基于職業(yè)能力培養(yǎng)的高職機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與研究

何秋梅 黃燦軍

（廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，廣州 510635）

機(jī)械基礎(chǔ)主要包括機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造基礎(chǔ)兩大模塊，是高職機(jī)械類專業(yè)中很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。機(jī)械基礎(chǔ)課程在整個專業(yè)課程體系中起著非常重要的作用。但是，這門課程知識點(diǎn)多而雜，傳統(tǒng)教學(xué)中前后內(nèi)容往往銜接不當(dāng)，缺乏系統(tǒng)性。學(xué)生們普遍感覺學(xué)習(xí)起來特別吃力，枯燥難懂，亦很難激起興趣。其主要原因是傳統(tǒng)的教學(xué)以知識為本位，以書本為中心，教師是知識的傳授者，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對知識的接受情況，而學(xué)生只能跟著教師學(xué)，復(fù)制教師講授的內(nèi)容。教學(xué)變成了教師對學(xué)生的單向培養(yǎng)活動，忽視了更重要的學(xué)生獨(dú)立性和個性的發(fā)展需要。而畢業(yè)后在實(shí)際工作中，學(xué)生對此課程出現(xiàn)了“用不好、用不上、不會用”的現(xiàn)象。為此，筆者所在課題組對機(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的改革與實(shí)踐，以職業(yè)崗位工作任務(wù)對應(yīng)的工作過程為導(dǎo)向開發(fā)項(xiàng)目化課程，突出崗位能力的培養(yǎng)。

一、以能力為本位，整合與重構(gòu)機(jī)械基礎(chǔ)類課程

在傳統(tǒng)的課程體系中，其課程設(shè)置針對性和系統(tǒng)性都不強(qiáng)。例如，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金工實(shí)習(xí)、公差與配合、工程力學(xué)等課程雖然相互關(guān)聯(lián)，但都由于追求自身的完整性而各設(shè)課程，而且理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)相脫節(jié)，這種知識體系主要是追求學(xué)科的系統(tǒng)化，必然會形成不少既孤立又相互交叉的知識，而與職業(yè)崗位實(shí)際工作過程相適應(yīng)的知識、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成卻往往被忽視。

因此，課題組提出了以能力為本位重構(gòu)機(jī)械基礎(chǔ)類的課程體系，將理論與實(shí)踐相結(jié)合。一方面，從培養(yǎng)技能應(yīng)用型的人才出發(fā)，以“必需和夠用”的知識為度，從系統(tǒng)地分析機(jī)械設(shè)備的整個過程的角度，精選機(jī)械原理、工程力學(xué)、公差與配合等有關(guān)內(nèi)容，并使之相互融合，形成機(jī)械分析與應(yīng)用課程；另一方面，從培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)技能出發(fā)，以零部件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)加工流程為主線，將機(jī)械設(shè)計(jì)、金屬工藝學(xué)、金工實(shí)習(xí)等課程內(nèi)容進(jìn)行整合與重構(gòu)，做到有序化和層次化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成機(jī)械零部件設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)課程（簡稱 “機(jī)械基礎(chǔ)”），該課程強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和實(shí)踐性。與傳統(tǒng)的課程相比，在教學(xué)內(nèi)容上是一次顛覆性的重大變革，該課程集技能與知識于一體，集設(shè)計(jì)與制造過程于一體，著重培養(yǎng)學(xué)生“系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識”、“系統(tǒng)的操作技能”與“典型任務(wù)的實(shí)施技能”。

二、以典型工作任務(wù)及其工作過程為導(dǎo)向構(gòu)建課程內(nèi)容，突出崗位職業(yè)能力的培養(yǎng)

為了重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，用工作過程系統(tǒng)化的理念開發(fā)課程，以機(jī)械行業(yè)中典型的傳動裝置設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中的工作任務(wù)為依據(jù)重新構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，對應(yīng)機(jī)床操作工和機(jī)械設(shè)計(jì)師兩個主要的工作崗位，其核心的職業(yè)能力分別是普通機(jī)加工操作能力、機(jī)械零部件與機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)能力（如圖1所示）。

