高职机械加工设备与刀具课程设计探讨

【摘 要】阐述机械加工设备与刀具课程的定位与培养目标，以及课程设计的理念与思路，对该课程教学内容和教学实施过程进行设计。

【关键词】高职 机械加工设备与刀具 课程设计

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）01C-0061-02

一、课程定位与培养目标

机械加工设备与刀具是高职机械设计与制造专业的一门专业核心课。它是将金属切削原理与刀具和金属切削机床两门课整合压缩而成的一门新课程。目前，切削加工是机械制造业中的主要加工方法，它是零件获得要求的尺寸精度与表面质量的最基本的加工方法。切削机床和刀具是加工系统中对零件加工的质量、效率、成本影响最显著的因素。只有掌握切削规律，重视机床和刀具的正确使用、保养维护和计算投入，才能达到优质、高产、低消耗的生产目的，才能提高产品的市场竞争力。这一企业目标也是机械加工设备与刀具课程教学的目标。机械加工设备与刀具课程设计应依据其定位与培养目标来进行。

二、课程设计理念与思路

（一）充分利用“校企共建”优势

以柳州职业技术学院为例来说明。柳州市是广西最大的工业城市，有工程机械、通用机械、汽车制造业、造纸、化工、冶金、制药等行业。因此，柳州职业技术学院可依据“立足柳州、服务基层、面向全国，与市场需求和劳动就业紧密结合，培养适应生产、建设、管理和服务一线需要的高技能人才”的办学定位，通过对行业企业开展大量的社会调研，由欧维姆机械股份有限公司、柳工集团、东风柳汽等行业和企业专家确定的专业典型工作任务及能力要求、机械制造行业的特点来明确机械加工设备与刀具课程培养目标。由职教专家与教师根据学生的认知规律序化教学内容，研讨教学方法和考核方式。

（二）合理利用自身教学资源

因机械加工设备与刀具实践性较强，课程设计时考虑同机械设计与制造专业课程中的零件车削加工、铣削加工和磨削加工等实训课程有机结合，与实训教师在本校实训车间共同合作完成项目教学任务，从而贯彻理论与实践相结合、学习内容与职业岗位要求相结合、“从做中学”的原则，突出实践导向，按照应用知识的方式来进行教学。

（三）注重教学设计系统化

课程在内容安排上，注意从感性到理性，从现象到本质，从局部到整体，符合人的一般认知规律。在教学方法上突出任务引领和行动导向，促进学生多元智能发展，强调职业能力培养，使学生树立良好的职业意识，掌握正确的学习和工作方法，为其职业能力进一步发展奠定良好的基础。

三、课程教学内容的设计

将“切削的基本知识及规律”和“各类金属切削机床及刀具”两大部分课程教学内容设计为8个学习情境：

第一个学习情境：“切削的基本知识”。该情境的教学是与零件车削加工实训课程中的“车削基本技能训练――手动机动试车外圆、端面”项目一起实施的一体化教学。在实训车间学生动手操作，仔细观察，教师进行操作指导并结合多媒体演示，完成切削运动与切削用量、刀具几何参数、切削层与切削方式的教学任务。要求学生通过此任务的完成，能够理解切削的基本概念及意义，会识别车刀角度，熟练绘制车刀图，掌握车刀角度正确刃磨的方法。

第二个学习情境：“金属切削过程的基本规律”。该情境教学包含在零件车削加工实训课程的“车削基本技能训练――车光轴（端面、外圆、倒角并调头接刀）”项目中。该情境教学中，学生分组以45号钢进行操作训练，教师讲解及指导，按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六步工作过程进行，学生观察分析切削层的变形、切削力、切削热、刀具磨损与寿命。要求学生通过此教学，能够正确操作CA6140机床，熟悉金属在三个变形区的变形过程，会熟练应用断屑方法、合理利用与控制积屑瘤，会合理控制加工硬化，会采取措施减小切削力和降低切削温度等。

第三个学习情境：“切削基本理论的应用”。该情境教学包含在零件车削加工实训课程的“车削基本技能训练――车台阶轴”项目中。该情境教学中，学生以小组为单位，分别以A3、45钢工件材料的轴类零件加工为项目载体，通过教师的指导、自身的认真操作观察，掌握材料切削加工性的评判指标和难加工材料的加工对策，会合理选择切削液与切削用量提高加工表面质量。

