使用普通机床学习情境设计
《普通机床的零件加工》课程学习情境的设计与实施
《普通机床的零件加工》课程学习情境的设计与实施
汪晓云
【期刊名称】《武汉船舶职业技术学院学报》
【年(卷),期】2010(009)002
【摘要】<普通机床的零件加工>课程具有极强的实践性,学习情境的设计针对企业的需求,选择适当的载体,按照由易到难的步骤,遵循实际工作的"六步法",设计学习情景,实现了教、学、做一体化,取得了较好的教学效果.
【总页数】4页(P74-77)
【作者】汪晓云
【作者单位】武汉船舶职业技术学院机械工程系,湖北,武汉,430050
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
【相关文献】
1.产业技术进步背景下高职精品课程建设探析--以普通机床的零件加工课程为例[J], 龙育才;谢长清
2.高职《普通机床加工零件》课程教学改革探索 [J], 戴星
3.“普通机床的零件加工”精品资源共享课程的开发 [J], 汪晓云
4.基于工作导向的《数控车床零件加工》课程学习情境设计与实施 [J], 刘林
5.《普通机床的零件加工》在线课程的开发与应用 [J], 熊慧珺
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传统机床改造课程设计
传统机床改造课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解传统机床的基本构造、工作原理及功能。
2. 学生掌握机床改造的基本原则，了解常见改造方案及其适用场景。
3. 学生了解机床改造涉及的数学、物理等跨学科知识，并能将其运用到实际改造中。
技能目标：1. 学生具备分析机床性能、诊断问题并提出合理改造方案的能力。
2. 学生能够运用CAD/CAM等软件进行机床改造设计，具备一定的设计绘图能力。
3. 学生掌握机床改造过程中的调试、安装及验收方法，具备实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械制造行业的热爱情感，增强对我国制造业发展的信心。
2. 学生树立创新意识，学会从多角度思考问题，勇于尝试和改进。
3. 学生养成团队合作、沟通交流的良好习惯，培养工匠精神和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性、综合性课程，以实际机床改造案例为载体，结合课本知识，培养学生的跨学科综合运用能力和实际操作能力。
学生特点：学生为高二年级机械或机电专业，具备一定的机械基础知识和技能，对机床操作和改造有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：教师需结合课本内容，以项目为导向，引导学生参与机床改造的整个过程，注重培养学生的实践操作能力和创新意识。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，提高学生的职业素养。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 传统机床结构原理回顾：结合课本第二章，讲解机床的组成、类型及工作原理，强调机床在制造业中的重要性。
- 机床的构造与功能- 机床的分类及工作原理- 机床在制造业中的应用2. 机床改造原则与方法：依据课本第四章，介绍机床改造的基本原则、方法及常见改造方案。
- 机床改造的基本原则- 常见机床改造方案及适用场景- 机床改造的数学、物理知识运用3. 机床改造设计与绘图：结合课本第六章，运用CAD/CAM软件进行机床改造设计。
- CAD/CAM软件的基本操作- 机床改造设计方案制定- 设计图纸绘制与审查4. 机床改造实践操作：按照课本第八章，进行机床改造过程中的实际操作。
基于工作过程的《使用普通机床的零件加工》学习情境设计与实施
关键词 ： 《 使 用 普 通 机 床 的零 件 加 工 》 学 习 情 境 工 作
过 程
准， 确定 三个学 习情境 ： （ １ ） 阶梯 轴 的 加 工 ； （ ２ ） 轴 套 的加工 ： （ ３ ） 支 承 块 的加 工 。每 个 情 境 通 过 教 、 学、 做， 以 完 成 典 型 零 件 的 加 工 任 务 为 主线 ． 以机 械 零 件 加 工 知 识 为 核 心 ， 将 相 关 的 金 属 材 料 与 热处 理 、 公 差 检 测 的知 识 整 合 其 中 ， 根 据 完 成 各 情 境 所 需 知识 合理 选 择 理 论 教学 内 容 ， 实现《 使 用 普 通机 床 的 零 件 加工》 课 程 的开 发 。 ２ ． 基于工作过程的《 使 用普通机床的零件 加工》 学 习 情 境
静载荷 ； Ｃ 为轴 承 额 定 静 载 荷 ； Ｆ 为 决 定 轴 承 摩 擦 力 矩 的计 算
载荷。 高 速 电 主 轴 的 轴 承 热 源 强 度 越 大 ，表 明 主 轴 系统 在 空 转 条件下的能耗越大 ． 引起 热 变 形 的 可 能性 越 大 。 主 轴 系 统 的型 号、 配 置 和预 紧 、 润 滑 剂 和 转 动 方 式 等 都 对 轴 承 在 运 转 时 的发 热有密切的影响【 ４ ］ 。此 外 ， 轴承 发 热 强 度 还 与 主 轴 系 统 的工 况 条件有 关 ， 载荷、 转 速和运行时 间的变化 ． 都 会 引 起 发 热 强 度 的变 化 。 ３ ． 电 主 轴 的 稳 态 热 分析 电主 轴 的 温 度 场 分 布 和 热 变 形 主 要 采 用 的是 有 限元 分 析 和 有 限 差 分 法 ，有 限 元 法 可 以用 于 虚 拟 电主 轴 温 度 场 数 值 仿
