一体化教学设计文本.docx
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一体化教学设计文本
一体化课程教学设计
课程：
典型机床零件的加工
学习任务：
普通车床拨叉加工
授课老师：
课程名称
典型机床零件的加工
学习任务
普通车床拨叉的加工
专业
数控
教学对象
级工
课时
设计者
一、工作情境描述
某机床厂计划委托我校现代制造工作室生产加工一批普通车床的拨叉零件，来料加工。
现要求我们1天内完成6件样件的加工，并发回厂检验，样件毛坯尺寸为Ф40mm×75mm。
二、学习任务描述
现将6件拨叉零件的样件加工任务，下发给本班级6个生产小组加工，每小组加工1件，1天内完成。
三、教学内容分析
《典型机床零件的加工》是数控技术应用专业的核心课程之一，该课程按照企业生产流程，从承接订单、组织生产、质量检测到形成产品的真实工作任务课程，它在专业课程体系中占有非常重要的地位，既是前期专业基础课程的实践，也是后续技能考证、毕业实习的基础。
普通车床拨叉加工是常见轴类零件加工的典型任务之一，是该课程的第3个学习任务，通过本次学习任务让学生进一步体会企业的生产任务及生产流程，并能独立分析车削、铣削结合的零件加工工艺，对零件进行质量检测、分析。
四、教材内容分析
本学习任务主要采用全国高等职业教育规划教材----《数控加工工艺》进行教学，本教材内容翔实、体系新颖，突出了实用性、综合性和先进性；注重学生数控机床加工的实践能力培养，通过本课程的学习，使学生能够较全面地掌握数控加工工艺基本知识，能够独立编制数控机床加工工艺规程。
教材内容主要包括：
数控切削原理、数控机床夹具、数控加工工艺规程、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、数控加工中心加工工艺、数控电火花加工工艺、数控线切割加工工艺。
虽然该教材内容丰富，集合数控加工工艺的基本知识，能让学生学会编制常规零件的数控加工工艺规程，但缺少真实的工作情境和环境，缺乏真实工作岗位要求，没有真实工作过程的引导，无法培养学生的综合职业能力，无法培养学生在真实工作岗位中与领导、同事沟通的能力，也无法培养学生组织、策划的能力，为了引导学生更好地完成本学习任务，在教学中准备了《普通零件拨叉的加工》工作页、真实工作过程所需加工用表、机械加工相关资料手册和电子资料等辅导学习资源。
另外，为了使学生在学习和工作过程中，养成良好的职业道德和职业素养，能按照国家职业标准和行业工作规范执行，在教学中认真贯彻6S现场管理标准，并提供《广州机床厂设备操作规范手册》、《车间岗位职责》等资料供学生查阅、学习，让学生了解企业文化、提前适应企业环境。
五、学生情况分析
该班是初中起点高级工一年级数控技术应用专业的学生，已经考取数控车床和数控铣床中级工的技能证，能独立操作机床和编写简单的程序，会使用常用的刀量具，能对简单零件工艺进行分析，能完成简单零件的加工。
该班大部分学生的学习积极性高涨，具备一定的自主学习能力和良好的沟通能力，课堂气氛活跃，敢于动手操练，不怕脏苦累；但也有个别学生团队协作意识较弱，语言表达能力有待进一步提高。
六、学习目标
完成本学习任务后，学生应当能够：
1．叙述普通车床拨叉的功用和查找到安装位置；
2．根据生产要求，查阅《数控加工工艺》、《典型零件的机械加工工艺分析》资料，在教师的指导下分析和制定零件加工工艺；
3．在教师的指导下，以小组合作的方式，按照拟定的工艺流程编写加工程序；
4．在教师的指导下，以小组合作的方式，执行6S管理，按照拟定的工艺流程和操作规范加工零件；
5．在教师的指导下，根据零件图样要求对零件进行质量检测，分析产生零件加工误差的原因，找出解决措施；
6．在教师的指导下，以小组合作的方式，完成普通车床拨叉加工学习任务的评价总结。
