基于并行工程理論的教學改革研究及實踐

孫曉輝　聶小春　汪菊英

【摘要】并行教學法是將產品設計與制造技術——并行工程技術的先進理念應用于教學。在教學過程中，以工程項目為載體，將知識點融合到項目中，并通過完成一系列的發(fā)展性任務，將理論教學與實踐教學并行，多學科知識協(xié)同教學，從而提高學生的綜合職業(yè)能力。

【關鍵詞】并行工程 教學方法 職業(yè)能力 專業(yè)課程

【基金項目】2013年度廣東省高等職業(yè)教育教學改革立項項目，項目編號：20130201068。

【中圖分類號】G424.21 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）07-0004-02

一、引言

職業(yè)院校培養(yǎng)的是綜合職業(yè)能力較強的技術技能人才，強調解決實際問題的能力。而一個實際問題的解決，除了需要專業(yè)的知識和技能外，還需要科學的工作方法，良好的溝通合作、誠信敬業(yè)的態(tài)度等。綜合職業(yè)能力是人們在真實工作情境中整體化地解決綜合性的專業(yè)問題的能力。根據(jù)能力發(fā)展規(guī)律，學習者只有親身完成一系列“發(fā)展性任務”才能有效提高職業(yè)能力，而傳統(tǒng)的課程教學通常是按照課本章節(jié)順序從前往后進行的，即串行教學，學生通常是被動的“聽中學”，缺乏自主學習、合作學習、探究學習的機會。串行教學更多的強調知識的邏輯性和連貫性，缺乏結構性和系統(tǒng)性。由于學習內容單刀直入、沒有對任務的針對性而導致學生學習被動，學習效率低下。因此，改革傳統(tǒng)的串行教學方法成為教改的重要課題之一。

二、并行工程內涵及教學延伸

并行工程是相對傳統(tǒng)的產品串行生產模式而提出的一個概念、一種哲理，并行工程（Concurrent Engineering）是集成地、并行地設計產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產品開發(fā)人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求，并強調各部門的協(xié)同工作，通過建立各決策者之間的有效的信息交流與通訊機制，綜合考慮各相關因素的影響，使后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題在設計的早期階段就被發(fā)現(xiàn)，并得到解決，從而使產品在設計階段便具有良好的可制造性、可裝配性、可維護性及回收再生等方面的特性，最大限度地減少設計反復，縮短設計、生產準備和制造時間。并行工程的這些先進性和優(yōu)越性特點使其技術在產品設計與制造領域得到了廣泛應用，而且在非制造領域也逐步得到了拓展和外延。

并行教學法就是應用了產品設計與制造技術——并行工程技術的先進理念，可實現(xiàn)專業(yè)課程一體化教學。通過構建新型課程體系，實施以學生為主體的教學，盡量給學生創(chuàng)設真實的工作情境，引入真實或模擬的工作任務，讓學生在教師的指導下完成一系列“發(fā)展性任務”，并在完成任務過程中構建專業(yè)知識體系，訓練專業(yè)技能，掌握工作方法和學習方法，學習溝通交流、團隊合作，培養(yǎng)認真敬業(yè)的工作態(tài)度，使學生在解決工程問題的過程里既掌握了專業(yè)基礎知識又培養(yǎng)了工程素養(yǎng)和應用能力。因此，并行教學法在教學中值得深度開發(fā)和推廣應用。

三、并行工程在教學中的實施

（一）并行工程教學原理

并行教學的最大特點是通過設計教學節(jié)點（如任務、項目）實現(xiàn)專業(yè)課程的并行教學和協(xié)同教學，使學生在解決工程問題過程中更加主動和生動的掌握基本概念和基礎知識，培養(yǎng)出良好的工程素養(yǎng)和綜合應用能力。教學節(jié)點是根據(jù)教學大綱要求掌握的知識點對課程進行分解和重組打包，以工程案例為載體而設計的具有特定教學目的的任務或項目。每一個具體的任務都會應用到課程里的某些具體概念和知識，每一個具體的項目也都需要引入某些具體課程里的相關內容。教學節(jié)點的大小決定了教學內容的多少，教學節(jié)點的難易決定了教學內容的深淺。若干個教學節(jié)點貫穿起了課程教學的全過程，按從簡單到復雜、從淺顯到深入的邏輯順序排列，構成了一系列發(fā)展性任務。在完成任務過程中強調單一知識的遞進性、各學科知識的并行性、綜合能力提高的協(xié)同性。同時，通過數(shù)字化校園管理平臺（CRP）建立了教師與教務處、教師與教師、教師與學生之間的有效溝通，將教學中存在的問題及時解決。

