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摘要：机床夹具设计是一门集理论与应用于一体的机械制造技术专业核心课程。根据高职教育人才培养的特点，针对“机床夹具设计与应用”课程以往教学效果不理想的现状，探讨和研究了该课程项目化改造的过程，对进一步的课程项目化改革具有一定指导意义。
关键词：高职；夹具设计；项目化；教学改革
作者简介：黄淑芳（1984-），女，广西南宁人，广西水利电力职业技术学院，助教；陈伟珍（1963-），女，广西南宁人，广西水利电力职业技术学院，教授。（广西 南宁 530023）
中图分类号：G712?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）32-0078-02
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。[1]随着泛北部湾经济区的快速发展，大量的机械加工设备得以应用。机床夹具又是一种不可缺少的工装设备，它直接影响着机械加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作，因此，“机床夹具设计与应用”是培养机械制造技术专业学生专业技术与应用能力的一门专业核心课程，在专业教学中起到知识应用与职业关键能力培养的作用。
高职高专培养的机械制造类人才应当以区域或者行业的发展需要为出发点，除了培养学生掌握有关机械制造的知识外，还应该培养学生具备熟练的设计能力以及一定的实践经验，使学生在毕业后具有良好的职业道德和职业素养。以工学结合、行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体、理论实践一体化等为精髓的项目化教学法是当前职业教育提倡的行动导向教学法中的一种，也是国际国内倍受推崇的效果优秀的职业教育方法。[2]近几年来，众多高职院校在多专业、多学科探索实践项目化教学改革，并取得较大成效，但机械制造技术专业重要的专业核心课程“机床夹具设计与应用”因其理论性强、抽象难懂，且高職学生逻辑分析能力并不强，所以教学的效果就是学生学习兴趣不浓、以被动学习和应试学习为主，无法独立设计专用夹具，这样就影响了学生工艺分析能力、职业技能考证和毕业设计与制作的顺利进行以及未来工作的自信心，削弱了就业竞争力。由此可见，“机床夹具设计与应用”课程项目化改革难度较大，项目化改革步伐相对较缓，制约着机械制造技术专业的改革。
一、进行岗位需求调研、确立能力培养目标
通过对泛北部湾经济区、长三角地区、珠三角地区等区域内的大中型企业的操作岗位进行调研，分析了各层次工作岗位的典型工作任务、典型工作流程及职业行动能力后，发现机械制造技术专业学生将来的主要工作岗位具有以下发展特征：第一次就业岗位是普通的设备操作工、机床维修工、设备安装工等；经过一定时期的职业积淀后可以晋升的岗位有技术性较高的工艺员、机床安装调试维护维修技术员、机械产品开发技术员等。针对机械制造技术专业毕业生这样的职业发展规律，其中分配到“机床夹具设计与应用”课程需要完成的能力培养目标主要有：能够应用机床夹具的设计原理和设计方法，能够根据工艺要求设计专用夹具和解决生产实际问题。
二、整合课程内容、强化能力培养
为了实现上述人才能力的培养目标，对“机床夹具设计与应用”课程内容进行了整合。为了突出职业能力培养，实现将工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中，将原有课程中的“机床夹具概论、工件的定位和夹紧、刀具导向与夹具的对定、夹具连接元件和夹具体的设计、夹具图样设计、夹具精度校核、各类专用夹具的设计”等理论内容设计成一个“设计犁刀变速箱体夹具”的课程项目，项目的载体“犁刀变速箱体”是来自企业正在生产和使用的产品。这对于培养学生的应用能力和职业素养具有一定的指导意义。一门课程就是一个项目，贯穿于整个教学过程，其中包含着“设计铣床夹具”、“设计车床夹具”和“设计钻床夹具”三个子项目组织教学，这样既涵盖了改造前所有的内容又凸显了知识的应用，让学生学中做、做中学，充分培养学生的应用能力。
