“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)常用機(jī)構(gòu)與通用零件的分析、選用及設(shè)計(jì)能力。機(jī)械設(shè)備安裝與維護(hù)的能力是學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事機(jī)械工程工作的必備基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)屬于知識(shí)傳授型教學(xué)模式,通常是先理論后實(shí)踐,即先講授理論知識(shí),最后以帶式運(yùn)輸機(jī)為載體進(jìn)行課程設(shè)計(jì),很容易導(dǎo)致理論與實(shí)踐相分離。針對(duì)這一現(xiàn)狀,北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行了工學(xué)結(jié)合的理論與實(shí)踐一體化課程改革與探索,取得了較好的教學(xué)效果。
工學(xué)結(jié)合的理論與實(shí)踐一體化課程的涵義與特征
工學(xué)結(jié)合的理論與實(shí)踐一體化課程是將理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)結(jié)合成一體的課程,它的核心特征是“理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合;促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展和建立職業(yè)認(rèn)同感相結(jié)合;科學(xué)性與實(shí)用性相結(jié)合,符合職業(yè)能力發(fā)展規(guī)律與遵循技術(shù)、社會(huì)規(guī)范相結(jié)合;學(xué)校教育與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合”,學(xué)生通過對(duì)技術(shù)(或服務(wù))工作的任務(wù)、過程和環(huán)境所進(jìn)行的整體化感悟和反思,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能、過程與方法、情感與價(jià)值觀學(xué)習(xí)的統(tǒng)一。職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程的特點(diǎn),概括為一句話就是“在工學(xué)結(jié)合的課程中,學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作,通過工作實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)”。即工作和學(xué)習(xí)是一體化的。
工學(xué)結(jié)合的理論與實(shí)踐一體化課程改革與實(shí)踐
1.以職業(yè)活動(dòng)分析為基礎(chǔ),提煉崗位典型工作任務(wù),明確課程目標(biāo)
學(xué)校組織調(diào)查小組,實(shí)地走訪了全市多個(gè)工業(yè)園區(qū)的對(duì)口企業(yè),涉及機(jī)床制造、汽車整車生產(chǎn)、汽車零部件制造、飲料生產(chǎn)、機(jī)械零部件生產(chǎn)、電梯制造等20多家制造類企業(yè),了解數(shù)控技術(shù)專業(yè)人員崗位典型工作流程、工作任務(wù)及崗位要求。在調(diào)研過程中,召開了實(shí)踐專家研討會(huì),聽取了企業(yè)專家、技術(shù)能手、往屆畢業(yè)生和實(shí)習(xí)生的意見及建議。確定數(shù)控技術(shù)專業(yè)人員的典型工作任務(wù)主要有:機(jī)械工程圖繪制與識(shí)讀、計(jì)算機(jī)繪圖、使用普通機(jī)床加工零件、使用數(shù)控機(jī)床加工零件、零件質(zhì)量檢測、機(jī)械零件工藝規(guī)程制定、機(jī)械裝配、機(jī)械設(shè)備維護(hù)維修、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、企業(yè)經(jīng)營管理等。其中機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備維護(hù)維修、機(jī)械裝配等對(duì)應(yīng)課程“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”。根據(jù)各典型工作任務(wù)的難易程度及相關(guān)性,整合歸納專業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。
由此明確課程目標(biāo)為:“使學(xué)生具有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)及創(chuàng)新能力,具有機(jī)械設(shè)備安裝與維護(hù)的能力。同時(shí)掌握構(gòu)件的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算,常用機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)與計(jì)算,常用機(jī)械部件的拆裝與維護(hù),以及典型機(jī)械系統(tǒng)的使用與維護(hù)知識(shí)。為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)及機(jī)械類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢測和維護(hù)等奠定基礎(chǔ)?!?/p>
2. 以典型工作任務(wù)為依據(jù),設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,確定學(xué)習(xí)任務(wù)