（二）并行工程在教學中的實施

以機械專業(yè)課程為例，通過具體的工程案例“螺旋千斤頂?shù)脑O計與加工”，將工作項目分解成螺旋千斤頂?shù)脑O計、螺旋千斤頂零件圖的繪制以及螺旋千斤頂?shù)募庸さ热糠?，其中每部分又根?jù)螺旋千斤頂零件的組成，分解為5個任務，分別為螺桿的設計、繪圖與加工，螺母的設計、繪圖與加工，托杯的設計、繪圖與加工，底座的設計、繪圖與加工，手柄的設計、繪圖與加工，具體如圖1所示。每個任務都可能涉及到機械設計基礎、工程制圖與CAD、公差與配合、數(shù)控編程與加工等各科知識。 教學中，根據(jù)完成任務的需要，將單科知識點進行重組，并強調理論知識的邏輯性、連貫性和遞進性；多學科知識協(xié)同教學。在完成理論教學的同時，學生同步完成工程任務的訓練。整個項目完成過程中，達到理論授課、演示教學與完成工程項目同步進行。

（三）機械專業(yè)課程并行工程教學模式探討

一個工程項目或工程案例的完成往往涉及到多科目的知識，采用并行工程教學方法，建立了基于并行工程知識體系結構，并展開設計與加工。并行教學法強調任務的完整性，發(fā)展性，工程訓練的同步性，實施的開放性及任務的針對性，力求通過多維度的角度實現(xiàn)教學的實效性。

1.并行教學法應用了產品設計與制造技術——并行工程技術的先進理念，可實現(xiàn)專業(yè)課程一體化教學，有利于營造出學生主動求知和生動認知的教學環(huán)境，使學生在解決工程問題的過程里既掌握了專業(yè)基礎知識又培養(yǎng)了工程素養(yǎng)和應用能力。

2.并行教學方法強調教學的開放性，在教學中真正做到以學生為主體，教師起引領與指導的作用。教學中，結合任務和目標，根據(jù)專業(yè)發(fā)展及社會需求設置課程，以具體的工程實例為載體，通過設置一系列發(fā)展性任務，從而以點帶面地實現(xiàn)一科課程內容的并行教學和多科課程內容的協(xié)同教學，既使學生掌握知識點，也提高了學生工程實踐能力。

3.通過建立有效的管理信息平臺，完善了并行教學的溝通、反饋、監(jiān)督、管理和控制，實現(xiàn)系統(tǒng)教學。

4.并行工程并非各科知識點沒有邏輯性、條理性，相反，并行教學更注重理論知識的邏輯性、連貫性和遞進性，學生在完成工程任務過程中需要對知識充分理解的基礎上才能在完成任務中靈活運用。

四、小結

并行教學以學生綜合職業(yè)能力的提高為中心，將產品設計和制造領域的先進理念并行工程技術應用于教學。教學中以工程項目為載體，在綜合實踐中通過完成一系列發(fā)展性任務，構建專業(yè)知識體系，訓練專業(yè)技能，掌握工作方法和學習方法，學會溝通交流、團隊合作，培養(yǎng)認真敬業(yè)的工作態(tài)度，使學生在解決工程問題的過程里既掌握了專業(yè)基礎知識又培養(yǎng)了工程素養(yǎng)和應用能力。

參考文獻：

[1]陶春虎，習年生.并行工程在失效分析中應用的可行性及實施要素分析[J]. 材料工程，1999（2）： 43-47.

[2]真虹，朱云仙.基于并行工程理論的物流系統(tǒng)方案設計方法研究[J].物流技術，2006（5）：23-26.

[3]徐萬紅，牟瑞，馬世驍，高春山.并行工程在工程項目管理中的應用[J].遼寧工程技術大學學報：自然科學版，2008（3）：428-431.

[4]孫曉輝，汪菊英，申海霞，聶小春.一種基于并行工程理論的教學方法——并行教學法探討[J].職業(yè)教育研究，2013（1）：128-129.

作者簡介：

孫曉輝（1976-），女，河北唐山人，碩士，講師，數(shù)控加工中心高級技師，主要從事CAD /CAM 技術應用教學、科研工作。

汪菊英（1971-），女，湖南衡陽人，碩士，副教授，工程師，主要從事材料成型方面的教學與研究。

聶小春（1975-），女，江西宜春人，碩士，講師，主要從事數(shù)控技術方面的教學與研究。