得完整的工作任务。所 以,《数控车削加工》项目课程应采用循环式。
当然,要获得与本门课程相关的专业知识与职业技能, 仅一个项目是难以实现的。因此,在实际项目设计过程中, 可以根据数控车削加工零件的难易程度来设计一系列项目, 通过项目的由易到难,使学生的职业能力得到不断的提升。如图1所示为循环式项目设计模式[1]。
图1 循环式项目设计模式 3 项目的类型 《数控车削加工》项目课程是一门综合性较强的实践课 程,在实践教学过程中,需要通过学生对机床设备的操作来 完成相应的实践项目。从课程的实践特点来看,对学生进行 安全操作规程的学习是必不可少的,但是从学生的认知过程 来看,实践操作中的错误却是不可避免的,如程序输入的错 误,操作步骤的错误等。因此,从安全角度考虑,可以采取 模拟项目与真实项目相结合。
真实项目,也就是针对本门课程所设计的一系列项目。
从课程所针对的职业岗位出发,应使项目尽可能来源于企业 生产的实际产品或提供的服务,真实项目有利于学生体验企 业的“真实感”,使学生提前获得企业对产品技术标准的真 实体验。在真实项目实施之前,可以先通过数控加工仿真软 件对项目即零件进行模拟加工,也就是先实施模拟项目。模 拟项目可以实现对项目整个工作过程的全程模拟;
同时,它 可以及时监测学生在项目实施中所产生的错误,并予以提示, 使类似错误不会在真实项目中发生,提高项目实施的安全性。
4 项目的选取与序化 4.1 项目的选取 在对项目进行选取时应考虑以下两点:
1)与课程目标相适应。在进行项目设计时,其难易程度应该与本门课程的目标定位相适应。《数控车削加工》为 职业教育类课程,对于这门课程,中职与高职的相关专业均 有开设,如何来体现它们之间的差别?可以通过中职与高职 在课程目标定位上的差距来体现。中、高职的目标定位是不 相同的,从而其所选择的项目的难度也是有所区别的。因此, 以数控车削典型零件为项目载体,可以根据选择零件的加工 技术难度来加以区分。
2)项目之间形成一定的逻辑关系。对于学科课程,其 知识是按照基本理论知识、专业基础知识、专业知识、学科 前沿知识这样的逻辑关系来安排的。同样,对于项目课程, 其知识的展开也必须按照某种逻辑关系来进行。项目课程的 开发来源于对企业相关工作岗位所完成的工作任务的分析, 所以项目的设计也应围绕相关职业领域的工作逻辑来展开。
《数控车削加工》的工作任务是加工各种车削类零件,因此, 可以按照典型车削类零件作为项目之间的逻辑主线。
4.2 项目的序化 项目的序化主要是针对项目模式中的循环式而言的,其 它两种模式不存在项目序化的问题,即在以项目为单位来组 织教学时,应合理安排项目之间的顺序,使项目的学习过程 能够符合学生的认知结构与认知过程。
项目序化的常见模式有三种:递进式、并列式和车轮式 [1]。递进式,即按照项目的难易程度来序化项目;
并列式, 即项目之间无明显的逻辑关系,而是按照横向的并列关系来序化;
车轮式,即按照项目的内容对项目进行扩充与序化。
表1所示为《数控车削加工》课程项目设计方案。从项 目之间的逻辑主线来看,其项目的序化是按照零件加工的难 易程度来进行的,如轴类零件的加工是按照从简单的阶梯轴 零件到复杂的外形轮廓综合件这样的顺序来安排项目。从零 件的加工内容来分析,其项目的序化是按照项目内容的不断 扩充来进行,如套类零件的加工是按照阶梯孔—含内沟槽阶 梯孔—含内螺纹阶梯孔—含平底孔这样的顺序来安排项目。
所以,《数控车削加工》项目课程的序化是递进式与车轮式 两种模式的结合。
表1 数控车削加工项目设计方案