“机床夹具设计”课程项目化教学的思考

“机床夹具设计”课程项目化教学的思考

吴虎城

（江苏建筑职业技术学院 智能制造学院，江苏 徐州 221116）

[摘 要] 针对目前高职教育中“机床夹具设计”课程的教学现状，讨论该门课程采用项目化教学方法的有益之处与不足地方。在充分掌握学生学习本门课程的学情前提下，提出“重构项目，序化任务”的全过程模式。多轮教学实践表明，新模式下的教学效果得到有效的改善。

[关 键 词] 高职教育；机床夹具设计；项目化教学

[中图分类号] G710 [文献标志码] A

一、课程教学现状分析

“机床夹具设计”课程作为机械制造与自动化专业的重要专项能力课程，对于学生专业技能的教育和岗位能力的培养有着不可替代的作用。该门课程的教学效果与学生未来的岗位能力直接关联，所以课程的教学方法、教学手段非常关键。目前，该门课程基本上采用项目化教学模式。实际应用中，通过知识点重新整理、技能要求再分化，以项目驱动、典型任务设置来逐项完成各个教学环节。从多年的教学效果反馈来看，本门课程项目化教学的实施结果很难做到令人满意。在课堂教学中，经常出现教师讲解完案例，布置任务下去后，学生无从下手。即使经过教师提示，不断督促，学生的成品也较实际要求相去甚远。几次项目教学实施后，教师茫然，学生苦闷，长此以往，教学效果不彰自是必然。

造成当前现状的主要原因在于“机床夹具设计”课程所特有的内在要求不同。与多数机械大类课程不同，“机床夹具设计”课程对学生的设计意识、设计技巧等能力有着更高的要求，而这恰恰正是高职学生目前普遍欠缺的。总的来说，加工类课程采用项目化教学模式如鱼得水，而对于设计类课程，采用项目化教学模式却较为不友好。“机床夹具设计”课程恰恰属于设计类课程，从教学设计、项目考核等方面都有着更高的要求。另外该门课程的理论知识点晦涩难懂，容易造成各个学生的理解程度不一致。而且课程的知识点紧凑又前后衔接，当教学内容的项目化设置一旦不合理，会严重影响教学整体效果，出现完不成进度或者部分知识点考核宽紧不一致的情况。

二、课程项目化教学要求

按照“机床夹具设计”课程标准，本门课程着重培养学生设计夹具、使用夹具的能力。前期课程主要包括机械制图、机械设计基础、机械制造基础以及计算机辅助设计等相关平台基础课程，这些课程为学生初步具备设计技巧以及绘图能力提供了一定的基础。本门课程的教学内容包括夹具的基础知识以及专用夹具的设计与使用等。学生应该能够根据零件的加工要求，确定合理的零件加工装夹方案，正确、完整得设计出符合加工要求的夹具。根据专业培养方案的要求，学生在开始学习本门课程时，已经具备一定的产品结构造型设计、材料加工应用等能力。课堂教学过程中，教师提出典型工件的加工工序要求，学生讨论工件的装夹措施，师生共同确定最佳方案，学生分组协同完成夹具设计。

本门课程的传统教学方式一般按照“理论学习在前，项目实践在后”的模式进行。该模式的缺点在于课堂教学过程中知识点的讲解过于生硬，教学案例虽然较为丰富但多不相关，致使学生学习兴趣不高。多数知识点的学习容易一头雾水，到了后期的项目实践更是无从下手，与教师的教学预期相差甚远。而学生在具体设计专用夹具过程中，需要综合运用标准、手册，计算机绘图的能力，而这些能力也恰恰他们欠缺的。所以需要教师合理设置项目教学，将相关知识、技能内嵌在任务实施上，不能一味追求“大而全”，应该通过“小而美”的逐项锻炼，步步递进的完成课程教学任务。

即使考虑到各种线上资源的学习情境，本门课程的教学活动重点还是应该放在机房或者多媒体教室（需要学生带笔记本电脑），此时教师针对项目化教学实施专为学生开发的学材就显得极为重要了。项目课程学材是学生开展自主学习的有效载体，是项目课程开发的重要内容。学材的开发要以岗位能力要求为前提目标，以工作任务为实施内容，以教学相长为首要策略。这就要求授课教师在学材开发上体现“分散讲解，为用而讲，讲完即用”的原则，合理设置各个“难度递增且有针对性”项目，使学生真正做到 “学中做，做中学，边做边学，边学边做”的理想状况。

