基于工作過程的高職機(jī)制專業(yè)“工程力學(xué)”課程改革初探

基于工作過程的高職機(jī)制專業(yè)“工程力學(xué)”課程改革初探*

高世杰，郝雙雙，李敏，丁暉，陳強(qiáng)

(哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

摘要：高職教育所面臨的核心任務(wù)是課程的改革，而課程模式的改革與創(chuàng)新是這一核心任務(wù)的重點(diǎn)，基于“工作過程系統(tǒng)化”的課程模式是高職教育課程改革的必然趨勢(shì)和選擇。文章從工程力學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀入手，對(duì)工程力學(xué)課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面展開深入的研究與實(shí)踐，探討新的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；課程教學(xué);教學(xué)改革;工學(xué)結(jié)合

中圖分類號(hào)：G642

收稿日期：*2015-05-20

作者簡(jiǎn)介：高世杰(1960-)，男，黑龍江哈爾濱人，教授，學(xué)士，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)研究。

當(dāng)前高職教育所面臨的核心任務(wù)是課程的改革，而課程模式的改革與創(chuàng)新是這一核心任務(wù)的重點(diǎn)，基于“工作過程系統(tǒng)化”的課程模式是高職教育課程改革的必然趨勢(shì)和選擇。在社會(huì)需求方面，隨著我國(guó)東北老工業(yè)基地建設(shè)和裝備制造業(yè)技術(shù)升級(jí)步伐的加快，對(duì)機(jī)械行業(yè)中的機(jī)器和通用零部件進(jìn)行技術(shù)改造、維修和更新的步伐也越來越快。機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生對(duì)機(jī)械制造行業(yè)常用機(jī)器和通用零部件進(jìn)行技術(shù)改造、維修和更新所需要的知識(shí)和技能需要《工程力學(xué)》課程作為支撐。

《工程力學(xué)》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課。專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)以專業(yè)需求為導(dǎo)向,學(xué)生應(yīng)最大限度的地從專業(yè)基礎(chǔ)課中獲得與本專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用技能。因此，專業(yè)基礎(chǔ)課改革要具有適用性和針對(duì)性，應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，在課程實(shí)施中應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)選擇不同的載體。

基于工作過程的課程開發(fā)方法是由德國(guó)不來梅大學(xué)于20世紀(jì)90年代提出的,該方法又可稱為典型工作任務(wù)分析法。21世紀(jì)初，我國(guó)學(xué)者開始把以工作過程為導(dǎo)向的課程系統(tǒng)引入到職業(yè)教育領(lǐng)域內(nèi)。2004年，教育部《職業(yè)院校技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)指導(dǎo)方案》明確提出，課程建設(shè)要以工作過程系統(tǒng)化的理論進(jìn)行，而工作過程系統(tǒng)化課程理論通過典型工作任務(wù)實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的結(jié)合。我國(guó)職業(yè)教育課程改革當(dāng)前的主要模式是基于“工作過程系統(tǒng)化”課程。

根據(jù)機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)實(shí)際工作任務(wù)需要，我院《工程力學(xué)》課程已被確定為國(guó)家“提升專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力項(xiàng)目”機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)核心課程。為適應(yīng)“基于工作過程”教學(xué)改革的需要，正優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，對(duì)《工程力學(xué)》課程進(jìn)行基于工作過程系統(tǒng)化的課程改革和實(shí)踐。

1改革前教學(xué)中存在的問題

1.1　目標(biāo)定位不夠明確

職業(yè)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能人才，我們?cè)陂_展高職教育時(shí)，要始終明確高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才。如果要想真正加強(qiáng)高職教育的地位、改善高職教育的現(xiàn)狀，建立完善的高職教育體系和課程體系才是明智之舉。

1.2　課程認(rèn)識(shí)不夠深入

學(xué)生對(duì)這門課的重要性認(rèn)識(shí)不足。而學(xué)生對(duì)這門課不夠重視的主要原因有兩個(gè)，其一是認(rèn)為工程力學(xué)跟機(jī)械類專業(yè)沒有多大關(guān)系。另外一個(gè)重要原因是因?yàn)閷W(xué)生認(rèn)為工程力學(xué)不過是物理課程中力學(xué)部分的延續(xù)，沒有什么新鮮內(nèi)容，從而就放松了力學(xué)的學(xué)習(xí)，課堂上不仔細(xì)聽課，課下不認(rèn)真復(fù)習(xí)。這樣，工程力學(xué)根基就扎得不夠牢固，從而就直接影響了后續(xù)機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，并且將來升本也受到了相當(dāng)影響。

