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試論《使用加工中心(銑)的零件加工》課程教學設計
論文關鍵詞：加工中心 零件加工 教學項目 學習單元 教學資源 教學設計
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論文摘要：在《使用加工中心(銑)的零件加工》課程教學設計中，選取企業典型零件作為項目載體，將加工所需職業能力進行細分，并通過去除零件煩瑣、重復特征，設計出具有普適性、適用性的教學項目，最后將具有區域特征的零件加工作為綜合性項目。依據能力進階規律和認知規律，將學習單元及其對應的工作任務進行序化，且每個學習單元都設計引導項目、討論項目和自主項目。同時，開發面向教師的教學指導文件資料和面向學生的學習資源，作為課程與教學的支撐。
《使用加工中心(銑)的零件加工》是數控技術專業課程體系中第二個專項學習階段的核心課程，本文通過對該課程教學內容設計的探討，提出單元教學法的具體實施策略。
一、教學內容的選取
在教學內容選取上堅持“四突出一兼顧”原則，即突出國內制造業共性需求要素—職業素養;突出加工中心制造零件的典型加工特征的技能要素—實用性;突出不同區域專業知識的共性要素—普適性;突出教育部技能大賽的核心思路—以賽促學;兼顧區域制造業的特色—內容的可選性、針對性。
課程基于面向全國的調研結果，對相關信息進行歸納總結。
企業調研階段:這一階段主要通過畢業學生調查、企業專家座談，并委托深圳市機械行業協會對特區企業數控加工技術的應用情況及對應崗位能力要求進行專項調研。調查表明，加工中心(銑)是制造類企業使用最多的數控加工設備;在使用加工中心(銑)的零件加工中，主要技術崗位有機床操作、數控編程及工藝編制等。
分析歸納階段:首先根據企業對使用加工中心(銑)加工零件的能力要求，確定課程需要培養學生掌握的理論知識和操作技能目標。
方法能力、社會能力確定階段:根據社會對人才的要求，在確定教學內容時，將專業能力、方法能力、社會能力的培養放在同樣重要的地位。其中，專業能力包括編程能力、機床操作能力及相關理論知識;方法能力包括解決實際問題能力、獨立學習新技術的能力、評估總結工作結果能力;社會能力包括溝通協調能力、職業道德、環境意識等。
在剖析前期調研所獲得的典型工作任務產品的基礎上，綜合職業資格標準和教育部技能大賽的要求等信息，確定基本教學內容:加工中心(銑)的日常維護、安全環保措施和5S管理;加工中心(銑)基本操作(面板操作、刀具工件裝夾);加工工藝參數的選擇(切削參數選擇及冷卻液的使用);典型零件(具有內外輪廓、型腔、平面、孔和曲面等幾何要素)的手工編程(包括使用簡單的宏指令編程)與加工;零件加工質量檢測和分析;加工中心(銑)的常見故障分析;基本工藝分析解決能力;團隊合作和溝通交流方法。
二、學習單元設計
課程選取深圳中興通訊有限公司及其他企業一些典型零件，并會同部分企業專家對這些典型零件進行分解分析，將加工所需的職業能力細分成5項基本能力:零件的軌跡加工;外輪廓加工;內輪廓(槽)的加工;孔的加工;規則曲面的加工�；诋a品制造的工作過程，依據進階規律將教學內容分解在6個學習單元中，并在企業典型零件的基礎上，通過去除零件煩瑣、重復特征，簡化工藝、尺寸，進行教學化的改造，設計出5個具有普適性、適用性的教學項目，最后將一個具有區域特征的零件(深圳中興通訊有限公司線路盒)作為綜合性項目。
為保證各學習單元培養目標明確、有針對性，制訂《使用加工中心(銑)的零件加工》課程學習單元總體設計方案，對每個學習單元的學習目標、實施項目的教學載體框架和單元教學內容均提出要求，見表1。在課程內容確定過程中，各教學單元要求所包含的知識點和課程結構是靜態的，教學載體是動態、開放的，根據這些要求教師可以在普適性項目的基礎上設計校本化和區域化的項目用于教學。
三、教學內容的適用對象
課程的每個教學單元都是一個模塊，通常數控技術、模具設計與制造、計算機輔助設計與制造、數控設備應用與維護、工業設計等專業都開設《使用加工中心(銑)的零件加工》課程。這些專業對課程的要求不盡相同，為了方便不同專業學生學習，學生可以選擇不同模塊。如數控技術、模具設計與制造、計算機輔助設計與制造專業學生可以選擇學習單元1一6;數控維修專業學生只需選擇學習單元1,2,3。
四、教學內容的組織與安排
(一)學習單元的系統化設計
按照從初學者到專家的職業成長規律，即依據能力進階規律和認知規律，實現學習單元的序化。學習單元對應的工作任務從簡單到復雜、從單一到綜合。為此，設計6個學習單元，由最簡單的學習單元1開始，到最復雜的學習單元6結束。通過基礎模塊(單元1,2)的學習，學生可掌握初級工要求的技能和知識，再通過提高模塊(單元3,4,5)的學習，達到中級工水平，最后通過綜合應用模塊單元6的學習，達到熟練工水平。
(二)學習任務的系統化設計
為保證每個學習單元能夠滿足不同層次水平學生的學習需求，每個學習單元都設計3個項目:引導項目、討論項目、自主項目。引導項目屬于課堂規定項目，需要在教師指導下完成，教學資料豐富;討論項目屬于選擇項目(根據設備狀況選擇)，學生按照教師講授的工作流程完成任務，此項目也可在小組討論下完成，具備基本的教學資料;自主項目屬于創新性任務，教師可以根據教學實際狀況選擇實施。這類項目要求學生脫離教師指導，且具備一定分析問題和解決問題的能力，依靠自身的理論和經驗自主完成。
(三)教學載體設計
教學載體是項目實施的基本要素，為能夠真實再現企業的工作任務和工作過程，課程組選擇一批企業典型零件，對其進行教學化改造，即去除零件煩瑣、重復特征，簡化工藝和尺寸，使其能夠符合教學規律。同時通過統一零件毛坯尺寸、統一教學載體框架要求，降低教學運行成本，保證教學內容具有較好的可行性、普適性和可選性，從而使學習任務真正成為學習型工作任務。課程共設計18個教學載體，形成18個教學項目。
五、教學組織實施與安排
本課程每個學習單元有引導項目(簡單)、討論項目(中等)、自主項目(復雜)三種教學載體，在教學的安排中，對三類項目進行合理安排。
課內教學:學生在課內必須完成引導項目，討論項目則視設備臺套數狀況完成。在項目教學過程中，教師進行必要的引導及講解，突出以學生為主體，讓學生在“學中做、做中學”。
課外教學:學生可以充分利用開放式實訓中心完成自主項目或討論項目。其中自主項目的教學載體除自行設計外，也可以直接選擇企業的產品用于生產性實訓，還可以直接選用教育部技能大賽競賽項目的產品，達到以賽促學的目的。
六、教學內容的表現形式
課程教學資料依據面向對象分為兩種。一是面向教師的教學指導文件資料，包括課程總體教學方案、學習單元總體設計方案、課程實施方案、電子教案、電子課件、案例、PPT課件、說課錄像、教學實施指導錄像、教學資源開發腳本等。二是面向學生的學習資源，包括電子教材、學習指南、引導文、項目單卡、項目評價表、習題庫、工作指導錄像、加工仿真錄像、動畫等。
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