《普通车床实习》课程标准
普通车床实习课程标准课程编码：课程类别：专业课程适用专业：机械类授课单位：机电工程系学时：60 执笔人及编写日期：学分：审定负责人及审定日期：1.课程定位和课程设计1. 1课程性质与作用课程的性质本课程是机械类专业的一门主干实习课程。
其任务是使学生掌握普通车床的基本结构、使用和常用的加工操作方法。
同时，通过本课程的学习，提高学生的全面素质，培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德，为学生从事本专业工作和适应职业岗位的变化以及学习新的生产科学技术打下基础。
课程的作用本课程主要是为机械类专业的学生，在现代制造技术方面奠定坚实的专业基础。
课程在课程体系中的定位、与前导后续课程的关系。
本实习是机械类专业下厂实习前的接触生产的预演。
先修课：《机械制图与计算机绘图》、《机械技术应用》、《PLC技术应用》。
后续课：1.2课程基本理念1）坚持以高职教育培养目标为依据，基于本课程在机电类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，体现“以必需、够用为度”的原则，突出应用能力和综合素质的培养，充分注意“教、学、做”三结合。
2）符合学生的认识过程和接受能力，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。
3）把创新素质的培养贯穿于教学中。
采用行之有效的教学方法，注重发展学生思维、应用能力。
4）强调以学生发展为中心，帮助学生学会学习。
5）注意与相关的专业技术“接口”。
1.3课程设计思路总目标：培养学生的机床这一机电一体化产品的综合应用能力。
目标的两个方面：机械制造工艺←→普通车床的应用。
实现目标的学习领域：普通车床的构造、机械加工工艺方法、技术测量技术。
2.课程目标通过本门课程的学习，使学生掌握普通机床的基本知识，机械加工工艺方法，以及机械加工中所使用的检测方法。
职业能力目标：（一）知识目标：1.了解金属切削机床的类型及工作原理。
2.了解普通车床的典型结构。
（二）能力目标：1.认识本门课程学习的一般过程，进而不断加深对事物的理解过程；2.认识本门课程学习的基本方法，善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法；3.养成独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释。
机床课程设计
机床课程设计一、教学目标本课程旨在通过机床相关知识的学习，使学生掌握机床的基本概念、类型、工作原理及操作方法，培养学生具备一定的机床操作技能和故障排除能力。
在知识目标方面，学生应了解机床的历史发展、主要类型及其应用领域；掌握机床的基本结构、工作原理和操作方法。
在技能目标方面，学生应能够熟练操作机床，进行简单加工和故障排除；具备一定的创新意识和实践能力。
在情感态度价值观目标方面，学生应树立正确的职业观念，培养团队合作精神，增强对机床行业的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机床的基本概念、类型、工作原理、操作方法和应用领域。
具体包括：机床的历史发展，主要类型及其特点；机床的基本结构、工作原理和操作方法；常见机床的加工工艺及应用；机床的维护保养和故障排除；机床行业的现状与发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过理论讲授，使学生掌握机床的基本知识和操作方法；通过讨论和案例分析，培养学生的思考能力和解决问题的能力；通过实验操作，提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施和教学方法的运用，我们将准备以下教学资源：教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书将提供丰富的理论知识和实践案例；多媒体资料将有助于形象直观地展示机床的工作原理和操作方法；实验设备将用于学生的动手实践，增强学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生的出勤、课堂参与度、提问回答等情况，占总评的20%；作业包括课后练习和项目任务，占总评的30%；考试分为期中考试和期末考试，各占总评的30%。
评估方式客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学进度共分为12周，每周2课时。
教学时间安排在周一和周三的下午，地点为机床实验室。
教学安排合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。
学习情境1：机床的基本操作与保养.