圖1 課程培養(yǎng)的職業(yè)能力

機(jī)械基礎(chǔ)課程對應(yīng)的典型工作任務(wù)包括機(jī)械零部件的選用與設(shè)計(jì)、機(jī)械零件的選材、熱處理、毛坯生產(chǎn)、工藝路線的制定、手工制作零件、使用普通機(jī)床加工零件，這些工作任務(wù)構(gòu)成了從機(jī)械零部件設(shè)計(jì)到制造成型的一般流程（如圖2所示）。

圖2 從機(jī)械零部件設(shè)計(jì)到制造成型的一般流程

筆者所在課題組就基于這種機(jī)械行業(yè)中真實(shí)的生產(chǎn)過程中的典型工作任務(wù)開發(fā)課程，融理論與實(shí)踐于一體。

三、選取具有典型代表性的教學(xué)載體，與職業(yè)崗位工作任務(wù)相呼應(yīng)

機(jī)械基礎(chǔ)課程主要圍繞上述典型零件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)加工的完整路線選擇課程內(nèi)容，關(guān)鍵的工作是選取盡量相同的典型零部件作載體，以體現(xiàn)這些學(xué)習(xí)情境的關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性。帶式輸送機(jī)和卷揚(yáng)機(jī)中的傳動裝置含有帶傳動和齒輪傳動等等，內(nèi)部的減速器集多種類型的零部件于一體，包括齒輪、齒輪軸、軸、聯(lián)接鍵、滾動軸承、聯(lián)軸器、螺栓、螺母、套筒、箱體等等，因此可選作教學(xué)載體。減速器是企業(yè)里常用的機(jī)械傳動設(shè)備，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程正是設(shè)計(jì)過程與生產(chǎn)制作的過程。減速器里面含有傳動件和聯(lián)接件及軸系零部件，符合作零部件設(shè)計(jì)載體的要求；減速器里面含有各種類型的零件，包括軸類、箱體類、套類和輪盤類等，符合用于機(jī)械零件選材與熱處理、毛坯生產(chǎn)、切削加工載體的要求?？梢哉f，減速器具有典型代表性，把它作為設(shè)計(jì)與制造的載體，基本涵蓋了常見機(jī)械零部件從設(shè)計(jì)到加工制作的知識體系和操作技能，同時，與該課程對應(yīng)的工作任務(wù)相關(guān)聯(lián)，并一一呼應(yīng)。

四、以真實(shí)的工作流程序化教學(xué)項(xiàng)目，注重綜合能力的培養(yǎng)

確定教學(xué)載體后，選取一個大型綜合性的項(xiàng)目貫穿于整個課程，以訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)崗位綜合能力。帶式輸送機(jī)或精壓機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等傳動裝置的設(shè)計(jì)，及里面最核心部件的生產(chǎn)加工——減速器，這一項(xiàng)目很適合。主體項(xiàng)目確定后，再根據(jù)機(jī)械行業(yè)典型零部件設(shè)計(jì)與制造中常見的工作任務(wù)，歸納出八個適用性強(qiáng)的學(xué)習(xí)型工作項(xiàng)目，并基本按照真實(shí)機(jī)械零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工成品的路線來組織序化，如圖3所示。為了訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)崗位綜合能力，可另外安排兩個綜合項(xiàng)目。其中，項(xiàng)目三是對項(xiàng)目一和項(xiàng)目二的綜合和拓展，用于訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力；項(xiàng)目八是對項(xiàng)目四至項(xiàng)目七的綜合和拓展，用于訓(xùn)練學(xué)生的綜合生產(chǎn)加工能力。

圖3 課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

五、設(shè)置遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)情境，體現(xiàn)項(xiàng)目化課程的完整性和工作過程系統(tǒng)化

根據(jù)上述八個學(xué)習(xí)項(xiàng)目，相應(yīng)地設(shè)計(jì)八個學(xué)習(xí)情境，每一個情境都是個完整的工作過程（如圖4所示）。