每个子项目都包含着不同的工作任务，将工作任务按从易到难、从简单到复杂的过程以及学生的认知规律和职业成长规律来确定教学内容和教学顺序，同时依托高职院校数控实训基地教学、科研和社会服务的建设和管理，模拟企业的分工制，按实际工作过程组织和实施教学，加强学生机械加工综合能力的培养，提高实践教学效果。[3]
三、典型项目的实施过程
每个任务有相应的学时，不同的教学组织模式（如自主学习、案例教学等）有不同的教学方法，如头脑风暴法、分组讨论法等，不同的教学手段（如多媒体教学、视频仿真教学）可设计相应的教学实施过程，以此实现不同的能力目标、知识目标、项目重点素质目标、项目成果。
每个任务的教学过程如图1所示，大致按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价六个步骤进行。
第一步，教师下达设计任务，下发、分析零件图。该零件图是工厂正在使用的零件图，并不是教学模型。学生以自由组合的形式分组，每组3～4人，人数不宜过多。
第二步，每个小组通过任务单获取的信息，展开讨论。通过“头脑风暴法”、“分组讨论法”学习和项目工作任务直接相关的理论知识研究、选定工作方法。教师在此过程中起着辅助作用，随堂解决学生遇到的问题，起到引导作用。
第三步，各小组根据设计任务收集有关资料。例如，收集的资料可以是实训中心现有的机床参数、各个零部件所涉及到的国家标准、设计手册等，还可以收集同类夹具的设计图样，了解国内外目前的工装制造水平。
第四步，绘制夹具草图与分析计算。教师检查和指导学生设计的定位方案、夹紧装置的可靠性，并通过三维绘图软件绘制夹具的三维结构图。
第五步，进行实施操作，绘制夹具的零件图、装配总图。教师跟踪检查、指导学生实际操作的情况，必要时指导学生调整设计方案，回答学生提出的疑问，随机提问考核，并依据学习任务完成情况评定成绩。 第六步，每个小组以答辩的形式展示项目成果。考核方法是以设计思路、设计能力、绘图技能以及设计成果的正确性、实用性及能力考核为主，考核知识的迁移，最大限度地反映学生的能力水平。答辩的过程中经过老师点评、学生讨论，最后总结归纳，对图纸做出最终的修改调整，提高机床夹具设计的整体综合应用能力。
四、教学改革的效果
“机床夹具设计与应用”课程通过项目化教学改革，以设计专用夹具为任务驱动，这种教学方法将知识、技能、态度三目标的实现贯穿于整个教学过程中，是一种十分有效的教学方式。以丰富的项目为载体，拓展学生的视野，使学生在课堂就能体会到企业实践中的众多实际问题。通过这种方式还可增强学生理论联系实际的能力，有效提升学生应对实际问题、解决夹具设计应用难题的能力，增强高职学生毕业时的就业能力。
五、教学改革的建议
项目化教学以学生为主体，合理选择设置项目内容，各个项目之间层层深入、由浅入深，不斷细化项目内容。每个项目内容可以适当略高于学生的认知水平。学生通过努力工作完成项目才能提高知识应用的能力，实现项目化改革的意义。这就要求教师要走出校园，了解企业对人才需求的标准，进入生产一线收集项目素材，且素材应当随生产的变化不断更新。在教学的过程中，应尽量使用真实的模拟场景，若条件不允许，可以借助多媒体等现代教育手段创造真实生产工作的情景。这样既可以激发学生的学习兴趣、提高动手操作能力，还可以帮助学生就业时实现学校与企业的“零距离”。
项目化改革的实施应当设置好相应的考核和激励措施。希望培养的每个学生既要有良好的技术素养，还要有团队协作意识和经验，这就要求在项目化改革实施过程中对每个学生进行客观的评价。既可以单兵作战又能团队协作，防止出现“吃大锅饭”的现象，这样才能使每一个学生的能力都能得到训练与加强。这方面可以借鉴国内外成功职业院校课程改革的经验。
六、结束语
在实践了“机床夹具设计与应用”课程项目化改革后发现，学生的学习主动性和设计应用能力较没有改革之前明显提高了，结合实际的实施情况为今后的进一步项目化改革实践提出了一些建议。总之，课程项目化改革需要教师、系部的努力，离不开学校和上级主管部门的大力支持，也需要学习国内外其他院校项目化改革的成功经验和失败教训，还需要与企业保持良好的合作关系以便不断收集项目素材。只有多方面、多层次的共同努力才能不断推进课程项目化改革。
参考文献：
[1]肖继德，陈宁平.机床夹具设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.