三、课程项目化教学实施

考虑到高职学生的理论基础宽度、学习延展能力等影响因素，其在校学习的效能与本科学生有一定差距，所以本门课程的教学应该严格采取循序渐进的方式，既要遵循项目化教学的样式，更要保证项目化教学的效果。课程在项目化教学过程中应该真正做到“以教师为主导，以学生为主体”，通过精心打造合理、优质的项目任务，着力改善提高学生设计夹具、应用夹具的能力，具体实施措施从下面两方面进行阐述。

（一）重构项目教学任务

作为课堂教学的主体对象，课程的项目化教学应该以学生的学习效果为设置依据，教师的每一次课堂教学、项目实施都应该有针对性。考虑到高职学生的认知规律，兼并后期的岗位能力要求，还需要在教学过程中创设前后关联、协调统一的项目任务，逐步、有序的培养学生探究、协作完成任务的工程设计能力。例如在夹具设计的理论基础部分，根据课程标准，教师需要逐步介绍专用夹具的组成、工件的定位、工件的夹紧以及夹具的设计方法等知识点。此模块中通过实施轴套钻孔工序专用夹具的设计任务来贯穿这部分教学过程，见图1所示，该项目的设置使此模块的教学做到前后衔接，学生能够逐步掌握工件的定位要求、夹紧措施，进而熟悉夹具的设计方法与一般步骤，以较短的时间对本门课程有了初步的理解。

图1 专用夹具理论的项目实施

按照上图的教学顺序，相关单元的知识点和技能分别布置到对应任务中。首先对轴套零件钻孔工序的加工要求进行分析，介绍工件的定位原理。在进行定期装置设计前期阶段需要插入常用定位元件的种类与选择等理论知识。讲解完工件的夹紧要求与典型夹紧机构即可设计该工件的夹紧装置。最后对夹具建模，绘制夹具零件图与部件图来说明专用夹具的设计方法与一般步骤。

（二）整体序化教学项目

“机床夹具设计”课程属于机械设计类项目体系，项目化教学设计可以采用分段循环混合模式。课程各个项目任务的设置应该各有侧重点，且前后关联。即当学生完成一个项目任务后，他掌握的知识、技能应该为后续其他任务提供帮助。在学生进行后续阶段任务时，也能够巩固前期的学习成果。课程通过设置7个较大的项目任务，较好的衔接起教学活动所需要的全部知识与技能，具体如表1所示。

表1 课程项目化教学的设置

（三）编写项目化教材

目前教材虽多以“项目化”名义进行撰写，但整体编写思路仍然按照传统的章节内容进行安排，即先进行机床夹具理论介绍，后展开机床夹具设计，并且理论部分内容与后续实际机床夹具设计内容脱节，造成学生理解困难，进行项目实践时候困惑较多。考虑到高职学生的认知规律与认知能力，课程教材在项目设置上尽量思路清晰，争取做到有的放矢，不能为了表面上的“全”而放弃项目设置的目的与意义。

按照当前教材编写的最新要求，可以是“活页”式，也可以是“工作手册式”，还可以是其他新形态教材。教材不论采用哪一种具体形式，最后都是为教学而服务的。本门课程的教材最后采用“工作任务导入+活页笔记+任务实践”的形式进行全新整理与编写，任务明确，介绍清晰，项目实践易学且实用。通过两个教学周期的实践，深受学生好评。

四、总结

“机床夹具设计”课程与工艺制定、工装设计等岗位能力要求直接关联，对学生的技能锻炼有着不可替代的作用。如果不对课程的项目化教学采取更为严谨、科学的态度，学生的学习效果很难得到保障。通过创设单元递进、前后关联的项目任务，逐步培养学生使用夹具、设计夹具的能力。经过多个教学周期的摸索与实践，课程项目化教学核心环节的设置也更为合理，相信通过落实此项教学改革，必然能够为学生今后岗位技能的储备打下坚实的基础。

参考文献：

[1]卢开斌.基于UG平台的机床夹具课程设计教学改革[J]. 时代农机，2019(3)：94-95.

[2]陈爱华.机械设计类项目课程学材开发的探索——以机床夹具设计为例[J]. 职业教育，2019(5)：83-88.

[3]董永亨等.机床夹具设计教学改革的思考[J]. 西部素质教育，2022(2)：156-158.

[4]薛嘉鑫. 基于线上线下融合的《机床夹具设计》项目化课程探索[J]. 2021技术论坛，2021(11)：97-100.

作者简介：吴虎城（1978—），硕士，副教授，主要从事机械设计与制造的教学与科研工作