趙建平,王力,馬竹樵,費(fèi)葉琦
[摘 要] 系統(tǒng)化建設(shè)專業(yè)課程體系,對(duì)提升學(xué)生素質(zhì)和專業(yè)技能具有重要意義。研究基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的方法在機(jī)械工程專業(yè)課程體系改革中的應(yīng)用,通過(guò)對(duì)工作過(guò)程的典型工作任務(wù)進(jìn)行分析并歸納為相關(guān)的行動(dòng)領(lǐng)域,將行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域,將學(xué)習(xí)領(lǐng)域具體化為專業(yè)課程,根據(jù)技能難易程度及認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律構(gòu)建專業(yè)課程體系,對(duì)課程體系構(gòu)建的思路、過(guò)程、體系構(gòu)建、實(shí)施進(jìn)行探索,為同類別專業(yè)應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的課程建設(shè)提供參考。
[關(guān)鍵詞] 工作過(guò)程;系統(tǒng)化;機(jī)械工程專業(yè)課程體系
[基金項(xiàng)目] 2018年度南京理工大學(xué)紫金學(xué)院教育教學(xué)改革與研究課題項(xiàng)目“基于工作過(guò)程系統(tǒng)化專業(yè)課程體系構(gòu)建研究——以機(jī)械工程專業(yè)為例”(20180101001)
[作者簡(jiǎn)介] 趙建平(1981—),女,江蘇句容人,碩士,南京理工大學(xué)紫金學(xué)院智能制造學(xué)院副教授,主要從事機(jī)械產(chǎn)品虛擬開(kāi)發(fā)、工程圖形學(xué)及模具CAD/CAE/CAM研究。
[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324(2021)44-0138-04? ? [收稿日期] 2021-08-12
隨著工業(yè)化進(jìn)程加速、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí),區(qū)域經(jīng)濟(jì)對(duì)不同層次與類型的應(yīng)用型人才需求量增大,特別是高水平、高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。課程體系建設(shè)是針對(duì)社會(huì)需求及專業(yè)定位將課程進(jìn)行排列、整合、篩選得到的,具有較強(qiáng)的目標(biāo)性。工作過(guò)程系統(tǒng)化是以典型工作任務(wù)為載體,將行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域,進(jìn)一步設(shè)定學(xué)習(xí)情境。在學(xué)習(xí)情境中,學(xué)生可以明確崗位所需的工作內(nèi)容并熟練掌握,實(shí)現(xiàn)與社會(huì)需求人才的對(duì)接[1]。
一、工作過(guò)程系統(tǒng)化課程體系的構(gòu)建思路
工作過(guò)程系統(tǒng)化課程體系的構(gòu)建是在遵循工作過(guò)程完整性、學(xué)習(xí)漸進(jìn)性、職業(yè)持續(xù)發(fā)展性的前提下,重構(gòu)與崗位需求相融合的新課程體系[1,2]。工作過(guò)程系統(tǒng)的構(gòu)建有6個(gè)步驟:第一步,針對(duì)專業(yè)領(lǐng)域開(kāi)展行業(yè)企業(yè)調(diào)研,得出企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的崗位需要,根據(jù)人才崗位需求,準(zhǔn)確進(jìn)行專業(yè)定位,明確本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo);第二步,深入分析職業(yè)領(lǐng)域內(nèi)人才崗位需要的工作邏輯或工作特征,進(jìn)行工作任務(wù)分析,提煉出典型工作任務(wù)的工作邏輯、突出特征、基本框架、工作對(duì)象、工作方法和工作要求等;第三步,根據(jù)典型工作任務(wù)分析,綜合考慮對(duì)應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域的工作邏輯、工作特征和目標(biāo)崗位,提煉出專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的認(rèn)知規(guī)律、教學(xué)規(guī)律和可行性;第四步,根據(jù)專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的確立原則,確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)課程的設(shè)置并排序;第五步,針對(duì)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況、學(xué)習(xí)設(shè)施情況,把理論知識(shí)、實(shí)踐技能與實(shí)際工作環(huán)境相結(jié)合,將學(xué)習(xí)領(lǐng)域項(xiàng)目化、案例化、邏輯化;第六步,開(kāi)始實(shí)施,按照職業(yè)特性的六要素,即資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)進(jìn)行教學(xué)實(shí)施。
二、工作過(guò)程系統(tǒng)化機(jī)械工程專業(yè)課程體系的建設(shè)
(一)開(kāi)展專業(yè)調(diào)研
通過(guò)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷、企業(yè)走訪等多種形式,對(duì)機(jī)械工程專業(yè)的實(shí)習(xí)基地單位及一些機(jī)械制造業(yè)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,對(duì)往屆畢業(yè)生進(jìn)行回訪,并與一線工程師及企業(yè)技術(shù)專家進(jìn)行交流座談。通過(guò)開(kāi)展專業(yè)調(diào)研,深入了解制造業(yè)企業(yè)對(duì)本專業(yè)人才應(yīng)具備的基本能力、專業(yè)知識(shí)、職業(yè)技能及素質(zhì)等方面的要求,以及企業(yè)用人單位和機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生對(duì)目前專業(yè)的教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等的意見(jiàn)和建議,從而為課程體系的構(gòu)建提供重要依據(jù)[3]。