[3]黄淑芳，刘棣中.高职院校数控实训基地建设与管理模式的研究与实践[J].轻工科技，2012，28（1）：125-126.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：高职；夹具设计；项目化；教学改革
作者简介：黄淑芳（1984-），女，广西南宁人，广西水利电力职业技术学院，助教；陈伟珍（1963-），女，广西南宁人，广西水利电力职业技术学院，教授。（广西 南宁 530023）
中图分类号：G712?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）32-0078-02
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。[1]随着泛北部湾经济区的快速发展，大量的机械加工设备得以应用。机床夹具又是一种不可缺少的工装设备，它直接影响着机械加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作，因此，“机床夹具设计与应用”是培养机械制造技术专业学生专业技术与应用能力的一门专业核心课程，在专业教学中起到知识应用与职业关键能力培养的作用。
高职高专培养的机械制造类人才应当以区域或者行业的发展需要为出发点，除了培养学生掌握有关机械制造的知识外，还应该培养学生具备熟练的设计能力以及一定的实践经验，使学生在毕业后具有良好的职业道德和职业素养。以工学结合、行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体、理论实践一体化等为精髓的项目化教学法是当前职业教育提倡的行动导向教学法中的一种，也是国际国内倍受推崇的效果优秀的职业教育方法。[2]近几年来，众多高职院校在多专业、多学科探索实践项目化教学改革，并取得较大成效，但机械制造技术专业重要的专业核心课程“机床夹具设计与应用”因其理论性强、抽象难懂，且高職学生逻辑分析能力并不强，所以教学的效果就是学生学习兴趣不浓、以被动学习和应试学习为主，无法独立设计专用夹具，这样就影响了学生工艺分析能力、职业技能考证和毕业设计与制作的顺利进行以及未来工作的自信心，削弱了就业竞争力。由此可见，“机床夹具设计与应用”课程项目化改革难度较大，项目化改革步伐相对较缓，制约着机械制造技术专业的改革。
一、进行岗位需求调研、确立能力培养目标
通过对泛北部湾经济区、长三角地区、珠三角地区等区域内的大中型企业的操作岗位进行调研，分析了各层次工作岗位的典型工作任务、典型工作流程及职业行动能力后，发现机械制造技术专业学生将来的主要工作岗位具有以下发展特征：第一次就业岗位是普通的设备操作工、机床维修工、设备安装工等；经过一定时期的职业积淀后可以晋升的岗位有技术性较高的工艺员、机床安装调试维护维修技术员、机械产品开发技术员等。针对机械制造技术专业毕业生这样的职业发展规律，其中分配到“机床夹具设计与应用”课程需要完成的能力培养目标主要有：能够应用机床夹具的设计原理和设计方法，能够根据工艺要求设计专用夹具和解决生产实际问题。
二、整合课程内容、强化能力培养
为了实现上述人才能力的培养目标，对“机床夹具设计与应用”课程内容进行了整合。为了突出职业能力培养，实现将工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中，将原有课程中的“机床夹具概论、工件的定位和夹紧、刀具导向与夹具的对定、夹具连接元件和夹具体的设计、夹具图样设计、夹具精度校核、各类专用夹具的设计”等理论内容设计成一个“设计犁刀变速箱体夹具”的课程项目，项目的载体“犁刀变速箱体”是来自企业正在生产和使用的产品。这对于培养学生的应用能力和职业素养具有一定的指导意义。一门课程就是一个项目，贯穿于整个教学过程，其中包含着“设计铣床夹具”、“设计车床夹具”和“设计钻床夹具”三个子项目组织教学，这样既涵盖了改造前所有的内容又凸显了知识的应用，让学生学中做、做中学，充分培养学生的应用能力。
每个子项目都包含着不同的工作任务，将工作任务按从易到难、从简单到复杂的过程以及学生的认知规律和职业成长规律来确定教学内容和教学顺序，同时依托高职院校数控实训基地教学、科研和社会服务的建设和管理，模拟企业的分工制，按实际工作过程组织和实施教学，加强学生机械加工综合能力的培养，提高实践教学效果。[3]
