项目化教学在“特种加工技术”课程中的实践

2015-05-09孟鑫沛东莞职业技术学院机电工程系广东东莞523808

天津中德应用技术大学学报 2015年1期

孟鑫沛（东莞职业技术学院机电工程系，广东东莞523808）

孟鑫沛
（东莞职业技术学院机电工程系，广东东莞523808）

摘要：本文尝试通过分析“特种加工技术”课程在高职机械加工类专业的教学现况及存在的问题，研究项目化教学在“特种加工技术”课程教学中的实际应用，通过完成具体的项目和任务，使学生在学中做，做中学，理论结合实践，提高学生学习的积极性和创造性，从而有效提高本门课程的教学效果。

关键词：特种加工；项目化；教学改革

此文为东莞职业技术学院教改课题（编号：JGXM2013219）的研究成果。

特种加工技术又称非传统加工技术（Non-Traditional machining），是区别于常规的金属切削加工，而主要利用电能、光能、电磁能、声能、流体能等完成特种材料或特殊形状产品加工的新技术，是先进制造技术的重要组成部分。近年来，随着精密制造技术的快速发展和应用，特种加工技术的重要性不断提高。

一、“特种加工技术”课程在高职教育中的现况

“特种加工技术”课程是普通工科类高等院校的机械制造类专业，尤其是模具设计与加工专业的核心课程之一，是机械加工工艺的补充和延伸，其涉及的知识面广、实践性强、与工程实际结合非常紧密[1]。该门课程的目标是培养学生掌握特种加工技术相关基本理论知识、工艺路线制定、加工工艺规律、设备的操作和保养等，使之成为能够满足制造类企业需要的，具有一定开发能力的高素质技能型技术人才。

随着我国经济的快速发展，众多制造类企业缺乏大量高素质、高技能型的高级“蓝领”，这些“蓝领”的基本素质要求是：在掌握专业技术理论知识的同时，实际操作能力也要达到一定水平，而高职学生则是未来“蓝领”的主力，这就要求高等职业技术教育要结合劳动力市场的实际需求，坚持以就业为导向，以高素质为基础，以高能力为本位，重视理论的同时，加强实践教学，把提高学生职业能力作为最高目标[2]。在此背景下，特种加工技术课程的教学，就需要以职业岗位群的实际工作任务为引导，理论与实践充分结合。但是，目前大部分高职在讲授特种加工技术课程时，都是按照传统教学方法进行，教学效果较差。主要问题列举如下：

一是课程教学以课堂讲述为主，特种加工技术的基本理论知识涉及电火花、电化学、激光、超声波等理论，比较抽象，学生普遍反映该课程内容比较枯燥，不感兴趣；传统的教学模式比较单一，设定统一的教学内容及考核标准，忽略了学生的个性化、差异化需求。教学过程以教师为主体，学生只是被动接受知识与技能，与“学生为主体，教师为主导”的现代教学理念不符。

二是理论授课与实践教学之间只是简单、机械的叠加，课堂上所学理论知识不能及时巩固，等到特种加工实践教学环节，学生脑袋里的理论知识几乎被“清空”，再加上特种加工实践教学课时较少，实训设备数量不足等因素，教学质量难以提高。

三是课程教材不适合高职教学的需要，目前特种加工技术方面项目化教材极少，大部分教材都是一些简单的理论知识，辅加几个简单的加工实例，无法满足学生在职业素养、职业技能方面的需求。

四是高职学生的素质较低，大多数的高职学生文化基础薄弱且学习主动性、积极性较差，传统的以课堂灌输为主，再辅助一些简单的机床操作实训的教学方式，已不能适应现代的高职学生。但大部分高职学生思维活跃，对感兴趣的东西表现出强烈的求知欲，如何能吸引学生对特种加工技术的知识感兴趣，是教好该门课程的前提条件。

二、项目化教学在“特种加工技术”课程中的应用

1.项目化教学的特点

项目化教学，是教师和学生一起以教学活动的方式，共同完成一个“项目”的实施。项目化教学以“行为导向”的教学法为核心，结合企业行业的相关案例，将课程的理论和实践知识综合成几个操作性强的项目，让学生围绕具体的项目完成设定的工作任务，在项目的实施过程中学习知识、提升技能[3]。项目化教学的根本宗旨是让学生自己发现知识、提高技能，锻炼学生的思维，培养其创新能力。项目化教学将理论和实践有机结合，以学生为主体、以“项目”为载体，以工作过程为导向、以工作任务为驱动、突出综合能力的培养，学生的学习具有较强的针对性和实用性，学生能够根据兴趣自主学习，有利于学生创新能力的培养[4]。

2.明确“特种加工技术”课程特点

特种加工技术是现代先进制造技术的重要加工手段，是精密模具等设备的主要加工方法，特种加工技术课程则是高职机械类专业的职业技能核心课程，具有以下特点：

第一，加工种类多，应用范围广。特种加工技术包括电火花加工、高能束加工、激光加工、快速成型等方法，种类繁多，其中以电火花成型穿孔加工和电火花线切割加工为主；特种加工技术由于不受传统加工中材料的硬度、强度、导电性等条件限制，所以应用范围很广。

第二，理论知识较为抽象。特种加工技术涉及火花放电、激光、超声波等多多方面的知识，综合性较强，学生较难理解，想要在有限的课时内完成预定授课目标，就要弄明白学生的兴趣所在，以及各部分知识点在企业的实用性，在讲授时有所取舍。