(二)確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn),制造業(yè)企業(yè)由于轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要,需要能夠進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝編制與質(zhì)量控制、數(shù)字化制造的人才,要熟悉先進(jìn)制造技術(shù),能操作相關(guān)現(xiàn)代設(shè)備并進(jìn)行相關(guān)維護(hù)工作,并且是具備一定管理和組織能力的高素質(zhì)、應(yīng)用型人才。
結(jié)合學(xué)校機(jī)械工程專業(yè)的具體情況,將本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)確定為:培養(yǎng)具備 “扎實(shí)的理論知識(shí)、實(shí)用的專業(yè)工程技術(shù)、創(chuàng)新的實(shí)踐能力”,培養(yǎng)具備機(jī)械工程及自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力,能在科研院所、企業(yè)、高新技術(shù)公司利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及技術(shù)分析方法,從事各種機(jī)械零部件的數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)計(jì)與智能制造,生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì),機(jī)電產(chǎn)品及系統(tǒng)、設(shè)備、裝置的研究,設(shè)備的裝配、維護(hù)、制造,計(jì)算機(jī)輔助編制工藝等工作,以及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)銷售的高素質(zhì)應(yīng)用工程技術(shù)人才。
(三)確定本專業(yè)主要就業(yè)崗位及能力要求
通過(guò)對(duì)專業(yè)調(diào)研進(jìn)行分析和總結(jié),結(jié)合本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),確定本專業(yè)的主要就業(yè)崗位為產(chǎn)品設(shè)計(jì)助理、產(chǎn)品工藝規(guī)劃、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、技術(shù)服務(wù)、數(shù)字化制造,進(jìn)階崗位為產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)劃、項(xiàng)目管理等,工作崗位的典型工作任務(wù)及能力要求,見(jiàn)表1。
(四)確定行動(dòng)領(lǐng)域并轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)領(lǐng)域
針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)的典型工作崗位,分析典型工作任務(wù),歸納整合典型工作任務(wù),將工作性質(zhì)、行動(dòng)維度一致的工作任務(wù)歸納為11個(gè)行動(dòng)領(lǐng)域,即計(jì)算機(jī)操作與應(yīng)用、圖樣的識(shí)讀與繪制、典型機(jī)械零件生產(chǎn)制造、機(jī)械設(shè)計(jì)分析與實(shí)踐、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件的工藝編制、產(chǎn)品模型制作、產(chǎn)品檢驗(yàn)、產(chǎn)品生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、生產(chǎn)項(xiàng)目管理、整體項(xiàng)目說(shuō)明介紹。依據(jù)認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律,從崗位工作任務(wù)和所需能力分析入手,將行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域,見(jiàn)表2。
(五)構(gòu)建機(jī)械工程專業(yè)課程體系
對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,形成工作過(guò)程導(dǎo)向的專業(yè)課程體系,如圖1所示。每門(mén)專業(yè)課程還須進(jìn)行深化設(shè)計(jì),即學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)。
對(duì)照工作過(guò)程導(dǎo)向的專業(yè)課程體系,在現(xiàn)有課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,增開(kāi)Delmia智能生產(chǎn)線建模與仿真、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程,調(diào)整工程力學(xué)課程內(nèi)容。Delmia智能生產(chǎn)線建模與仿真為專業(yè)課程,旨在讓學(xué)生了解Delmia在機(jī)器人生產(chǎn)線仿真中的應(yīng)用情況,并對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行建模及動(dòng)態(tài)仿真,分析設(shè)備間的動(dòng)態(tài)干涉性,優(yōu)化布局及生產(chǎn)節(jié)拍,同時(shí)引入人機(jī)工程概念。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程為專業(yè)課,旨在讓學(xué)生了解該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)及發(fā)展方面的應(yīng)用,同時(shí)為制造向智能化轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支撐。工程力學(xué)將理論力學(xué)和材料力學(xué)合并,秉承適度夠用的原則,從原來(lái)的8學(xué)分調(diào)至6學(xué)分。
在已構(gòu)建的工作過(guò)程導(dǎo)向的專業(yè)課程體系基礎(chǔ)上,結(jié)合綜合能力需要,將機(jī)械工程專業(yè)課程劃分為5個(gè)模塊,分別是公共必修課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課程及綜合實(shí)踐,構(gòu)建完整的機(jī)械工程專業(yè)課程體系,如圖2所示。
公共必修課涵蓋思想政治理論、大學(xué)英語(yǔ)、體育、軍事理論、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、大學(xué)生心理健康等課程;學(xué)科基礎(chǔ)課程包括數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電工學(xué)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、語(yǔ)言類程序設(shè)計(jì)及機(jī)械工程專業(yè)導(dǎo)論課程等;專業(yè)課程即為工作過(guò)程導(dǎo)向的專業(yè)課程;專業(yè)選修課為機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及工程管理的擴(kuò)展課;綜合實(shí)踐課程是根據(jù)崗位要求,開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)/實(shí)驗(yàn)課程、校內(nèi)外實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