七、教学方法
项目教学法：
通过承接生产普通车床拨叉零件的真实工作任务，学生根据任务要求，借助学习材料，进行自主探索和互动协作的真实环境活动，完成普通车床拨叉零件的生产任务，从而达到既定的学习目标。
引导文教学法：
通过设置一系列的引导问题，如选用机床、所用选用机床的加工特点、切削用量的选择等问题，引导学生独立思考和自主学习，促使学生在真实学习任务中学习必要的工作过程知识。
小组合作学习法：
学生分成6个小组，每小组4人，进行合作学习与讨论，充分激发个体潜能，融合集体智慧，从而提高学习和工作的效率，达到较好地完成学习任务的目的。
角色扮演法：
由教师扮演生产部长，企业技术员扮演生产主管，学生扮演生产部的各个生产小组成员（组长、数控车床操作员、加工中心操作员、质检员），并按照企业的产品生产流程组织教学，使学生既体验实际生产，实现在工作中学习，又了解到企业进行设计工作的流程。
八、重、难点及其化解方法
（一）教学重点：
1．拨叉零件加工的工艺制定和程序编写，完成拨叉零件加工。
化解方法：
1．运用问题引导教学方法逐步解决问题；
2．小组讨论；
3．教师指导。
（二）教学难点：
1．通过检测零件，分析零件误差原因并找出解决措施。
化解方法：
1．查找资料，加工过程加强质量检测；
2．小组讨论；
3．教师指导。
九、教学环境及资源准备
教学场地：
现代制造工作室
教学设备：
现代制造工作室车间的设备（加工中心、数控车床等）
刀、量、工具：
现代制造工作室仓库所有刀量工具，由学生查询仓库数据库选用
教学媒体：
投影仪、电脑、大白纸、卡纸、水笔、黑板等
学习材料：
学习参考书（教材）、学习材料（工作页）、PPT、网络资源库等
教室布置图：
十、教学流程
机床厂计划委托我校现代制造工作室生产加工一批C6146A普通车床的拨叉零件（见工作页P3零件图样），来料加工。
现要求我们1天内完成6件样件的加工，并发回厂检验，样件毛坯尺寸为Ф40mm×75mm。
现根据工作室情况，将这6件样件，下发给6个生产小组加工，每小组加工1件，1天内完成。
请小组根据工作情境描述和零件图样，填写任务单。
开始
明确任务
15分钟
各组员查阅《C6146普通车床维修配件图册》，写出普通车床拨叉的功用和找出拨叉安装位置；根据零件图样，判断该零件属于哪种类型零件；查找出零件的材质、密度、形位公差、重要尺寸；根据车间情况，选择设备并分析设备特点。
分析零件图纸
20分钟
各组计算该零件材料重量，分析选择工序划分方法，确定的零件的安装办法，选择夹具和刀具，确定切削用量，填写刀具参数表和工艺卡。
制定加工工艺
120分钟
各组根据制定的工艺，填写《领料单》、《刀量工具领用表》（附在工作页最后），到仓库领取材料和工量刀具；加工零件前，要明确任务分工，强调安全文明生问题；组员根据分工，编写加工程序、调试机床；加工零件过程中，注意调整刀具、建立工件坐标系、尺寸检测控制问题，并填写《机加工单》，记录加工过程中出现的问题，如何解决，最后完成零件的加工。
加工零件
120分钟
完成零件的加工后，对零件进行完整的检测，将检测结果填入《检测报告》（见工作页P13），并对产生误差的尺寸进行分析，找出解决措施，最后展示汇报。
检测零件
70分钟
填写《个人评价反馈表》（见工作页P14），组员自评、互评、教师评。
填写《小组评价反馈表》（见工作页P15），各组自评，并汇报总结小组学习情况；教师对各小组进行评价。
最后教师点评本次学习任务的情况。
评价反馈
40分钟
回顾本次学习任务，教师引导学生拓展思维，能否选择其它设备和刀具加工该零件？
有没其它加工工艺？
任务拓展
15分钟
结束
十一、内容结构
十二、教学评价设计
1．通过《检测报告》（见工作页P13），由小组共同完成，教师抽检的形式。
可以评价学生对量具的使用规范性、分析误差的能力、解决误差措施的能力，同时可以评价学生完成拨叉零件加工的质量情况，小组的团队协作精神；