學(xué)習(xí)情境是在典型工作任務(wù)基礎(chǔ)上,由教師設(shè)計(jì)用于學(xué)習(xí)的“情形”和“環(huán)境”,是對(duì)典型工作任務(wù)進(jìn)行“教學(xué)化”處理的結(jié)果。在分析了數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的專業(yè)能力要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了“簡易起重吊車構(gòu)件的靜力分析與尺寸確定”“牛頭刨床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)分析”“ 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器主要零部件的設(shè)計(jì)與選用”和“機(jī)械裝調(diào)”4個(gè)學(xué)習(xí)情境。學(xué)生通過對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中構(gòu)件強(qiáng)度的計(jì)算、真實(shí)機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置的觀測與分析,基于構(gòu)件尺寸確定、撰寫機(jī)構(gòu)分析報(bào)告和設(shè)計(jì)選用減速器各主要零部件的工作過程展開學(xué)習(xí),改變了過去與任務(wù)相脫離、單純學(xué)習(xí)知識(shí)的課程模式,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生掌握日后從事機(jī)械類工作應(yīng)具備的與崗位工作相適應(yīng)的綜合知識(shí)和技能,達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的目的。
學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的重點(diǎn),是設(shè)計(jì)與表述能夠反映這一學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)是用于學(xué)習(xí)的工作任務(wù),全稱為“工作與學(xué)習(xí)任務(wù)”,即“用來學(xué)習(xí)的工作任務(wù),學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作和通過工作完成的學(xué)習(xí)任務(wù)”,又稱為“學(xué)習(xí)性任務(wù)”。學(xué)習(xí)任務(wù)是職業(yè)院校能實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)與工作任務(wù),是學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的基本教學(xué)單元。本課程將4個(gè)學(xué)習(xí)情境具體化為22個(gè)學(xué)習(xí)性任務(wù),如“單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器主要零部件的設(shè)計(jì)與選用”這一學(xué)習(xí)情境就劃分為齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、鍵連接的選用、軸承的選用、聯(lián)軸器的選用、螺紋連接的選用等6個(gè)學(xué)習(xí)性任務(wù)。
3.以學(xué)習(xí)情境為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)課業(yè),編寫課業(yè)文本
課業(yè)是根據(jù)學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的、學(xué)生在教師指導(dǎo)下或自主完成的綜合性學(xué)習(xí)任務(wù),是學(xué)習(xí)情境的物質(zhì)化表現(xiàn)。它幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)技能的同時(shí)獲得關(guān)鍵能力,特別是與自我發(fā)展最緊密的學(xué)習(xí)能力。課業(yè)需要專門的文本文件來表達(dá),主要包括針對(duì)教師的“課業(yè)設(shè)計(jì)方案”和針對(duì)學(xué)生的“學(xué)習(xí)材料”,簡稱“學(xué)材”。
“課業(yè)設(shè)計(jì)方案”是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施的指導(dǎo)性文件,是工學(xué)結(jié)合一體化課程中采用的新型教案,主要包括學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)組織與教學(xué)方法、教學(xué)流程和評(píng)價(jià)方式等。
“學(xué)材”是廣義的教學(xué)材料的重要組成部分,也稱為“工作頁”。與傳統(tǒng)的教科書相比,它是用于“直接幫助學(xué)生學(xué)習(xí)”的教學(xué)材料?!肮ぷ黜摗背R砸龑?dǎo)問題的形式出現(xiàn),因此也被稱為“引導(dǎo)課文”。它應(yīng)從學(xué)生的工作和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題和疑問,促進(jìn)學(xué)生思考和反思;突出學(xué)生的職業(yè)活動(dòng),讓學(xué)生通過在工作情境中的經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí),構(gòu)建自己的知識(shí)體系。例如,在“牛頭刨床連桿機(jī)構(gòu)分析”這一任務(wù)中,可從學(xué)生們熟悉的牛頭刨床切削工件的過程入手,讓學(xué)生觀察切削速度和退刀速度是否相同,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;學(xué)生很容易觀察出刨刀慢速切削、快速返回這一運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),自然會(huì)產(chǎn)生疑問:這是什么特性?是如何產(chǎn)生的?繼而設(shè)置一系列引導(dǎo)問題:什么樣的機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生這種特性?