1.3　教學(xué)方式問題

在工程力學(xué)中更大量的是一些方程的列寫和相關(guān)公式的推導(dǎo)，這些內(nèi)容如果僅僅依靠多媒體播放，大量的公式一帶而過，學(xué)生如走馬觀花一樣，表面上學(xué)了更大量的知識(shí)，其實(shí)并沒有多少能夠深入心中。如果這些內(nèi)容采用基于“工作過程系統(tǒng)化”課程模式教學(xué)，必然會(huì)給學(xué)生留下深刻的影響，對(duì)相關(guān)公式定理的應(yīng)用也會(huì)有更深刻的認(rèn)識(shí)，學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)也會(huì)有一定的提高。

1.4　教材問題

工程力學(xué)包括理論力學(xué)和材料力學(xué)，其自身的嚴(yán)密體系決定了這門課是偏重理論推導(dǎo)的，因而現(xiàn)在通行的大多數(shù)教材中所載內(nèi)容與工程實(shí)踐聯(lián)系較少。工程力學(xué)中一些要重點(diǎn)掌握的內(nèi)容往往在后續(xù)課程諸如機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)中用得很少;而一些相對(duì)要求較低的知識(shí)點(diǎn)在后續(xù)課程中反而用得比較多。最終導(dǎo)致機(jī)械類學(xué)生的知識(shí)脫節(jié)，工程力學(xué)也就僅僅成了學(xué)生獲得學(xué)分的一個(gè)工具，并沒有為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供全面的、實(shí)用的基礎(chǔ)知識(shí)。

1.5　學(xué)生自身問題

高職學(xué)生接受的是專科層次教育，學(xué)員分?jǐn)?shù)普遍較低，學(xué)生素質(zhì)參差不齊。這導(dǎo)致他們?cè)谔みM(jìn)校門后，所表現(xiàn)出來的行為特點(diǎn)、學(xué)習(xí)態(tài)度、心理意愿等方面具有明顯不同于其他本科學(xué)生的特點(diǎn)。高職院校的大部分學(xué)生家庭條件優(yōu)越，根據(jù)中國(guó)的國(guó)情，家庭條件優(yōu)越的學(xué)生，往往在家中衣食無憂，父母由于忙于工作對(duì)學(xué)生的管理跟不上，學(xué)生自控能力差，學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)相對(duì)較差。因此，這些學(xué)生往往綜合能力強(qiáng)，但學(xué)習(xí)能力差。

2課程改革的實(shí)施

2.1　課程改革目標(biāo)

以就業(yè)為導(dǎo)向，以提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量為宗旨，通過工作過程系統(tǒng)化的《工程力學(xué)》課程內(nèi)容、課程結(jié)構(gòu)、課程模式、評(píng)價(jià)方式等改革，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

2.2　課程改革思路

改革思路是由職業(yè)行動(dòng)體系中的全部職業(yè)“行動(dòng)領(lǐng)域”轉(zhuǎn)換為相關(guān)的“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”，再通過適合教學(xué)的“學(xué)習(xí)情境”使之具體化。課程依據(jù)機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生所必須具備的機(jī)械分析設(shè)計(jì)綜合職業(yè)能力需求，以校企雙方參與課程開發(fā)與實(shí)施為主要途徑，以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德、綜合職業(yè)能力以及創(chuàng)業(yè)與就業(yè)能力為重點(diǎn)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、“教學(xué)做一體”的教學(xué)模式來進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。

按照機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作過程要求，與企業(yè)技術(shù)人員共同對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合。本課程將傳統(tǒng)的“工程力學(xué)”進(jìn)行基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)，突出培養(yǎng)機(jī)械分析設(shè)計(jì)職業(yè)能力及創(chuàng)新思維。以機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)大量的機(jī)械加工中的典型機(jī)構(gòu)和工具及零部件為載體，從力學(xué)的角度，以典型機(jī)構(gòu)和工具及零部件的選用來驗(yàn)證并說明力學(xué)原理及概念。依據(jù)所應(yīng)用的力學(xué)原理進(jìn)行歸類，共設(shè)計(jì)3個(gè)學(xué)習(xí)情境，包含7個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.3　課程內(nèi)容

2.3.1課程定位

《工程力學(xué)》課程是機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化專業(yè)的核心課程。本課程在機(jī)械制造與自動(dòng)化的整體系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用，在課程體系中起重要的支撐作用。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握對(duì)加工機(jī)械進(jìn)行靜力分析與計(jì)算的方法、加工機(jī)械中構(gòu)件承載能力的分析與計(jì)算的方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)核心課程打好必要的理論基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力及獨(dú)立分析、解決問題的能力。

