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1、 高职院校机床夹具设计课程教学改革探索与实践 陕西国防工业职业技术学院 白福民【摘要】课程教学改革是高等职业教育教学发展的核心问题，课程教学是高等职业教育领域实施质量工程的关键保障措施。文章立足机床夹具设计课程的教学现实，分析课程教学中目前存在的问题，提出解决办法。做好课程目标定位，改革课程内容，创新教学方法和教学手段，完善课程评价措施，提高课程教学质量和教学效果，培养高素质的技能技术型人才。【关键词】高职院校；课程教学；改革G642.3：A：1671-0568(2015)02-0040-02高职院校制造类专业的机床夹具设计课程是一门专业核心课程，主要讲解专用机床夹具的设计过程，培养学生的专用
2、工装设计能力。以机群式布置的普通加工设备车间为虚拟的生产现场，按中批生产类型的工艺装备设计要求，对典型普通机械加工设备的专用夹具设计过程进行介绍。从分析零件结构开始，对给定工序的工序尺寸进行逐一分析，从定位原理出发，确定理论上需要限制的自由度个数，选择合适的定位元件，保证定位方案正确合理。根据确定的定位元件，选择合适的夹紧结构。根据工序所采用的刀具，确定合适的导引元件和对刀元件。根据所选择的机床，设计合适的夹具与机床的连接装置。最后，依据上述确定的各部分结构确定夹具体，按照国家机械制图的标准要求，绘制最终确定的夹具总装图，形成技术文档资料，并拆分绘制非标准零件图。课程教学内容与实际工作岗位能力
3、需求结合紧密，应用性强，涉及知识范围广，要求学生在学习该课程前应该掌握一定的机械制图、金属材料、机械设计和公差与配合等方面，以及有关刀具、机床的相关知识。一、存在问题机床夹具设计课程是机械制造类专业的核心课程，要求学生通过对该课程的学习，掌握专用机床夹具的设计方法，使学生具备设计专用夹具的基本技能。通过对课程教和学两方面调研发现，在实际教学中存在如下问题：课程目标定位准确性不强：课程内容与职业岗位能力需求匹配度不高：教学方法和教学手段不能适应现代职业教育技术发展的要求；课程教学效果评价措施不够完善。二、原因分析针对调研中发现的问题逐一分析原因，为找到解决问题的办法做好铺垫。1课程目标定位准确性
4、不强。机床夹具设计课程是机械制造类专业的核心课程，专用夹具设计能力是高职机械制造类专业学生必须掌握的基本技能。在调研中发现，高职院校在专业人才培养方案中对专用夹具设计能力知识模块的设计有两种情况，一种情况是将该知识模块与机械制造工艺编制能力知识模块融合，放在机械制造工艺课程中实施：另一种情况是将该知识模块单独成课，一般设计为机床夹具设计课程。由于知识模块设置不同，课程目标定位准确性不强，课程培养目标差异较大。2课程内容与职业岗位能力需求匹配度不高。进行课程教学改革时，根据专业人才培养方案要求，对行业企业深度调研，引入行业标准和企业职业资格从业标准，制定课程标准。在调研时发现，航空、航天等行业的
5、企业，其设备主要以先进制造装备为主，大部分是数控加工设备，这些企业对从业人员的专用夹具设计能力知识要求较低，并且加工设备的柔性较大，专用工艺装备设计比较简单。对汽车、电器等行业的企业，普通设备在加工车间仍占有一定的数量，对专用夹具设计能力知识要求较高，并且设置有专门从事专用夹具设计的工作岗位。一般在进行机床夹具设计课程教学目标设计时，主要以普通加工设备的专用夹具设计能力为目标，对先进制造设备所涉及的专用夹具设计能力知识要求不多，这样课程内容与职业岗位能力需求匹配度有待商榷。3教学方法和教学手段不能适应现代职业教育技术发展的要求。近年来，随着高职教育教学改革的不断深入，各种教学方法层出不穷，教学