2．通过《个人评价反馈表》（见工作页P14），由学生个人、小组、教师三方进行评价，可以评价学生在本次学习任务中的整体表现，对本次学习目标的达成度；
3．通过《小组评价反馈表》（见工作页P15），由小组、教师进行评价，可以评价小组在本次学习任务的整体表现，反映组长的组织能力，小组成员的团队协作、语言表达等综合职业能力。
十三、教学过程
学习阶段
教学活动（课时）
学习内容
学生活动
教师活动
设计意图及资源准备
（一）明确任务
（课时：
15分钟）
1．明确任务：
广州机床厂计划委托我校现代制造工作室生产加工一批C6146A普通车床的拨叉零件（见工作页P3零件图样），来料加工。
现要求我们1天内完成5件样件的加工，并发回厂检验，样件毛坯尺寸为Ф40mm×75mm。
现根据工作室情况，将这6件样件，下发给6个生产小组加工，每小组加工1件，1天内完成；
2．任务分工；
3．各组填写《现代制造工作室任务单》。
1．明确学习任务；
2．各组推选组长1名；组长对组员进行分工，其中数控车床技术员1名，主要负责数控车削的加工；加工中心技术员1名，主要负责数控铣削的加工；质检员1名，负责零件质量检测和记录加工过程情况；组长负责零件质量最后的检测，负责整个学习任务的实施与组织；
3．各组填写《现代制造工作室任务单》。
1．教师陈述本次学习任务，发放工作页；
2．企业教师负责分组，确定组长并宣布组长的工作职责，组长负责整个学习任务的实施与组织；
3．企业教师引导学生填写《现代制造工作室任务单》。
设计意图：
按照企业真实的生产任务和流程，营造企业真实的工作氛围，转变学生的“角色”，激发学生的学习兴趣，培养学生养成良好的工作规范和工作习惯，同时加深学生对企业生产流程的了解。
资源准备：
电脑台，资料柜，学习材料、教材、参考书、网络等。
（二）分析零件图纸
（课时：
20分钟）
1．查阅资料写出普通车床拨叉的功用和找到安装位置；
2．根据零件图样，分析零件的类型；
3．根据零件图样，查阅资料，分析零件的材质、密度、化学成分；
4．根据车间情况，选择加工设备；
5．根据所选的设备，分析该设备的特点；
6．各组展示、汇报获取信息情况。
1．各自写出普通车床拨叉的功用和找到安装位置；
2．各自分析选择零件的类型；
3．各自写出零件的材质、密度、化学成分；
4．各自选择加工设备；
5．各自分析所选设备的特点。
6．各组将获取的信息写在卡纸上，进行展示汇报。
1．教师引导学生查阅资料；
2．教师和企业教师巡视指导学生获取零件信息和选择设备的情况，并记录学生表现。
3．教师引导各组展示汇报，企业教师点评各获取信息的情况。
设计意图：
培养学生自主学习的能力和查阅资料的能力，通过自主学习使学生了解任务的有关知识。
资源准备：
电脑，资料柜，《C6146普通车床维修配件图册》、《设备参数》、《机械制造基础》、《金属材料》、《公差与配合》等手册和教材。
（三）制定加工工艺
（课时:
120分钟）
1．计算零件毛坯重量；
2．分析选择工序划分方法；
3．分析零件的安装，选择夹具；
4．分析选择刀具，确定刀具切削用量；
5．根据分析选择刀具和切削用量，填写《刀具参数表》；
6．根据工艺分析，填写《现代制造工作室工艺卡》，并展示汇报。
1．各自根据提示计算出来，零件毛坯的重量；
2．各组分析该零件的工序划分方法；
3．各组分析零件的安装和选择夹具；
4．各组分析选择刀具和确定刀具切削用量；
5．各组填写《刀具参数表》；
6．各组填写《现代制造工作室工艺卡》，并展示汇报。
1．教师和企业教师巡视指导学生分析加工工艺的情况，并记录学生表现；
2．教师和企业教师点评各组展示汇报的工艺卡。
设计意图：
培养学生分析问题的能力；在工艺方案确定后安排自主学习，帮助学生懂得“怎么做”。
资源准备：
