基于工作过程的“机械制造工艺与夹具”课程线上线下混合式教学设计研究

尹亮

摘 要：文章结合国内现有的“机械制造工艺与夹具”课程教学研究成果和教学经验，基于课情和学情分析，从总体思路、课程思政、教学内容、教学模式及组织形式、教学方法手段及重难点突破、技能训练项目任务书、教学评价等7个维度，探讨了一种基于工作过程、岗课赛证一体融通的“机械制造工艺与夹具”课程线上线下混合式教学设计。经三年的教学实践证明，效果明显优于以往的教学设计。

关键词：课情；学情；教学设计；工作过程；岗课赛证

Research on Blended Online and Offline Teaching Design of “MechanicalManufacturing Technology and Fixtures” Course Based on Work Process

Yin Liang

（Department of Mechanical Engineering，Baotou Vocational ＆ Technical College，Baotou，Inner Mongolia 014030）

Abstract：Combining the existing research results and teaching experience of the “Mechanical Manufacturing Technology and Fixtures” course in China，this article，based on the analysis of the course context and student characteristics，explores a blended online and offline teaching design for the course that integrates work processes，industry courses，and competition certification.The design is examined across seven dimensions：overall approach，ideological and political education in the curriculum，teaching content，teaching modes and organizational forms，teaching methods and tools，tackling key and difficult points，skills training project tasks，and teaching evaluation.Through three years of teaching practice，it has been proven that this approach is more effective than previous teaching designs.

Key words：Course Context;Student Characteristics;Teaching Design;Work Process;Industry Courses;Competition Certification

一、引言

“机械制造工艺与夹具”课程历来是高职机械类专业的一门核心课程，在课程体系中处于核心地位，对机床操作工、工艺技术员、设备装调工、生产管理员等岗位应具备的工艺编制与实施、工装设计与制造、机床操作与维护、质量检测与控制、生产组织与管理等能力的培养起到重要作用。

近年来，国内一些学者结合新兴职教理念和先进技术手段，诸如项目教学、理实一体化教学、互联网+混合式教学、课程思政、1+X证书制度等，对相关课程教学进行了研究。张彦彬等。［1］开展以学生为主体、教师为主导的“项目教学法”研究，构建以“零件制造工艺规程及夹具设计”为主题的项目实施路线，建立基于过程和综合考核学生知识、能力、素质的层次化分级教学评价标准，形成以产出为导向、量化可控、多路反馈的能力达成度精准评价体系，历经6年实践证明效果优于传统教学模式；孟少明等。［2］以典型零件传动轴为设计对象串联所有教学任务，引入工艺方案的加工实施环节来完成方案技术性和经济性分析，选取专业相关的案例或事迹加强课程思政，并结合丰富的教学资源、仿真软件以及多种网络平台，实现了“以学生为中心”的线上教学模式，克服了“机械制造工艺”课程原教学项目任务设计前后不一致、内容连贯性差等问题；翁灿等。［3］针对传统课堂教学现状，从课程教学团队、教学设计、课程思政、教学方法、课程资源、考核评价六方面，探讨“机械制造工艺学”课程混合式教学模式的建设与实施；张宏等。［4］针对“机械制造工艺”概念多、标准多、专业知识多、课后作业多与授课学时少等问题，通过课程思政激发学生的民族自豪感和爱国情怀，通过线上线下混合式教学培养学生自主学习的能力和分析、解决问题的能力，通过建设灵活便捷的网上教学资源拓展课程设计内涵，通过全过程形成性评价提供教学反思及其改进方向，促进了具有自主学习能力、终身学习意识与习惯、创新精神的国际化人才的培养；许远。［5］在回顾和总结“双证书”教材开發的成功经验基础上，对基于“1+X证书”的“课证融合”教材开发的技术要点和关键问题进行了分析。本文结合国内已有研究成果，深入开展课情、学情分析，对照课程教学目标，探讨基于工作过程、岗课赛证一体融通的“机械制造工艺与夹具”课程线上线下混合式教学设计。

二、课情与学情分析

（一）课情分析

总体看来，“机械制造工艺与夹具”课程具有“四多四强”的特点。“四多”是指内容多、概念多、标准多、涉及的专业基础知识和技能多，“四强”是指理论性强、综合性强、应用性强、灵活性强。

本课程一般设置“机械加工工艺基础”“机械加工工艺规程设计”“机械加工质量分析与控制”“典型零件加工”“工件的定位装置与夹紧装置”“机床专用夹具设计”“机械装配工艺基础”“计算机辅助工艺规程设计”等教学项目。课程本身包含的概念和术语就多达数十条，还涉及机械制图、工程材料与热加工、公差配合与测量技术、机械设计、金属切削加工方法与机床、机械CAD/CAM、钳工、冷加工等方面大量的概念、术语、标准、知识和技能，而学生应具备的工艺编制与实施、工装设计与制造、机床操作与维护、质量检测与控制、生产组织与管理等能力必须经过充分的实践和应用才能得以培养，加之零件的机械加工工艺方案往往并不唯一，这就决定了本课程鲜明的“四多四强”特点。

（二）学情分析

学习基础薄弱。不少高职院校近年录取分数线低于200分，进入高职院校的学生大部分是小学、初中、高中阶段学习差的学生。

学习起点参差不齐。高职生源包括普通高中毕业生、职业中学毕业生以及中专毕业生，甚至少部分社会在职人员，生源在文化基础和专业基础上差别很大。

厌学现象普遍。主要原因有：一是缺乏上进心，不慕学；二是无学习兴趣，不爱学；三是认为学了也没用，不肯学；四是学习基础差，学不会。

自主能力较差。家庭过于溺爱学生，从小到大大事小情一手包办，使高职学生缺乏生活历练，没有养成自主学习的习惯、自我约束的能力以及良好的生活习惯与能力。

对新鲜事物感兴趣但缺乏判断力和自控力。受网络、手机等影响，高职学生接受新事物、新信息非常便捷，对潮流时尚有较明显的追逐心理，比较容易沉溺于手机游戏、网络聊天等。

在进入本课程学习前，学生已经在机械制图、工程材料与热加工、公差配合与测量技术、机械设计、金属切削加工机床及其操作等方面具有一定的基础；相比于端坐教室聆听讲课，更愿意现场动手操作。