第三，实践性强。该课程除了要求学生掌握特种加工的基本理论知识外，还要熟练操作电火花加工机床、激光设备、快速成型设备等，实践性极强。

3.“特种加工技术”课程项目的设计

本课程以学生为主体、以教师为主导、以岗位为依据，明确了特种加工技术课程的能力目标、知识目标和素质目标，结合企业加工案例和学校现有实训条件，选择合适的教学内容，根据项目的难度合理安排教学顺序，由简单到复杂，理论与实践相结合，教师示范与学生创新相结合，多媒体演示与走访企业、参观展会相结合，本着实用的原则，重点突出电火花成型加工、电火花线切割加工等，完成项目化教学设计。具体内容如表1所示：

特种加工技术内容较为广泛，不同设备有不同的加工原理、加工工艺规律等，学生在操作机床前首先要掌握一定的理论知识。而单纯的项目式教学理论体系设计不够完整，知识点杂乱无章，因此，我们充分结合了理论式教学和项目式教学的特点，在设计项目化教学内容时，将特种加工技术的理论部分划分为多个知识点，与项目中的实践内容有机结合；又将表1中每个项目对应划分成不同阶段的工作任务，在工作任务开始前还将学生需要掌握和应用的理论知识以知识点的形式系统的罗列出来。以项目一和项目二（电火花成型加工相关项目）为例，如表2所示。

表1特种加工技术课程项目内容

表2项目一和项目二的知识点分布及工作任务分配

4.“特种加工技术”课程项目化教学的实施

以上项目及对应知识点、工作任务制定完毕后，就是项目化教学的实施。项目的实施的过程一般分为四个阶段：明确项目和工作任务、团队分工并制订计划、项目的执行和工作任务的完成、项目的评价总结。

首先要对高职学生的特点进行科学分析，根据学生和项目内容采取多样化的教学手段。本文结合项目一和项目二（电火花成型加工相关项目）的教学实践，详细说明本课程项目化教学的四个阶段实施过程。

第一阶段，明确项目内容和工作任务。本阶段为项目的初期导入阶段，结合项目的内容：手机键盘塑料模型腔的电火花加工，与学生一起分析、讨论，确定该项目的知识目标、能力目标和具体工作任务。通过视频、动画、PPT等教学手段让学生掌握必需的知识点，主要包括电火花加工的基本原理、电极设计方法、电火花加工的工艺规律等，采用“以学生为中心，学生自主学习与知识获取为主”的教学模式；通过教师的示范让学生掌握简单的机床操作方法，主要包括机床结构、电极装夹和校正、电极的定位、加工条件选用及电火花设备常见故障的维修等；最后要让学生明确该项目的评价标准和评价方法。

第二阶段，团队分工及计划的制订。该阶段分工也是重要的环节，现代高职学生的培养目标除了知识目标和能力目标外，还有一项非常重要的指标即素质目标，因此教师需要弄清楚全班同学的基本情况，将平时表现优、良、中、差的学生合理搭配成数量适中的小团队，民主选举出每个团队的组长，在项目实施过程中，鼓励每个团队作好任务分工，团结一致，充分发挥团队协作精神，为项目的顺利进行做好保障。

第三阶段，项目计划的实施。前两个阶段中，每个团队都已经对项目的内容和工作任务进行认真分析，学习了相应的知识点，做好团队成员的分工，制订好项目的实施步骤。在本阶段项目计划的实施过程中，要充分发挥学生的主体作用。老师也要参与其中，及时发现问题并通过引导或启发的方式指导学生主动思考，自我分析，自行解决问题。

第四阶段，项目的评价总结。项目的评价总结是整个项目实施过程的重要阶段，它不仅是对教师教学效果的评价，也是对学生学习效果的评价，好的评价体系还会对教学模式的改善提供帮助。项目的评价主要分为三部分：一是理论知识的评价：针对项目中要求的各知识点进行综合考评，评价学生对基本理论知识的掌握情况；二是过程评价：该阶段重点是评价学生实践过程中的动手能力，同时兼顾理论知识的应用情况，从电火花加工原理开始到加工方案的选择、加工工艺的制定、加工程序的编制等，贯穿于项目实施的全过程，期间对能够提出关键性问题和创新性问题的学生重点奖励，培养学生的创新能力；三是团队成员的互评及实训总结：团队的每位成员在共同完成项目的过程中，表现有一定差异，除教师的评价外，团队成员之间的评价也比较民主、公平；而通过实训总结则可以看出学生对本次项目学习的态度及收获的大小。

5.项目化教学的实施效果

通过对特种加工技术课程项目化教学的探索与实践，最终完成本课程的教学改革，初步实现“教、学、做”一体化的教学模式，分析近半年项目化教学实施的情况，本课程的项目化教学改革取得了预期的效果，主要表现如下：（1）在特种加工学习中，学生的理论知识掌握牢固，分析和解决问题的能力有了很大提高。特种加工技术教学方法的改革、项目的实施和工作任务的驱动，提高了学生的理论知识应用能力、动手能力、创新能力、团队合作能力、沟通能力等综合应用能力，也同时提升了学生的素质和职业责任感。（2）学生的学习积极性、主动性提高。项目化教学改革后的特种加工技术课程，突破了传统的“以教师、教材、课堂”为中心的教学模式，采用较丰富的教学手段和先进的的教学方法，强调知识创新，强调实用技能，有效激发学生的学习兴趣，提高了他们的学习主动性和创造性，在“做中学”的氛围中完成特种加工技术课程的学习。