电脑，资料柜，《数控加工工艺》和《典型零件的机械加工工艺分析》等教材。
（四）加工零件
（课时:
120分钟）
1．根据制定的工艺，填写《领料单》、《刀量工具领用表》；
2．再次明确任务分工，强调安全文明生产问题；
3．凭《领料单》、《刀量工具领用表》到仓库领取物品，编写程序和调试设备；
4．将加工程序录入数控系统，填写《现代制造工作室数控程序单》；
5．分析解决安装调整刀具、建立工件坐标系的注意事项；
6．零件加工过程中，注意质量检测、尺寸控制，填写《机加工单》；
7．记录加工过程中，出现的问题和解决措施。
1．各组填写《领料单》、《刀量工具领用表》；
2．各组再次明确任务分工，强调安全文明生产问题；
3．组长凭《领料单》、《刀量工具领用表》到仓库领取物品，组员编写程序和调试设备；
4．组员将加工程序录入数控系统，填写《现代制造工作室数控程序单》；
5．各组分析解决安装调整刀具、建立工件坐标系的注意事项；
6．各组零件加工过程中，注意质量检测、尺寸控制，填写《机加工单》；
7．各组记录加工过程中，出现的问题和解决措施。
1．企业教师引导各组填写《领料单》、《刀量工具领用表》；
2．教师再次明确各组任务分工，强调安全文明生产问题；
3．教师引导各组凭《领料单》、《刀量工具领用表》到仓库领取物品，企业教师引导各组编写程序和调试设备，填写《现代制造工作室数控程序单》；
4．教师和企业教师巡视指导各组零件的加工过程，抽检各组零件尺寸，检查《机加工单》，并记录学生表现。
设计意图：
目的是让学生把无形的概念转化为有形的实体，同时掌握学习任务的规范和要领，培养学生的动手能力和处理实际问题的能力；模拟企业真实的工作过程，使学生懂得质检员的职责和操作规范。
资源准备：
生产用表（《领料单》、《刀量工具领用表》、《机加工单》）、设备、刀量工具、黑板、卡纸等。
（五）检测零件
（课时:
70分钟）
1．对零件进行完整的检测，将检测结果填入《检测报告》，并对产生误差的尺寸进行分析，找出解决措施；
2．最后展示汇报《检测报告》。
1．组长组织小组成员进行零件质量检测，讨论分析产生误差的原因，并找出解决措施，最后填写《检测报告》；
2．各小组派代表展示汇报《检测报告》，其他组员可以补充。
1．教师和企业教师巡视指导各组质量检测分析，抽检各组零件质量，记录学生表现；
2．企业教师点评各小组的《检测报告》。
设计意图：
培养学生的动手能力和处理实际问题的能力；模拟企业真实的工作过程，使学生懂得质检员的职责和操作规范。
资源准备：
量具、黑板、卡纸等。
6．评价反馈
（课时:
40分钟）
1．各自进行自我评价，填写《个人评价反馈表》；
2．各组进行总结本次学习任务的优点及不足之处，并准备小组汇报材料，汇报形式不限。
最后各组自我评价，填写《小组评价反馈表》；
3．各小组派代表进行学习任务汇报总结。
1．各成员进行自评，组员进行互相评价。
2．各组进行总结本次学习任务的优点及不足之处，并准备小组汇报材料，汇报形式不限。
最后各组自我评价填写《小组评价反馈表》；
3．各小组派代表进行学习任务汇报总结。
1．教师和企业教师填写《个人评价反馈表》评价学生；
2．教师和企业教师点评各小组对本次学习任务的表现；
3．教师和企业教师总结本次学习任务的学习情况。
设计意图：
本环节是对本次课进行总结反思，先由学生自行总结，再由小组进行评价和汇报展示，接着是教师进行点评，通过层层总结，培养学生准确地进行自我评估的能力；最后由教师对整个教学内容进行总结，以加深学生对零件加工工艺分析和实施操作的意识；
资源准备：
黑板、大白纸、卡片纸、水笔、学习材料等。
7．任务拓展
（课时:
15分钟）
1．教师通过引导学生回顾本次学习任务的学习目标，引导学生拓展思维，并提问学生；
2．引入下次学习任务。
回顾本次学习任务的学习目标，按照教师的引导回答问题。