通过课情、学情分析不难看出，“机械制造工艺与夹具”课程教学难度很大，需要教学团队精心做好教学设计。

三、基于工作过程的“机械制造工艺与夹具”课程线上线下混合式教学设计——以包头职业技术学院为例

（一）总体思路

围绕专业人才培养目标，参照国家职业资格标准和行业企业标准，对接职业岗位实际工作任务及岗位工作能力要求，融入机械产品三维模型设计等“1+X”证书考核点和机械设备装调与控制技术、智能制造技术等竞赛要求，以及创新创业能力培养要求，遵循职业教育教学规律，基于工作过程，与企业能工巧匠、技术能手共同组建“双师型”教学团队，共同确定教学目标，共同构建教学内容，共同开展教学活动。

（二）课程思政

坚持言传身教、以身作则、率先垂范，以光辉的榜样引领学生、以良好的氛围熏陶学生、以科学的工作教导学生，萃取工匠精神、劳模精神、兵工精神、创新精神、爱国主义精神以及其他优秀人文精神的丰富内涵融入课程思政，并一以贯之付诸于教学实践，以收到教书育人、立德树人的显著成效。

（三）教学内容

按照课程教学目标要求，以项目导向、任务驱动、岗课赛证一体融通为引领，构建“基于项目载体、遵循工作过程、逻辑衔接有序、难度逐层递增”的教学内容，选取“剖分式减速器”为项目载体，串联“机械加工工艺基础”“机械加工工艺规程设计”“典型零件加工”“机械加工质量分析”“工件的定位装置与夹紧装置”“机床专用夹具及其设计”“机械装配工艺基础”等7个理实一体化教学项目。课程实践部分包含“自由度分析与工序尺寸计算”“简单零件加工工艺规程制订与实施”“机床专用夹具设计”“组合夹具设计与装拆”“装配工艺规程制订与实施”等5个专项技能训练项目。利用工艺工装专业教室、机械CAD/CAM实训室和机械加工实训中心创设真实生产环境，以企業真实生产项目——“剖分式减速器”为载体，基于工作过程开展理实一体化教学，实现教、学、做实战化。

（四）教学模式及组织形式

基于学情分析和工作过程，依托智慧职教平台、专业教学资源库教学平台和多元化网络资源平台，建设充足的多元化网络教学资源，采用理实一体、线上线下混合的教学模式。将教学过程分为“课前预学—课中研学—课后固学”三个阶段，总体形成“课前线上预学并明确任务—识读一般常识和普遍手法—剖析典型案例及关键问题—模仿典型案例预完成设计—改进设计方案并剖析原因—整理设计成果和实操验证”的六步教学组织形式，以达到“课前感知—课中认知—课后深知”的教学效果。如图1所示。

（五）教学方法手段及教学重难点突破

零件工艺分析、毛坯确定、工艺路线拟定、工序详细设计和机床专用夹具设计是本课程教学的重点，机械加工质量分析与控制是本课程教学的难点。课程团队通过广泛运用微课、视频、动画等多种教学资源和课中深入浅出、形象生动的精讲与探讨，以及基于工作过程的理实一体化教学，一步一步引导学生化解学习困惑、突破教学重点和难点。

（六）技能训练项目任务书

技能训练项目任务书的设计完全基于工作过程详细分解项目任务，每个步骤形成具体的成果，以达到思路清晰、步骤明了、理实一体、即行即测的效果。图2为“简单零件加工工艺规程制订与实施”项目任务书的部分内容，展示了该技能训练项目的任务说明、零件描述和训练结束后必须上交的整套工艺文件。“机床专用夹具设计”“组合夹具设计与装拆”“装配工艺规程制订与实施”等技能训练项目的任务书可照此进行设计。

（七）教学评价

对照课程教学目标，科学设置多元化过程考核和期末终结考核的内容、方式和比重，如图3所示。

四、结语

综上所述，“机械制造工艺与夹具”课程具有内容多、概念多、标准多、涉及的专业基础知识和技能多，以及理论性强、综合性强、应用性强、灵活性强的特点，教师深感难教、学生深感难学。通过三年的教学实践证明，基于工作过程的“机械制造工艺与夹具”课程线上线下混合式教学设计较以往更加科学合理，教学效果明显改善。课程团队将在今后的教学实践中不断总结、改进、完善，以进一步提高教育教学质量。

参考文献：

［1］张彦彬，李长河，杨敏，等.基于能力培养的机械制造工艺学项目教学研究［J］.高教学刊，2022，8（18）：123-126.

［2］孟少明，赖春明，李培，等.机械制造工艺学教学做评一体化课程设计与实施［J］.中国现代教育装备，2022，381（5）：159-162.

［3］翁灿，蒋炳炎，彭华建.机械制造工艺学课程混合式教学模式探索［J］.中国教育技术装备，2020，496（22）：66-67.

［4］张宏，郑银环，庄可佳，等.线上线下混合式教学探索与实践——以在线课程“机械制造工艺1”为例［J］.科教导刊，2022，474（6）：76-78.

［5］许远.基于“1+X证书”的“课证融合”教材开发研究［J］.职业教育研究，2019（7）：32-40.

（责任编辑 郭晓勇）