三、典型项目的实施过程
每个任务有相应的学时，不同的教学组织模式（如自主学习、案例教学等）有不同的教学方法，如头脑风暴法、分组讨论法等，不同的教学手段（如多媒体教学、视频仿真教学）可设计相应的教学实施过程，以此实现不同的能力目标、知识目标、项目重点素质目标、项目成果。
每个任务的教学过程如图1所示，大致按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价六个步骤进行。
第一步，教师下达设计任务，下发、分析零件图。该零件图是工厂正在使用的零件图，并不是教学模型。学生以自由组合的形式分组，每组3～4人，人数不宜过多。
第二步，每个小组通过任务单获取的信息，展开讨论。通过“头脑风暴法”、“分组讨论法”学习和项目工作任务直接相关的理论知识研究、选定工作方法。教师在此过程中起着辅助作用，随堂解决学生遇到的问题，起到引导作用。
第三步，各小组根据设计任务收集有关资料。例如，收集的资料可以是实训中心现有的机床参数、各个零部件所涉及到的国家标准、设计手册等，还可以收集同类夹具的设计图样，了解国内外目前的工装制造水平。
第四步，绘制夹具草图与分析计算。教师检查和指导学生设计的定位方案、夹紧装置的可靠性，并通过三维绘图软件绘制夹具的三维结构图。
第五步，进行实施操作，绘制夹具的零件图、装配总图。教师跟踪检查、指导学生实际操作的情况，必要时指导学生调整设计方案，回答学生提出的疑问，随机提问考核，并依据学习任务完成情况评定成绩。 第六步，每个小组以答辩的形式展示项目成果。考核方法是以设计思路、设计能力、绘图技能以及设计成果的正确性、实用性及能力考核为主，考核知识的迁移，最大限度地反映学生的能力水平。答辩的过程中经过老师点评、学生讨论，最后总结归纳，对图纸做出最终的修改调整，提高机床夹具设计的整体综合应用能力。
四、教学改革的效果
“机床夹具设计与应用”课程通过项目化教学改革，以设计专用夹具为任务驱动，这种教学方法将知识、技能、态度三目标的实现贯穿于整个教学过程中，是一种十分有效的教学方式。以丰富的项目为载体，拓展学生的视野，使学生在课堂就能体会到企业实践中的众多实际问题。通过这种方式还可增强学生理论联系实际的能力，有效提升学生应对实际问题、解决夹具设计应用难题的能力，增强高职学生毕业时的就业能力。
五、教学改革的建议
项目化教学以学生为主体，合理选择设置项目内容，各个项目之间层层深入、由浅入深，不斷细化项目内容。每个项目内容可以适当略高于学生的认知水平。学生通过努力工作完成项目才能提高知识应用的能力，实现项目化改革的意义。这就要求教师要走出校园，了解企业对人才需求的标准，进入生产一线收集项目素材，且素材应当随生产的变化不断更新。在教学的过程中，应尽量使用真实的模拟场景，若条件不允许，可以借助多媒体等现代教育手段创造真实生产工作的情景。这样既可以激发学生的学习兴趣、提高动手操作能力，还可以帮助学生就业时实现学校与企业的“零距离”。
项目化改革的实施应当设置好相应的考核和激励措施。希望培养的每个学生既要有良好的技术素养，还要有团队协作意识和经验，这就要求在项目化改革实施过程中对每个学生进行客观的评价。既可以单兵作战又能团队协作，防止出现“吃大锅饭”的现象，这样才能使每一个学生的能力都能得到训练与加强。这方面可以借鉴国内外成功职业院校课程改革的经验。
六、结束语
在实践了“机床夹具设计与应用”课程项目化改革后发现，学生的学习主动性和设计应用能力较没有改革之前明显提高了，结合实际的实施情况为今后的进一步项目化改革实践提出了一些建议。总之，课程项目化改革需要教师、系部的努力，离不开学校和上级主管部门的大力支持，也需要学习国内外其他院校项目化改革的成功经验和失败教训，还需要与企业保持良好的合作关系以便不断收集项目素材。只有多方面、多层次的共同努力才能不断推进课程项目化改革。
参考文献：
[1]肖继德，陈宁平.机床夹具设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.
[3]黄淑芳，刘棣中.高职院校数控实训基地建设与管理模式的研究与实践[J].轻工科技，2012，28（1）：125-126.
（责任编辑：王祝萍）