速度的差異和哪些因素有關(guān)?此連桿機(jī)構(gòu)的傳力性能怎樣?如何保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳力性能?讓學(xué)生藉此來學(xué)習(xí)新的知識(shí)、制定計(jì)劃、完成任務(wù),并對(duì)獲得的工作成果和經(jīng)歷的工作過程進(jìn)行總結(jié)和反思;學(xué)生通過真實(shí)的機(jī)構(gòu)分析過程,構(gòu)建自己的有關(guān)連桿機(jī)構(gòu)特性的知識(shí)體系,在獲得專業(yè)知識(shí)的同時(shí),體驗(yàn)工作世界,形成職業(yè)的認(rèn)同感,并通過拓展學(xué)習(xí)“根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)一連桿機(jī)構(gòu)”來擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。
4.以學(xué)生為主體,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教學(xué)做一體化的教學(xué)模式
學(xué)習(xí)任務(wù)以“工作任務(wù)單”的形式下達(dá),學(xué)生在“工作頁”的引導(dǎo)和教師指導(dǎo)下,自學(xué)、思考、查閱資料、收集信息、調(diào)研分析、制定計(jì)劃,小組協(xié)同工作,完成工作任務(wù),提交工作成果。每項(xiàng)工作任務(wù)按照資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估6個(gè)步驟完成。在完成具體工作任務(wù)的過程中,讓學(xué)生掌握基本的方式方法,訓(xùn)練學(xué)生的基本設(shè)計(jì)技能和操作技能,學(xué)生始終處于教學(xué)過程的主體地位,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性積極性較高,學(xué)習(xí)效果較好。
采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)。教:教會(huì)學(xué)生靜力分析和強(qiáng)度計(jì)算、常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)及通用零部件的工作原理、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用等基本知識(shí)。學(xué):讓學(xué)生真正學(xué)到常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)等基本理論和失效形式及設(shè)計(jì)方法,掌握通用零部件的正確選用方法。做:讓學(xué)生真正動(dòng)手,進(jìn)行簡單的機(jī)械機(jī)構(gòu)分析和零部件設(shè)計(jì)、裝配,掌握簡單傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置的工作性能、維修和保養(yǎng)知識(shí)。
學(xué)生通過任務(wù)完成過程尋求解決問題的方法,自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí);討論工作任務(wù),學(xué)會(huì)與人合作,培養(yǎng)動(dòng)手能力、職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力;通過匯報(bào)、答辯、演示等方式,進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)組織表達(dá)能力等。教師對(duì)學(xué)生完成的任務(wù)進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評(píng),肯定成績、找出存在的問題及解決的方法,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體會(huì)成就感。
5.以過程控制的理念,對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),突出能力本位考核
考核重點(diǎn)放在對(duì)學(xué)生的職業(yè)能力綜合評(píng)價(jià)上,考核方式采用過程考核(70%)與期末理論考核(30%)相結(jié)合的方式,綜合考核學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力、綜合能力。其中過程考核分為平時(shí)考核與單元考核,平時(shí)考核依據(jù)平時(shí)成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn),按平時(shí)表現(xiàn)、出勤、作業(yè)情況進(jìn)行考核,占20%;單元考核,依據(jù)單元考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),按學(xué)生完成每個(gè)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)情況進(jìn)行考核,最后計(jì)算平均成績,占50%。期末理論考核主要考核學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、基本概念、基本原理的理解與掌握程度,以閉卷筆試的方式進(jìn)行。
工學(xué)結(jié)合一體化的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革,使整個(gè)課程的學(xué)習(xí)更具有實(shí)踐性和職業(yè)性,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,提升了學(xué)生的綜合職業(yè)能力。
(作者單位:北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
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