1．引导学生拓展思维，并提问题，点评学生的回答；
2．引入下次学习任务。
设计意图：
深化知识和技能，举一反三，将知识技能作相关项目的迁移，通过拓展任务，检验同学们的学习效果，同时增强学生对专业知识的进一步理解。
十四、教学反思
本次课取得了较好的教学效果，学生能按照老师布置的工作任务进行学习和操作，小组成员配合得较好，工作页能按要求填写完整，小组汇报时形式多样，课堂气氛活跃。
在计划实施过程中，各小组均能在教师的指导下完成任务。
从最终的教学评价来看，有90%的学生达成了学习目标，只有10%的学生未达成学习目标。
具体总结如下：
1．教学设计方面。
（1）教学设计的教学要素完整，教与学的关系清晰，学习目标能反映学生综合职业能力与职业素养的培养，可操作性强；
（2）学习内容包含有理论知识和实践知识及真实工作过程；（3）学习资源设计能体现学生在问题引导下的学习。
2．教学过程方面。
（1）教学组织形式和方法，能以真实工作为主线，以职业能力为本位，体现广州技工教育“三维一体”的“工学评”人才培养模式；
（2）整个教学过程老师思路清晰，各个环节衔接顺畅，绝大份学生积极参与整个教学活动，学生通过自主学习、小组合作和老师指导完成学习任务，培养了学生的自主学习能力和团队协作能力；（3）学生通过角色扮演，充分体验职业岗位要求；（4）本次学习任务有小组展示汇报环节，既是汇报学生的专业技能知识、总结经验，也是展示小组学习成果，既培养了学生分析解决问题的能力，也培养了学生语言表达能力。
3．存在问题。
（1）在制定加工工艺、检测零件教学环节对时间掌控不准确，实际时间比设计时间稍长；
（2）检测零件教学环节课堂气氛较沉闷；（3）个别学生基础较弱，学习主动性不强，以致于未成学习目标；（4）个别学生没有严格执行6S现场管理标准，工量具摆放不规范。
4．解决措施。
（1）教学过程中重视时间分配，适当调整一些问题讨论时间；
（2）日后有检测零件教学环节，可以增加一些视频检测零件视频，学生量具操作规范竞赛等方法来调动课堂气氛；（3）关注学习不够主动的学生，安排学习能力较强的学生帮教基础薄弱的同学；（4）加强6S现场管理宣传，播放一些企业现场管理视频供学生观看学习。
附件：
工作页
学习任务普通车床拨叉的加工
完成本学习任务后，你应当能够：
1．叙述普通车床拨叉的功用和查找到安装位置；
2．根据生产要求，查阅《数控加工工艺》、《典型零件的机械加工工艺分析》资料，在教师的指导下分析和制定零件加工工艺；
3．在教师的指导下，以小组合作的方式，按照拟定的工艺流程编写加工程序；
4．在教师的指导下，以小组合作的方式，执行6S管理，按照拟定的工艺流程和操作规范加工零件；
5．在教师的指导下，根据零件图样要求对零件进行质量检测，分析产生零件加工误差的原因，找出解决措施；
6．在教师的指导下，以小组合作的方式，完成普通车床拨叉加工学习任务的评价总结。
建议学时：
10学时（400分钟）
工作情境描述：
广州机床厂计划委托我校现代制造工作室生产加工一批C6146A普通车床的拨叉零件（见下方零件图样），来料加工。
现要求我们1天内完成6件样件的加工，并发回厂检验，样件毛坯尺寸为Ф40mm×75mm。
学习任务描述：
现将6件拨叉零件的样件加工任务，下发给本班级6个生产小组加工，每小组加工1件，1天内完成。
内容结构：
拨叉零件图样
一、明确任务
企业在接到一批加工任务时，为保证生产任务的顺利完成，通常是由外协部门下达生产任务单到生产部门，生产部门根据生产任务单组织实施相应的加工工艺，并在规定的时间内完成加工任务。
现根据工作室情况，将这6件样件，下发给6个生产小组加工，每小组加工1件，1天内完成。
请根据工作情境描述和零件图样，填写任务单。
现代制造工作室任务单
委托方
下单日期
交货日期
生产班组
产品型号
产品名称
图号
零件名称
零件材质
毛坯尺寸
计划数量
实际完成数量