6、手段日益多样化。项目教学法、案例教学法、理实一体教学法等在实际教学中应用越来越广泛。但由于机床夹具设计课程具有职业性和实践性强的特点，在进行课程教学方法选择时，一般选择某一教学方法从始至终采用，不论实际教学内容是否适合该教学方法，所有教学内容均沿用这种教学方法，造成学生对课程学习的兴趣度下降。同时，现代化的教学手段比较单一，信息化教学手段、课外学习手段、课外辅导网络平台、课外兴趣实践创新活动指导平台等多种教学手段，并没有真正发挥学习手段多样化、学习时间多段化、学习方式多面化、学习地点多地化的教育多样性，未能真正适应现代职业教育发展的要求。4教学效果评价措施不够完善。对职业教育而言，教育的目的是
7、让受教育者获得某种职业技能，为从事某职业岗位而培养必要的能力。评价职业教育课程教学效果时，不能以一张理论试卷来代替对受教育者的全部评价，虽然很多职业院校在进行课程学习考核时，不在以试卷考试为主要考核方式，采用注重过程考核、兼顾平时各方面表现及专项课题实操考核相结合的办法，但仅仅是改善了学生的学习效果考核方式，对课程教学效果评价有所完善，对教师参与课程教学效果评价的措施却很少，第三方评价课程教学效果的方法几乎没有。三、解决措施针对调研时发现的问题进行分析，结合陕西国防工业职业技术学院（以下简称“我院”）国家骨干院校建设的要求，对机床夹具课程进行全方位的教学改革。结合学院制造类专业学生的就业岗位特
8、点和主要就业市场，对机床夹具设计课程从课程教学目标、课程教学内容、教学方法和教学手段及教学效果评价等方面出发，按照国家精品网络课的验收标准进行建设，将学生易学、教师易教作为课程教学改革的基本目标，提高学生学习的积极性，提高课堂教学效果，提高课程教育教学质量。1明确溧程教学目标。以职业岗位能力需求为准绳，确定课程教学目标。在人才培养方案制定过程中，参考我院学生就业的主要行业和区域，根据岗位能力需求确定具体的课程教学目标。我院机械制造类专业的学生，就业以机械加工企业为主， 机床夹具设计课程单独成课，重点培养学生的专用机床夹具设计能力。数控类专业的学生，就业以先进制造技术类企业居多，机床夹具设计课程
9、与数控加工工艺课程整合，重点培养学生数控工艺编制能力，包括加工时定位基准的选择。在机械制造类专业中，工艺课程中重点介绍夹具定位原理和定位基准选择，包括理论应该限制的自由度数目，机床夹具设计课程主要以典型加工设备的专用夹具设计为重点，学习专用机床夹具设计的技能。明确课程的教学目标，针对不同专业制定不同的课程标准，确定合理的授课课时。完成课程教学目标。2完善课程教学内容。根据专业人才培养的目标要求和课程标准，结合行业技术实际发展情况，依据岗位能力需求灵活运用教材，对课程教学内容进行精选，对原有教材篇幅进行适当增减，让学生有更多的时间和精力接受更多的新知识和新技能，提高实际应用能力和创新发展能力。以
10、典型加工设备的专用夹具设计基本技能为出发点，从分析零件结构工艺开始，对指定工序的工序尺寸逐一分析，从工序图给定的定位方案出发，选择合适的定位元件，计算定位误差，保证定位正确合理。根据确定的定位元件，选择合适的夹紧结构，根据工序所采用的刀具，确定合适的对刀导引元件。根据所选择的机床，确定合适的夹具与机床的连接装置。最后，依据上述确定的各部分结构设计确定夹具体，按照国家机械制图标准绘制最终确定的夹具总装图和各非标零件图，形成技术文档资料。在整个任务学习过程中，合理地选取课程教学内容，对定位方案分析、定位元件选择、定位误差计算等作为重点进行学习，对典型加工设备专用夹具设计的共同规律进行统一讲解，结合