圖4 學(xué)習(xí)項(xiàng)目與學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)

前后學(xué)習(xí)情境之間相互關(guān)聯(lián)、前后呼應(yīng)，前一個學(xué)習(xí)情境是后面的基礎(chǔ)，后一個學(xué)習(xí)情境是前面的擴(kuò)展延續(xù)或綜合。將全部學(xué)習(xí)情境綜合起來，便形成了一個系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制作的過程。這種遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)情境，由從簡單到復(fù)雜，從單一到綜合，形成了漸進(jìn)式的綜合能力培養(yǎng)過程。這充分體現(xiàn)了項(xiàng)目化課程的完整性和工作過程系統(tǒng)化的特點(diǎn)，而非單獨(dú)地基于工作過程。

根據(jù)職業(yè)情境設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)習(xí)過程融入到工作過程中。課程的教學(xué)情境分為單項(xiàng)項(xiàng)目情境教學(xué)和綜合項(xiàng)目教學(xué)。第一，每個單項(xiàng)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程中都有一個對應(yīng)的實(shí)踐項(xiàng)目，以小型獨(dú)立項(xiàng)目教學(xué)為主，突出基本技能的單項(xiàng)訓(xùn)練。單一任務(wù)實(shí)踐項(xiàng)目是在學(xué)習(xí)性工作任務(wù)的教學(xué)過程中完成。第二，完成機(jī)械設(shè)計(jì)模塊的學(xué)習(xí)之后，安排綜合性設(shè)計(jì)任務(wù)——卷揚(yáng)機(jī)或絞車、盤磨機(jī)、礦用鏈板輸送機(jī)等真實(shí)的機(jī)械設(shè)備的傳動裝置設(shè)計(jì)，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力選擇其中的一個傳動裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。完成機(jī)械制造模塊的學(xué)習(xí)之后，再安排減速器中主要零件的制造為綜合實(shí)踐項(xiàng)目，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

六、分解學(xué)習(xí)任務(wù)，以構(gòu)成可獨(dú)立操作的結(jié)構(gòu)完整的工作任務(wù)

每個學(xué)習(xí)情境都對應(yīng)一個結(jié)構(gòu)完整的項(xiàng)目，同時，每一個情境又可分解為若干個工作任務(wù)（如圖5所示）。

圖5 學(xué)習(xí)情境對應(yīng)的工作任務(wù)

每項(xiàng)工作任務(wù)的完成程序都構(gòu)成一個完整的工作過程。比如，零件的切削加工這個工作任務(wù)，其工作過程如圖6所示。

圖6 零件切削加工工作過程

這些學(xué)習(xí)性工作任務(wù)都是一個個可獨(dú)立操作的工作任務(wù)，其結(jié)構(gòu)完整，都要圍繞相對大型的、完整的工作任務(wù)（即學(xué)習(xí)項(xiàng)目）來進(jìn)行教學(xué)。

七、項(xiàng)目導(dǎo)向、情境關(guān)聯(lián)、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)優(yōu)勢

以帶式輸送機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等真實(shí)設(shè)備的傳動裝置作為學(xué)生的設(shè)計(jì)任務(wù)，以其減速器上各零件作為學(xué)生生產(chǎn)加工的任務(wù)，這個大型項(xiàng)目對加強(qiáng)學(xué)生對課程知識的理解和掌握、對知識的綜合運(yùn)用都有較大好處。在教學(xué)中可以使學(xué)生盡快地進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)，真刀實(shí)槍地搞設(shè)計(jì)，避免了教師在黑板上搞設(shè)計(jì)、學(xué)生在作業(yè)中搞設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。課程內(nèi)容如此布局不但改變了過去重理論輕實(shí)操的傳統(tǒng)觀念，而且課程內(nèi)容具有系統(tǒng)性，也比較全面具體。