成员姓名
职务
加工工序
合格数
工废数
料废数
完成时间
小组质检员
日期
组长
日期
二、分析零件图纸
1．查阅《C6146普通车床维修配件图册》，写出普通车床拨叉的功用是，用圆圈勾划出下图拨叉所在的位置。
2．根据零件图样，该零件属于零件。
A、轴类B、箱体类C、盘类D、复杂曲面
3．根据零件图样，该零件的材质是，密度为g/cm
，是否含有C、Si、Mn、Cr、Ni、Cu化学成份（是□否□）？
是否易于切削（是□否□）？
4．根据零件图样，该零件有哪些形位公差：
；最高等级表面粗糙度为；尺寸公差在0~0.15的尺寸有。
5．根据车间设备情况，选择下列和设备进行加工？
并选择对应的设备型号是和。
A、加工中心B、普通铣床C、线切割D、电火花成型机E、数控车床
F、V600G、VMCL850H、VMC750I、G-CNC350J、G-210K、G-210MC
6．根据你所选的设备型号，写出该设备型号以下特点：
对应上述设备1：
（1）是否可以加工箱体类、复杂曲面零件？
是□否□
（2）最大加工范围；
（3）最高转速；
（4）操作系统型号FANUC0iMate-MD；
（5）重复定位精度。
对应上述设备2：
（1）是否可以加工轴类、盘类零件？
是□否□
（2）最大加工范围；
（3）最高转速；
（4）操作系统型号；
（5）重复定位精度。
三、制定加工工艺
（一）工艺分析
1．根据圆柱体材料重量计算公式，重量（Kg）=圆柱底面积×圆柱高×材料密度=圆柱体积×材料密度（注意单位转换）。
计算出厂方所提供的单件毛坯重量为
重量（Kg）=××=（Kg）
2．工序划分方法
在数控机床上加工的零件，一般按工序集中的原则划分工序，划分的方法有以下几种：
（1）按所使用划分；
（2）按工件次数划分；（3）按加工划分；（4）按部位划分。
根据以上划分方法，本次零件加工采用划分。
3．零件的安装与夹具的选择
（1）定位安装的基本原则
①力求设计、工艺与编程计算的基准。
A、统一B、不统一
②尽量装夹次数，尽可能在定位装夹后，加工出全部待加工表面。
A、增加B、减少C、适当D、一次E、多次
③避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。
（2）选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：
一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。
除此之外，还要考虑以下四点：
①当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其它通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。
（此原则是否正确定，是□否□）
②在成批生产时才考虑采用夹具，并力求结构简单。
A、三爪卡盘B、平口虎钳C、专用D、组合
③零件的装卸要、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。
A、均速B、快速
④夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。
根据选择夹具的基本原则，本次零件加工应选用夹具。
4．刀具的选择与切削用量的确定
（1）选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用。
铣削平面时，应选；加工凸台、凹槽时，选；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选。
选择立铣刀加工时，
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