簡議基于工作過程導向的高職《機械設計基礎》課程的改革與實踐論
高職教育的人才培養質量與社會需求之間的矛盾已成為人們關注的重點,產生這一矛盾的主要原因是課程問題,從更深層次看,是由高素質應用型人才的培養目標與具有明顯學科化傾向的課程模式不協調造成的。高職教育作為高等教育中的一個類型,其人才培養規律不同于學術人才培養規律。當前高職教育所面臨的核心任務是課程的改革,其中,基于工作過程的課程觀,已成為近年來職業教育課程改革的方向,工作過程是“在企業里為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序”。基于工作過程的課程通過“做中學”,使學生親自經歷完整的工作過程,在完成典型的、具有綜合性的工作任務過程中獲取工作過程知識,形成職業能力。
1《機械設計基礎》課程的內容及其目的
《機械設計基礎》課程是數控技術、模具設計與制造、機械制造與自動化等機械類專業的一門重要的專業技術基礎課之一。其主要任務是機械常用機構與傳動裝置的工作原理、類型、結構、動力特性和設計方法;掌握通用零部件的選用與設計方法;培養學生設計常用機構的能力,分析機構運動特性和動力特性的能力,設計與組裝通用零部件的能力,為后續專業課程學習和職業能力的形成打下堅實的基礎。
2以往《機械設計基礎》課程的不足
(1)傳統的《機械設計基礎》課程在課程結構上,幾乎是千篇一律地按照知識的內在邏輯關系來確立課程結構,采取大課堂上講理論、實驗室里驗證理論的分段式教學方法等。高職學生普遍具有文化知識基礎差、學習目的不明確,學習動力不足等特點,但是這樣的學生思想比較活躍,動手能力強,適合從具體的工作實踐來展開學習,純粹理論知識的學習只會讓形象思維型為主的高職學生感到厭倦,這樣的教學模式不可能讓他們的學習熱情高漲起來。
(2)傳統的《機械設計基礎》課程在教學內容上,往往是一堆枯燥的概念、名詞、原理與結構。在教學組織形式方面,普通課堂是學生臺下排排坐,教師臺上翻教案,教師“灌”得辛苦,學生聽得懵懂。
(3)傳統的《機械設計基礎》課程的實踐環節不外乎是做幾個常規實驗,再加一到兩周的課程設計就大功告成。雖然一定程度上也幫助了學生對理論知識的理解,但離高職教育對我們的要求還有較大的差距。
3基于工作過程導向高職《機械設計基礎》課程的改革與實踐
(1)機械設備維修工程師或維修工的工作過程分析——機械常用機構(包括傳動裝置)和通用零部件的設計與拆裝。
機械常用機構(包括傳動裝置)和通用零部件的設計與拆裝是機械設備維修工程師或維修工完成的工作任務,完成該工作任務的過程為:
①機械設備故障的診斷。分析設備裝配圖和零件圖,熟悉設備用途、工作原理、性能和工作條件,了解各零件的裝配關系及其作用,根據故障表現初步診斷故障地點與原因。
②停機拆卸可能出現故障的某部件或總成。進一步確定故障發生的具體位置與原因。
③編寫維修任務計劃書。對于標準件按設備原圖意思正確選用型號。對于非標準件,視破損情況,結合性價比,修復、改造或重新設計與制造。
④按照維修任務計劃指導或動手維修故障部件或零件。
⑤組裝維修后的零部件。
⑥對維修后的設備進行調試與檢驗。
⑦做好維修記錄,并負責該設備的正常使用、維護和保養。
(2)《機械設計基礎》課程的改革與實踐。
①改革課程結構與教學內容。課程打破原有學科知識的完整性和邏輯性,按照機械設備維修工程師或維修工的工作過程邏輯,對機械設計基礎、機械裝配技術系列課程所涉及的機械原理、機械零件和機械裝配技術的教學內容,通過精選、融合、刪補、貫通和相互滲透,有機的整合成不同知識、素質和技能的課程模塊結構。并把課程名稱改為《機械常用機構制作與零部件拆裝》。