1-1-1：刀具的安装一、学习目标：1．了解数控铣床/加工中心刀具系统的类型和特点2．掌握数控铣床/加工中心常用刀具的正确安装二、理论知识准备：（一）刀具理论知识准备1.数控铣床/加工中心刀具系统特点为适应加工精度高、加工效率高、加工工序集中及零件装夹次数少等要求，数控铣床/加工中心对所用的刀具有许多性能上的要求。
与普通机床的刀具相比，数控铣床/加工中心机床切削刀具及刀具系统具有以下特点：刀片和刀柄高度的通用化、规则化、系统化。
刀片和刀具几何参数及切削参数的规范化、典型化。
刀片或刀具材料及切削参数需与被加工工件材料相匹配。
刀片或刀具的使用寿命长，加工刚性好。
刀片及刀柄的定位基准精度高，刀柄对机床主轴的相对位置要求也较高。
2.刀具的材料常用刀具材料常用的数控刀具材料有高速钢、硬质合金，涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石等。
其中，高速钢、硬质合金，涂层硬质合金几类材料应用最为广泛。
刀具材料性能比较硬度和韧性是刀具材料性能的两项重要指标，上述各刀具材料的硬度和韧性对比见图1-1。
图1-1 不同刀具材料的硬度与韧性对比3.数控铣床/加工中心常用切削刀具（1）铣削刀具铣刀是刀齿分布在旋转表面或端面上的多刃刀具，其几何形状较复杂，种类较多，常用有面铣刀、立铣刀、铣槽铣刀、模具铣刀和成形铣刀等，如图1-2所示。
（a）面铣刀（b）直柄立铣刀（c）锥柄立铣刀（d）键槽铣刀（e）球头铣刀图1-2常用的铣削刀具（2）孔加工刀具常用的孔加工刀具有中心钻、麻花钻（直柄、锥柄）、扩孔钻、锪孔钻、铰刀、镗刀、丝锥等，如图1-3所示。
（a）中心钻（b）标准麻花钻（c）标准扩孔钻（d）机用较刀（e）单刃粗镗刀（f）可调精镗刀（g）粗镗刀刀头（h）精镗刀刀头（i）机用丝锥图1-3 常用的孔加工刀具4.数控铣床/加工中心的刀柄系统数控铣床/加工中心的刀柄系统主要由三部分组成，即刀柄、拉钉和夹头（或中间模块）刀柄切削刀具通过刀柄与机床主轴联接，其强度、刚性、耐磨性、制造精度以及夹紧力等对加工有直接影响。
机床使用课程设计
机床使用课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机床的基本原理、结构、功能及操作方法，培养学生具备安全、熟练操作机床的能力，并养成正确的操作习惯和职业素养。
1.了解机床的分类、特点及应用领域；2.掌握机床的基本结构、工作原理和操作方法；3.熟悉机床的安全操作规程和维护保养知识。
4.能够正确操作机床进行简单加工；5.能够根据加工需求选择合适的机床和参数；6.能够对机床进行日常维护和故障排查。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机床操作的兴趣和热情，提高职业认同感；2.培养学生遵守纪律、认真负责的工作态度；3.培养学生团队协作、善于沟通的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机床的基本概念、分类、结构、原理、操作方法和维护保养等方面的知识。
1.机床概述：机床的定义、分类、特点及应用领域；2.机床结构与原理：机床的主要部件及其功能、工作原理；3.机床操作方法：机床的安全操作规程、操作技巧及加工方法；4.机床维护与保养：机床的日常维护、故障排查及维修方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：通过讲解机床的基本概念、原理和操作方法，使学生掌握相关知识；2.演示法：通过现场演示机床的操作过程，使学生直观地了解机床的使用方法；3.实践操作法：让学生亲自动手操作机床，培养学生的实际操作能力；4.案例分析法：通过分析机床故障案例，使学生掌握故障排查和维修方法；5.小组讨论法：分组讨论机床操作中遇到的问题，培养学生的团队协作能力。
