简议基于工作过程导向的高职《机械设计基础》课程的改革与实践论
高职教育的人才培养质量与社会需求之间的矛盾已成为人们关注的重点,产生这一矛盾的主要原因是课程问题,从更深层次看,是由高素质应用型人才的培养目标与具有明显学科化倾向的课程模式不协调造成的。高职教育作为高等教育中的一个类型,其人才培养规律不同于学术人才培养规律。当前高职教育所面临的核心任务是课程的改革,其中,基于工作过程的课程观,已成为近年来职业教育课程改革的方向,工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。基于工作过程的课程通过“做中学”,使学生亲自经历完整的工作过程,在完成典型的、具有综合性的工作任务过程中获取工作过程知识,形成职业能力。
1《机械设计基础》课程的内容及其目的
《机械设计基础》课程是数控技术、模具设计与制造、机械制造与自动化等机械类专业的一门重要的专业技术基础课之一。其主要任务是机械常用机构与传动装置的工作原理、类型、结构、动力特性和设计方法;掌握通用零部件的选用与设计方法;培养学生设计常用机构的能力,分析机构运动特性和动力特性的能力,设计与组装通用零部件的能力,为后续专业课程学习和职业能力的形成打下坚实的基础。
2以往《机械设计基础》课程的不足
(1)传统的《机械设计基础》课程在课程结构上,几乎是千篇一律地按照知识的内在逻辑关系来确立课程结构,采取大课堂上讲理论、实验室里验证理论的分段式教学方法等。高职学生普遍具有文化知识基础差、学习目的不明确,学习动力不足等特点,但是这样的学生思想比较活跃,动手能力强,适合从具体的工作实践来展开学习,纯粹理论知识的学习只会让形象思维型为主的高职学生感到厌倦,这样的教学模式不可能让他们的学习热情高涨起来。
(2)传统的《机械设计基础》课程在教学内容上,往往是一堆枯燥的概念、名词、原理与结构。在教学组织形式方面,普通课堂是学生台下排排坐,教师台上翻教案,教师“灌”得辛苦,学生听得懵懂。
(3)传统的《机械设计基础》课程的实践环节不外乎是做几个常规实验,再加一到两周的课程设计就大功告成。虽然一定程度上也帮助了学生对理论知识的理解,但离高职教育对我们的要求还有较大的差距。
3基于工作过程导向高职《机械设计基础》课程的改革与实践
(1)机械设备维修工程师或维修工的工作过程分析——机械常用机构(包括传动装置)和通用零部件的设计与拆装。
机械常用机构(包括传动装置)和通用零部件的设计与拆装是机械设备维修工程师或维修工完成的工作任务,完成该工作任务的过程为:
①机械设备故障的诊断。分析设备装配图和零件图,熟悉设备用途、工作原理、性能和工作条件,了解各零件的装配关系及其作用,根据故障表现初步诊断故障地点与原因。
②停机拆卸可能出现故障的某部件或总成。进一步确定故障发生的具体位置与原因。
③编写维修任务计划书。对于标准件按设备原图意思正确选用型号。对于非标准件,视破损情况,结合性价比,修复、改造或重新设计与制造。
④按照维修任务计划指导或动手维修故障部件或零件。
⑤组装维修后的零部件。
⑥对维修后的设备进行调试与检验。
⑦做好维修记录,并负责该设备的正常使用、维护和保养。
(2)《机械设计基础》课程的改革与实践。
①改革课程结构与教学内容。课程打破原有学科知识的完整性和逻辑性,按照机械设备维修工程师或维修工的工作过程逻辑,对机械设计基础、机械装配技术系列课程所涉及的机械原理、机械零件和机械装配技术的教学内容,通过精选、融合、删补、贯通和相互渗透,有机的整合成不同知识、素质和技能的课程模块结构。并把课程名称改为《机械常用机构制作与零部件拆装》。