整個課程分為七個模塊,分別為:平面連桿機構的設計與制作(模塊一);凸輪機構的設計與制作(模塊二);間歇運動機構與螺旋機構的設計與制作(模塊三);齒輪機構的測量、加工與計算(模塊四);饒性機構的設計與拆裝(模塊五);減速器的設計與拆裝(模塊六);聯軸器和離合器的選用與拆裝(模塊七)。每個模塊下面又分為幾個項目來學習,如模塊一下面就分了六個項目,分別為:牛頭刨床模型的操作與演示(項目一);抽水泵、縫紉機腳踏板機構等平面機構運動簡圖的繪制(項目二);圓盤鋸、大篩機構等平面機構自由度的計算(項目三);鉸鏈四桿機構的設計與制作(項目四);曲柄搖桿機構的特性分析(項目五);曲柄滑塊機構的設計與制作(項目六)。課程的七個模塊分別以牛頭刨床和帶式輸送機為載體,高職院校的學生調皮、學風不好、不良習慣多,但是他們不拘泥于條條框框,擅長形象思維,樂于實踐,勇于創新。實踐證明,課程模塊化的設計正好符合了高職學生的思維和學習特點。
②改革教學模式,采用項目式教學。筆者根據湖南工業職業技術學院的實訓條件,按照機械設備維修工程師或維修工的工作過程特點,把《機械設計基礎》課程分為七個模塊,每個模塊下面分為一個個具體的項目,而每個項目下面又分為理論型的學習任務和實踐型的學習任務,如模塊一的項目二下面就有兩個任務,分別為:任務一:認識平面機構(理論型),任務二:抽水泵、縫紉機腳踏板機構等平面機構運動簡圖的繪制(實踐型)。以完成一個具體的項目為目標,教師做示范,學生邊討論、邊動手,理論與實踐緊密結合,在“所學,與“所用”之間建立了一個近乎“零距離”的通道。把學習者從單純的學習者轉變為生活實踐的參與者,逐步實現學習者角色與工作者角色的統一,讓高職學生學而不厭,學有所用,激發了學生的學習動機,提高了學生的學習積極性,從而能有效地促進優良學風的形成。
③改革考核與評價方式。課程改革了傳統的單一閉卷筆試模式,以項目考核+學習過程考核+綜合測試相結合的方式進行。項目考核占權重60%,學習過程考核占權重20%,綜合考試占權重20%。
學習過程考核包括出勤情況、作業情況和課堂表現情況。綜合測試主要考核學生對重點知識和技能的理解與掌握程度,以筆試的方式進行。
4基于工作過程導向高職《機械設計基礎》課程改革取得的效果
(1)學生的合作、處世能力得到了鍛煉。傳統教育中學生聽課、實驗、考試幾乎都是獨立完成,缺乏合作精神的培養。而基于工作過程導向的課程模式與把學習的目標放在了共同完成任務上,因此可以達到培養學生合作精神的目的。學生在團結合作過程中,處世能力也得到了鍛煉。
(2)學生厭學的情緒明顯得到了改善。課程考核與評價方式的改革,使得對學生的評價更加貼近學生的實際和崗位要求的實際。依據學生完成工作成果的質量和學習表現,采取多方評價,學生自評、互評與教師評價相結合的辦法,確定學習領域(課程)的成績,使得考核更加公平公正,對學習好的同學是一種鼓舞,對學習差的同學是一種激勵。因而大大提高了學生的學習主動性和積極性,學生厭學的情緒得到了較大的改善。
(3)加快了教師的“雙師”素質培養的進度。要完成如此貼近真實工作的教學,就要求教師必須具備豐富的實際工作經驗,這對于高職師資隊伍建設的“雙師”素質要求具有極大的促進作用。理論課老師為了上好這門課程,必須利用寒暑假時間下工礦企業去鍛煉,以提高他們的實訓指導能力,而實訓課老師為了上好這門課程,必須利用課余時間充電,以提高他們的理論指導水平。因而課程的改革加快了教師“雙師”素質培養的進度。
(4)推動了教學資源的建設與發展。編寫基于工作過程的特色教材、研制多媒體課件、開發、構建網絡資料查詢系統等是實施工作過程導向課程教學的重要工作,基于工作過程導向高職《機械設計基礎》課程改革推動了這些工作的建設與發展,其中由課題組編寫的基于工作過程的特色教材——《機械常用機構制作與零部件拆裝》獲得由機械工業教育發展中心和全國機械職業教育教學指導委員會聯合組織的“天煌杯”全國機械職業教育優秀校本教材評選二等獎。同時課程團隊成員逐步研制多媒體課件、以圖片、文字、聲音、視頻等多種形式提供學習信息,開發為學生完成工作任務、培養技能提供最優化的信息資料。
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