11、典型设备专用夹具的各自特点，采用典型案例进行教学，使学生熟知各种普通设备的专用夹具设计。3教学方法与教学手段。采用讨论式、启发式、引导式等现代化教学方法，加强学生对知识技能的理解，促进学生独立思考能力和创新意识的提高。充分利用信息化技术、虚拟技术，加强课程学习情境的构建效果，完善适合多层次学生自主学习的网络平台，采用项目化教学方法，理实一体，学中做，做中学，注重培养学生的学习兴趣。加强学习过程的考核，完善成绩评价机制。在学习有关定位误差的知识技能时，选取以内孔为定位基准、以短圆柱销为定位元件的典型定位方案，分析所限制的两个自由度，对定位副配合的极限情况采用动画进行虚拟演示，分析以不同工序基准标
12、注的工序尺寸的极限变化情况，最后归纳确定出由基准不重合和定位副不准确两种情况所产生的定位误差计算方法及误差合成原则。学生借助于演示动画，可以很清楚地看到在两种情况下工序尺寸的变化情况，轻松掌握定位误差产生的原因及定位误差的影响因素。在具体计算定位副产生的定位误差时，让学生根据自己所掌握的定位误差知识进行讨论，引导学生从不同定位副形式、误差产生的影响因素及对工序尺寸的影响等方面进行讨论，分析问题，提出解决办法。在教学过程中，按项目教学六步法，师生互动、分组讨论，引导学生自己思考解决问题，充分调动学生学习的积极性，激发学生学习机床专用夹具设计课程的热情。在教学过程中发挥学生的主观能动性，教师在开展
13、讨论的时候适时加入议论、评价，对重点、难点进行讲评，并进行课程总结。通过讨论式、启发式教学，使学生掌握从多方位、多角度思考问题的方法，变填鸭式式教学为方法论教学，提高课程课的教学质量和教学效果。积极采用先进的现代化教学手段，充分利用好多媒体技术、实物和模型等教学媒体资源，通过生动的虚拟画面动态地展示机床夹具的结构、原理等，把抽象的知识具体化，让学生更容易接受，提高课堂的教学效果，激发学生的学习兴趣。突出机床夹具设计课程的实践性特点，与学院校内实训基地紧密联系，以实际加工工件的夹具为例进行现场教学，积极收集校外实训基地废弃不用但可以做实物教学的典型夹具，使学生学习的情境贴近实际、贴近现场，培养学
14、生分析问题、解决问题的能力，通过直观、形象的教学激发学生的能动性，提高课程教学效率。4改进课程教学考核方法。课程考核方法主要表现在考核内容和考核形式两个方面。在考核内容上尽量涉及机床专用夹具设计的各个方面，知识覆盖面宽，考核内容全面，重点考核学生的技能学习情况。考核形式可以多样化，注重过程考核，包括上课参与讨论、平时查阅文献、课后完成作业、实践操作过程、总结点评创新等多种能力培养过程，变知识考核为能力考核，按照一定比例权重来决定课程的最终成绩。对课程教学效果进行评价时，一方面要关注学生对知识技能的吸收学习情况，注重每次课的课堂教学效果，通过设计题目考查学生解决实际问题的能力，及时倾听学生对该课
15、程的反馈信息，对课程内容、教学方法等及时改进，提升学生的学习质量：另一方面，应加强教师之间对课程教学效果的评价，互相听课，互相点评，共同研究授课中的难点、重点，合适选择项目素材，因材施教，提升教师的课程教学水平。及时和有关用人单位或往届毕业生沟通，了解职业岗位能力对机床专用夹具设计能力的满足情况和改进意见，对课程进行再次教学改革，进一步提升课程的教学效果。课程教学改革永无止境，通过教学改革，使学生爱学、易学，掌握技能，培养一些基本设计职业素养。同时，使教师易教、爱教，通过多种形式的教学活动，使学生、教师之间形成良性互动，提升课程教学效果，提高人才培养质量，与时俱进，从教学目标、教学内容、教学方法和教学手段、考核评价方式等方面进行改革，使课堂教学质量得到变革性的提高，培养具备创新能力、综合能力、适应能力强的高端技术技能型人才。（编辑：易继斌）-全文完-