四、教学资源为了保证教学质量，我们将为学生提供丰富的教学资源，包括：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的机床知识；2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果；4.实验设备：为学生提供充足的机床设备，进行实践操作训练；5.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和实践案例。
学习情境
课程发展历史沿革本课程是经过柳州市十多家企业的设备维修实践专家对“机电设备维修与管理”专业进行了工作任务分析，并结合问卷调查和企业跟综调查结果，在教育专家指导、专业带头人组织、专业教师参与下，完成从行动领域到学习领域的转换，确定了该专业的学习领域。
《机械设备装调与维修》课程就是该专业学习领域之一。
1.《机械设备装调与维修》课程的主要历史沿革原课程沿用学科体系构建，侧重于知识的储备。
课程之间相对独立的学科研究适合于逻辑思维较强的本科及以上层次的学生，围绕一线设备维修和管理人员所需要的技能和知识则针对性不够。
在教学安排上，理论教学和实践教学分开进行，不利于学生职业技能的培养。
本课程前身是由机械设备修理工艺学、钳工工艺学、机械设备安装与维修、钳工基本技能训练、机械拆装实训五门课程整合而来。
2.课程改革国内目前没有完全相同的课程。
原同专业相近的课程多是沿用学科体系构建，侧重于知识的储备。
课程之间相对独立的学科研究适合于逻辑思维较强的本科及以上层次的学生，围绕一线设备维修和管理人员所需要的技能和知识则针对性不够。
在教学安排上，理论教学和实践教学分开进行，不利于学生职业技能的培养。
新课程体系采用工作过程导向构建，侧重于职业能力的培养，以真实工作任务及工作过程为依据选择和序化学习内容，教学内容针对性强，体现了“学习的内容是工作”的课程设计思想。
3.课程改革硕果――实践“以就业为导向，以学生为中心，以职业能力为本位”的工作过程导向的课程教学模式。
2008年，课程的教学改革基本形成了由单纯理论知识学习到逐步形成与工作岗位需求紧密相连的教学体系。
强调以学生岗位能力培养为核心、以任务教学为形式、以就业为导向，职业能力为本位、以产学结合为途径、创新教学方法和手段，融职业能力培养和职业素质教育为一体的新型职业课程教学模式。
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公差及技术测量，质量管理知识，
机械设计基础，生产调度，工具管理，生产物流，相关法律、法规知识
教师重点检查程序指令的正误及机床操作的步骤。
4
工作对象：
工艺规程文档，普通车床，阶梯轴零件，零件质量评价表。
工具：
工艺规程文件、普通机床及各类评价表。
教学工具：
绘图工具与图纸、课件、工作计划制定引导文、普通车床操作引导文，多媒体设备。
一、数控技术专业学习领域课程方案
类别
课程名称
学分
总学时
时间安排及学时分配
学期Ⅰ
学期Ⅱ
学期Ⅲ
学期Ⅳ
学期Ⅴ
学期Ⅵ
基
础
课
程
1
思想政治
4.5
90
3
60
60
30
3
体育
3
60
30
30
4
高等数学
4.5
90
90
5
电工电子技术
4.5
90
90
6
计算机应用基础
3
60
60
7
职业规划
3
60
60
学
习
9
数控机床的维护
4.5