第四个学习情境：“金属切削机床基础知识”。该情境教学以实训车间的教学设备为载体，学生分组，在教师指导下完成机床典型零部件的拆装，教师则结合多媒体演示。要求学生通过此教学，会分析主轴箱的传动系统，能绘制传动系统图，了解液压、电气控制系统，会计算主轴的转速级数，掌握常用变速方法。

第五个学习情境：“车床与车刀”。该情境教学是在零件车削加工实训课程的“车削基本技能训练――车简单轴”项目中。该情境教学中，学生分组操作加工，通过教师指导，熟悉CA6140型卧式车床的传动系统及主要结构特点，会工件及刀具在车床上的正确安装，掌握各类车刀的结构特点及应用范围，能通过车削加工得到工件正确的加工表面及尺寸精度。

第六个学习情境：“铣床、磨床、钻床和镗床等机床及其刀具”。该情境教学在铣削加工和磨削加工实训课程的“基本技能训练――铣平面、磨平面”项目中。该情境教学中，学生在教师指导下进行操作训练，熟悉铣床的结构，铣刀的种类、材料、几何角度及应用，掌握铣削加工的操作方法；能据磨床结构特点正确使用及维护保养；能据加工要求正确选择使用砂轮。另外，结合实训车间钻削等设备，教师示范并指导，学生分组动手训练、观察，掌握标准麻花钻的刃磨及修磨方法，会对钻孔质量进行分析，熟知各类钻床的传动系统及应用，知道镗床、刨床、拉床等机床及刀具的使用要求及范围。

第七个学习情境：“齿轮加工机床与刀具”。该情境教学以实训车间的设备结合多媒体演示，要求学生掌握齿形加工原理，会根据技术要求正确选择齿形加工方法，会对Y3150E型滚齿机运动进行调整计算及工作调整，会根据要求计算调整插齿机，能根据齿轮刀具结构特点合理使用与刃磨。

第八个学习情境：“数控加工设备及刀具”。该情境教学以多媒体结合实训车间的设备，要求学生知道数控车床及刀具的结构特点与选用、刀具的快换和预调/检测，熟知电火花、线切割机床类别、特点、结构及操作要点。

四、课程教学实施过程的设计

（一）总体思路

基于企业优质、高效、低消耗的机械加工生产理念，通过理论与实践的有机结合，让学生学会观察、分析、研究和解决金属切削加工中的实际问题；能根据零件加工特点正确选用、维护机床设备和刀具。图1为机械加工设备与刀具课程教学整体组织图。

（二）教学方法设计

教学上，灵活运用任务驱动、项目教学、六步教学法、案例分析、操作示范、小组学习等教学方法，注重发挥学生的主体意识，让学生在教学活动中成为主角，实行互动式教学，做到教、学、做结合，理论与实践一体化。

（三）教学评价设计

教学评价采用课程总成绩=平时表现（10%）+作业/项目（50%）+期末理论笔试（40%）的形式。平时表现主要考核出勤、纪律、态度、团队协作方面；作业/项目重点考核学生动手操作以及团队合作完成项目的能力（考核结果可从项目作业、汇报，工艺问题实际解决中获得）；期末理论笔试，即在规定的时间内完成切削的基础知识和金属切削机床基础知识理论考核。

五、结语

机械加工设备与刀具通过理论与实践有机结合教学方式的实施，使各科教学紧密相连，不脱节和重复，教学更加直观。学生在学习过程中增强了感性认识能力和动手能力，提高了观察、发现、分析和解决问题的能力，锻炼了与人交流和合作的工作能力。在后继实习和预就业实习中，现场解决实际生产中工艺问题的能力得到提高，深受企业好评。

随着汽车等制造业的迅速发展，企业对人才的能力要求日益严格，因此，高职教育改革必须紧跟步伐，如不断创新高职机械加工设备与刀具课程的设计等。高职教师也应不断增强自身素质和提高教学能力，探索、完善高职教育。

【参考文献】

[1]胡黄卿.金属切削原理与机床[M].北京：化学工业出版社，2009

[2]何玉龙.高职院校职业技能课程设置优化的探索[J].教育发展研究，2007（2）

[3]张君.金属切削机床[M].西安：西北工业大学出版社，2010

【基金项目】广西高等学校科研项目（201204LX578）

【作者简介】陈 新（1971- ），女，广西贵港人，柳州职业技术学院机电工程系讲师，硕士，研究方向：机械设计与制造。

（责编 吴 筱）