三、工作過(guò)程系統(tǒng)化課程體系的實(shí)施
工作過(guò)程系統(tǒng)化的課程教學(xué)是按照職業(yè)成長(zhǎng)認(rèn)知規(guī)律,以實(shí)際工作任務(wù)為載體進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),采用“工作過(guò)程不變、學(xué)習(xí)復(fù)雜度逐步遞增、教師講授內(nèi)容逐步遞減、學(xué)生自主能力逐步增加”的方法,對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境[4]。
以專業(yè)基礎(chǔ)課程“機(jī)械三維繪圖”教學(xué)為例,依據(jù)典型工作任務(wù)及過(guò)程設(shè)計(jì)了三個(gè)主線學(xué)習(xí)情境,每個(gè)主線情境以若干子情境任務(wù)為支撐,將新的知識(shí)融入其中,循序漸進(jìn)、由淺入深,逐步擴(kuò)展知識(shí)面[5]。每個(gè)學(xué)習(xí)情境分別對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的學(xué)習(xí)載體,每個(gè)載體分別包含圖形分析、工具選擇、設(shè)計(jì)方法、對(duì)象創(chuàng)建等典型工作任務(wù)。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)情境的對(duì)比學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)機(jī)械三維繪圖的設(shè)計(jì)有了深刻的認(rèn)識(shí),提高了知識(shí)應(yīng)用能力及實(shí)踐技能。在教學(xué)過(guò)程中,充分發(fā)揮學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的作用,采用任務(wù)式教學(xué)法,學(xué)生分組討論并確定繪制方法。繪制過(guò)程中,遇到問(wèn)題及時(shí)討論并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,做好記錄,直到工作任務(wù)完成,之后保存文檔。在這一學(xué)習(xí)過(guò)程中,不斷提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。
四、結(jié)論
課程體系構(gòu)建是實(shí)施人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。本文基于工作過(guò)程系統(tǒng)化,以專業(yè)調(diào)研為起點(diǎn),以專業(yè)崗位工作任務(wù)及能力要求分析為基礎(chǔ),根據(jù)社會(huì)需求及專業(yè)人才培養(yǎng)要求構(gòu)建課程體系,并介紹了課程體系中具體課程的教學(xué)實(shí)施,為機(jī)械類其他專業(yè)的課程體系構(gòu)建提供了一定的理論指導(dǎo)?;诠ぷ鬟^(guò)程系統(tǒng)化的課程設(shè)置可以讓學(xué)生了解其所學(xué)課程在以后工作崗位中的作用以及對(duì)應(yīng)的工作行動(dòng)領(lǐng)域,為以后進(jìn)入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。課程的設(shè)置及內(nèi)容還需要專業(yè)教師根據(jù)社會(huì)企業(yè)的需求,共同討論而調(diào)整與優(yōu)化。課程體系改革與課程的全面改革相輔相成,共同促進(jìn)專業(yè)和學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。
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Research on the Curriculum System of Mechanical Engineering Major Based on Working
Process Systematization
ZHAO Jian-ping, WANG Li, MA Zhu-qiao, FEI Ye-qi
(School of Intelligent Manufacturing, Nanjing University of Science and Technology Zijin College, Nanjing, Jiangsu 210023, China)
Abstract: The systematic construction of a professional curriculum system is of great significance to improving students quality and professional skills. This paper studies the application of the methods based on working process systematization in the curriculum system reform of the mechanical engineering major. Through analyzing the typical work tasks in the working process and summarizing them into related action fields, transforming action fields into learning fields, and changing the learning fields into professional curriculum, a professional curriculum system can be constructed according to the degree of difficulties in skills and cognitive learning rules. This paper explores the ideas, the process, the system construction and implementation of the curriculum system, so as to provide a reference for the curriculum construction of the applied technical talents training of similar majors.
Key words: working process; systematization; curriculum system of mechanical engineering major