整个课程分为七个模块,分别为:平面连杆机构的设计与制作(模块一);凸轮机构的设计与制作(模块二);间歇运动机构与螺旋机构的设计与制作(模块三);齿轮机构的测量、加工与计算(模块四);饶性机构的设计与拆装(模块五);减速器的设计与拆装(模块六);联轴器和离合器的选用与拆装(模块七)。每个模块下面又分为几个项目来学习,如模块一下面就分了六个项目,分别为:牛头刨床模型的操作与演示(项目一);抽水泵、缝纫机脚踏板机构等平面机构运动简图的绘制(项目二);圆盘锯、大筛机构等平面机构自由度的计算(项目三);铰链四杆机构的设计与制作(项目四);曲柄摇杆机构的特性分析(项目五);曲柄滑块机构的设计与制作(项目六)。课程的七个模块分别以牛头刨床和带式输送机为载体,高职院校的学生调皮、学风不好、不良习惯多,但是他们不拘泥于条条框框,擅长形象思维,乐于实践,勇于创新。实践证明,课程模块化的设计正好符合了高职学生的思维和学习特点。
②改革教学模式,采用项目式教学。笔者根据湖南工业职业技术学院的实训条件,按照机械设备维修工程师或维修工的工作过程特点,把《机械设计基础》课程分为七个模块,每个模块下面分为一个个具体的项目,而每个项目下面又分为理论型的学习任务和实践型的学习任务,如模块一的项目二下面就有两个任务,分别为:任务一:认识平面机构(理论型),任务二:抽水泵、缝纫机脚踏板机构等平面机构运动简图的绘制(实践型)。以完成一个具体的项目为目标,教师做示范,学生边讨论、边动手,理论与实践紧密结合,在“所学,与“所用”之间建立了一个近乎“零距离”的通道。把学习者从单纯的学习者转变为生活实践的参与者,逐步实现学习者角色与工作者角色的统一,让高职学生学而不厌,学有所用,激发了学生的学习动机,提高了学生的学习积极性,从而能有效地促进优良学风的形成。
③改革考核与评价方式。课程改革了传统的单一闭卷笔试模式,以项目考核+学习过程考核+综合测试相结合的方式进行。项目考核占权重60%,学习过程考核占权重20%,综合考试占权重20%。
学习过程考核包括出勤情况、作业情况和课堂表现情况。综合测试主要考核学生对重点知识和技能的理解与掌握程度,以笔试的方式进行。
4基于工作过程导向高职《机械设计基础》课程改革取得的.效果
(1)学生的合作、处世能力得到了锻炼。传统教育中学生听课、实验、考试几乎都是独立完成,缺乏合作精神的培养。而基于工作过程导向的课程模式与把学习的目标放在了共同完成任务上,因此可以达到培养学生合作精神的目的。学生在团结合作过程中,处世能力也得到了锻炼。
(2)学生厌学的情绪明显得到了改善。课程考核与评价方式的改革,使得对学生的评价更加贴近学生的实际和岗位要求的实际。依据学生完成工作成果的质量和学习表现,采取多方评价,学生自评、互评与教师评价相结合的办法,确定学习领域(课程)的成绩,使得考核更加公平公正,对学习好的同学是一种鼓舞,对学习差的同学是一种激励。因而大大提高了学生的学习主动性和积极性,学生厌学的情绪得到了较大的改善。
(3)加快了教师的“双师”素质培养的进度。要完成如此贴近真实工作的教学,就要求教师必须具备丰富的实际工作经验,这对于高职师资队伍建设的“双师”素质要求具有极大的促进作用。理论课老师为了上好这门课程,必须利用寒暑假时间下工矿企业去锻炼,以提高他们的实训指导能力,而实训课老师为了上好这门课程,必须利用课余时间充电,以提高他们的理论指导水平。因而课程的改革加快了教师“双师”素质培养的进度。
(4)推动了教学资源的建设与发展。编写基于工作过程的特色教材、研制多媒体课件、开发、构建网络资料查询系统等是实施工作过程导向课程教学的重要工作,基于工作过程导向高职《机械设计基础》课程改革推动了这些工作的建设与发展,其中由课题组编写的基于工作过程的特色教材——《机械常用机构制作与零部件拆装》获得由机械工业教育发展中心和全国机械职业教育教学指导委员会联合组织的“天煌杯”全国机械职业教育优秀校本教材评选二等奖。同时课程团队成员逐步研制多媒体课件、以图片、文字、声音、视频等多种形式提供学习信息,开发为学生完成工作任务、培养技能提供最优化的信息资料。
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