由該課程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)向制造環(huán)節(jié)時，把學(xué)生前面學(xué)習(xí)情境中設(shè)計(jì)的機(jī)械零部件作為后面學(xué)習(xí)情境中進(jìn)行生產(chǎn)加工的載體，使設(shè)計(jì)與生產(chǎn)加工過程一體化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)過程。這樣，學(xué)生的積極性明顯提高，也比較容易上手，對工作內(nèi)容的認(rèn)識變得更加深刻，分析問題和總結(jié)問題的能力也得以提升。課程突顯學(xué)習(xí)任務(wù)的職業(yè)情境，讓學(xué)生們真正體驗(yàn)工程一線情境，在實(shí)際工作氛圍中學(xué)習(xí)，有效地培養(yǎng)了工程實(shí)踐能力，并通過設(shè)計(jì)與制造過程的思考增強(qiáng)了他們的創(chuàng)新思維能力。

八、校企合作、工學(xué)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與企業(yè)工作的零距離對接

為了實(shí)施全方位的校企合作模式，學(xué)校與相關(guān)行企業(yè)需要建立深度有效的合作關(guān)系 （如圖7所示）。

圖7 校企合作的方式

借助學(xué)院搭建的校企合作管理平臺，由學(xué)校和聯(lián)合辦學(xué)企業(yè)共同開發(fā)本課程，以工學(xué)結(jié)合為切入點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以企業(yè)真實(shí)的傳動裝置作為教學(xué)載體，依據(jù)企業(yè)完整的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制作的過程安排學(xué)習(xí)情境，按照企業(yè)具體工作過程和規(guī)范在真實(shí)的機(jī)床設(shè)備上展開教學(xué)，引進(jìn)企業(yè)能工巧匠參與課程教學(xué)。校內(nèi)教學(xué)主要在校企共建的實(shí)訓(xùn)室完成，校外教學(xué)則有針對性地安排在聯(lián)合辦學(xué)企業(yè)現(xiàn)場，充分利用企業(yè)真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，把企業(yè)技術(shù)骨干作為指導(dǎo)老師，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)操和頂崗實(shí)習(xí)，使課程教學(xué)與企業(yè)工作零距離對接。

課程在教學(xué)過程中采用行動導(dǎo)向法——資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評價反饋。將學(xué)習(xí)與工作融為一體，學(xué)生能夠?qū)W到適用的工作思路和工作任務(wù)的實(shí)施技能。同時，學(xué)生的學(xué)習(xí)不斷深入，隨之能夠完成的工作任務(wù)也就不斷增多，其職業(yè)適應(yīng)性也就來不斷增強(qiáng)。另外，通過頂崗實(shí)習(xí)的進(jìn)行，學(xué)生在真實(shí)的企業(yè)環(huán)境中不斷成長，其職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)不斷提升。

九、結(jié)束語

項(xiàng)目化課程充分體現(xiàn)了項(xiàng)目貫穿、情境關(guān)聯(lián)、任務(wù)驅(qū)動的特征，將專業(yè)知識有機(jī)融合到工作任務(wù)中，在每個工作過程中融合知識的講解，知識的學(xué)習(xí)緊扣任務(wù)要求并在任務(wù)完成過程中進(jìn)行，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融為一體。學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識，完成具體零部件的設(shè)計(jì)與基本的生產(chǎn)加工，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到加工的全過程實(shí)踐，從而使得訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)基本技能能夠達(dá)到崗位能力的要求。課程的教學(xué)過程完全融入了工作對象、工具、工作方法、工作要求等要素，學(xué)生在學(xué)習(xí)與工作中，能夠?qū)崿F(xiàn)掌握知識、發(fā)展能力與提高素質(zhì)三者的統(tǒng)一。

同時，課程的教學(xué)載體來自企業(yè)，教學(xué)文件采用企業(yè)的技術(shù)文件，學(xué)習(xí)情境也根據(jù)企業(yè)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制作過程來安排，教學(xué)也按照企業(yè)具體工作過程來展開。聘請企業(yè)能工巧匠兼課，為學(xué)生現(xiàn)場指導(dǎo)設(shè)計(jì)與制造實(shí)踐操作和頂崗實(shí)習(xí)，從而真正有效地培養(yǎng)學(xué)生的崗位職業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與企業(yè)工作的無縫對接。

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