本課程開設(shè)在高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、金屬材料與熱處理等課程后，學(xué)生已經(jīng)掌握了初步的工程基礎(chǔ)知識(shí)，為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

通過任務(wù)引領(lǐng)型的項(xiàng)目活動(dòng)，使學(xué)生具備在工作過程中必備的力學(xué)知識(shí)和實(shí)際問題的解決能力；能對(duì)機(jī)械設(shè)備中的構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行定性分析；能對(duì)機(jī)械中的構(gòu)件的承載能力進(jìn)行定量計(jì)算；具備基本的力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力。同時(shí)能培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)實(shí)、守信、合作、創(chuàng)新的品質(zhì)，具備基本的數(shù)字邏輯應(yīng)用能力和拓展學(xué)習(xí)能力，為發(fā)展職業(yè)能力奠定良好的基礎(chǔ)。

2.3.2課程學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)任務(wù)

課程學(xué)習(xí)情境和任務(wù)如表1。

表1　學(xué)習(xí)情景和任務(wù)

2.4　課程資源建設(shè)

2.4.1開發(fā)工學(xué)結(jié)合特色校本教材

校企合作，開發(fā)工學(xué)結(jié)合特色教材。為確保教學(xué)內(nèi)容的“先進(jìn)性、實(shí)用性、科學(xué)性”，課程組骨干教師與具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員共同開發(fā)符合高職教育教學(xué)規(guī)律的工學(xué)結(jié)合特色校本教材《工程力學(xué)》。教材將新知識(shí)、新技術(shù)融入進(jìn)去，以工作過程為導(dǎo)向，突出高職教材編寫模式；打破傳統(tǒng)學(xué)科體系，按照工作項(xiàng)目構(gòu)建教材體系；采用項(xiàng)目案例導(dǎo)入法，引出每一項(xiàng)目所要解決的問題；具有實(shí)用性、先進(jìn)性的特點(diǎn)。

2.4.2實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)化管理，制定完整的教學(xué)文件

課程組與企業(yè)專家和技術(shù)人員共同制定《工程力學(xué)》課程標(biāo)準(zhǔn)，制定授課計(jì)劃、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、教學(xué)組織方案、考核標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范的教學(xué)指導(dǎo)文件，使課程的整個(gè)實(shí)施過程按標(biāo)準(zhǔn)化管理。

2.4.3開發(fā)內(nèi)容豐富的教學(xué)資料

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)工學(xué)結(jié)合、理實(shí)一體、形式多樣的教學(xué)資料。分為用于課堂教學(xué)的課業(yè)學(xué)習(xí)包和用于課外自主學(xué)習(xí)的課業(yè)輔導(dǎo)包。

3結(jié)束語

本課程已于2013年9月新生入學(xué)第一個(gè)學(xué)期進(jìn)行了試點(diǎn)實(shí)施，試點(diǎn)班選擇2013機(jī)械制造1班(實(shí)驗(yàn))，對(duì)照班選擇2013機(jī)械制造2班，實(shí)施效果很好。通過在機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)實(shí)施，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有所提高，使學(xué)生的邏輯思維、分析能力和解決實(shí)際問題能力有所提高。

課程試點(diǎn)實(shí)施過程中存在的主要問題是課程資源建設(shè)和課程拓展項(xiàng)目有待于進(jìn)一步開發(fā)。解決的辦法是根據(jù)課程特點(diǎn)，采用部分真實(shí)載體作為教具；進(jìn)行課程網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)制作，形成立體化教學(xué)模式；進(jìn)行習(xí)題庫的建設(shè)與更新，學(xué)生可通過習(xí)題庫進(jìn)行自主測(cè)試，檢測(cè)學(xué)習(xí)狀況。

(責(zé)任編輯呂春紅)

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The Reform of Engineering Mechanics Course in Higher Vocational College Based on Working Process

GAO Shi-jie, et al

(Harbin Vocational and Technical College, mechanical engineering, Harbin 150001,China)

Abstract:The core task facing the vocational education curriculum reform, and the reform and innovation of curriculum model is the core mission of the focus, based on the "work process systematization" curriculum model is the inevitable trend of higher vocational education curriculum reform and choose. Apply to cultivate innovative talents for the purpose of starting from the present situation of engineering mechanics teaching aspects of engineering mechanics teaching mode, teaching content and teaching methods, in-depth study and practice, explore new teaching model to improve the quality of teaching is the current Higher education problems to be solved.

Key words: engineering mechanics; curriculum teaching; teaching reform; engineering combination