90
90
拓
展
课
程
1
零件质量的检测与控制
4.5
90
90
2
生产现场管理
3
60
60
3
发动机构造与装配
6
120
120
4
就业指导
1.5
30
30
5
综合实践
26
26周
10周
16周
学习领域3使用普通机床对零件的加工第二学年
参考学时：120
目标描述
学生们
使用机械制作本职业典型的零件，为此使用部件装配图、结构图以及零件表；
借助应用程序绘制并修改零件图及工作计划；
根据材料特性选择材料并按照产品将其归类；
制定加工计划，测定技术数据并进行必要的计算；
掌握机械的基本结构和作用方式并能按照工作合同根据功能的、工艺的和经济的标准选择机械以及相应的工具，使机械处于使用状态；
开发评价标准，选择测试手段并会使用，整理并解释测试记录；
演示工作结果，优化工作过程并开发选择方案。为此，使用现代媒体和演示形式；
普通车床的操作步骤，加工过程的监控，机床日常维护，安全操作与劳动保护知识，文明生产和环境保护知识。
CAD实训，液压传动及气动，职业道德
教师指导工具及备件清单填写；进行零件加工操作示范；解除学生在普通车床误操作中的报警。
6
检查
评价
加工工艺设计是否合理；
普通车床的操作过程规范程度；
零件的测量：尺寸精度、形状精度和位置精度的检验；
教学重点：
制定加工工艺，使用普通车床对零件的加工。
考核与评价：
采用工作成果评定为主(占60%)、兼顾团队合作(10％)、工作态度(5%)及工作规范(25%)；评价成绩采用百分制。
毛坯选择；
加工工艺设计：确定加工阶段、加工方法，制定工艺流程、工序内容和各工步加工参数（加工余量、切削用量、工序尺寸及公差和工时定额等）；
填写工艺表格等。
机制工艺及夹具，机制工艺及夹具课设，机加工实习
教师进行零件加工分析，重点指导加工走刀过程。
6
实施
加工准备（领取刀、量、夹具等、调试机床设备），开机前的检查，设备润滑和冷却液的使用，工具、夹具、量具的使用与维护。
对其选择的工作步骤和选择的可能性进行试验并评价工作结果；
熟悉加工过程对尺寸和表面光洁度的影响，分析加工过程的影响并考虑起对产品质量的意义；遵守劳动保护与环境保护的规定。
内容
技术图纸和信息渠道
加工图
作用方式描述
测试与应用的选择标准
ISO标准的容差
表面光洁要求
测量错误
钻、插、磨、铣、车
机械功能单元及其作用方式
工具的耐用度
加工数据及其计算
冷却与润滑剂
质量管理基础
工具与机械成本，材料消耗，工作时间
学习领域:使用普通机床对零件的加工
教学情境的设计
学习情境1：
使用车床对阶梯轴的加工
时间：20学时
学习目标：
学生通过一个阶梯轴的加工，掌握普通车床的结构、基本的操作方法，以及基本步骤。
教学方法建议：宏观——四阶段法；
微观——引导文教学法示范教学法分组讨论法
教学实施
工作
过程
工作任务
相关理论知识
教学组织
学时
资讯
轴结构、材料及热处理、尺寸精度和形位公差要求、普通车床操作规范。
机械制图，制图测绘，CAD实训，工程材料及金属热处理,公差及技术测量
学生分组搜罗信息；老师布置工作任务并讲解任务要求。
4
计划
决策
确定工艺装备：设备选用，轴类零件的装夹方法，轴类零件加工刀具选用，量具、辅具等；
领
域
课
程
1
机械零部件造型与测绘
6
120
120
2
简单零件的手工制作
4.5
90
90
3
使用普通机床对零件的加工
6
120
120
4
简单组件的制作
3
90
90
5
使用数控车床对零件的加工
6
120
120
6
使用数控铣床对零件的加工
6
120
120
7
使用加工中心对零件的加工
4.5
90
90
8
计算机辅助编程与加工
4.5
90
90