基于信息化和工作過程系統(tǒng)化的模具拆裝課程自組織學(xué)習(xí)模式設(shè)計(jì)

楊 亙，曾憲榮，吳裕農(nóng)

（順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 智能制造學(xué)院，廣東 佛山 528333）

“互聯(lián)網(wǎng)+”和“工業(yè)4.0”給技術(shù)帶來了日新月異的進(jìn)步，書本內(nèi)容的更新速度已不能及時(shí)跟上技術(shù)發(fā)展的節(jié)奏，這就要求學(xué)生不能局限于書本的知識(shí)學(xué)習(xí)，必須充分利用課堂內(nèi)外的信息化資源，樹立自組織學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的觀念［1］。同時(shí)，由于信息技術(shù)的發(fā)展，使教育資源以微課、視頻、動(dòng)畫等更直觀形象的形式展現(xiàn)成為可能，也提供給了教師更多的技術(shù)手段以設(shè)計(jì)跟蹤教學(xué)過程，進(jìn)行學(xué)習(xí)考核評(píng)價(jià)。此外，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，企業(yè)對(duì)職業(yè)意識(shí)、自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力極為看重，認(rèn)為學(xué)生能否適應(yīng)工作崗位并具備職業(yè)發(fā)展性，主要取決于以上三項(xiàng)核心能力［2］。因此，在課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生利用信息化資源的能力、自組織學(xué)習(xí)的能力和工程素養(yǎng)符合社會(huì)、企業(yè)和個(gè)人發(fā)展的需求，關(guān)乎課程教學(xué)改革成效與人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要的實(shí)踐意義。

“模具拆裝”是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的專業(yè)核心課程，目的是使學(xué)生通過拆裝和測繪，掌握典型沖壓模具的工作原理，了解沖壓產(chǎn)品工藝方案的確定，熟悉典型模具的結(jié)構(gòu)組成?！澳＞卟鹧b”作為沖壓理論課程之后重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)于提高學(xué)生的工程素養(yǎng)、培養(yǎng)其創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力等方面具有重要作用?？蔀閷W(xué)生將來勝任沖壓模具設(shè)計(jì)、模具裝配與維護(hù)、模具制造、模具質(zhì)量檢測、模具生產(chǎn)管理等一線崗位奠定基礎(chǔ)。

在本課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，強(qiáng)調(diào)的是模具拆裝工具和方法的使用、零件測繪的方法。學(xué)生主要的時(shí)間用于測繪某一套比較簡單的模具零件圖和裝配圖，教學(xué)組織主要以教師為中心，學(xué)生只是被動(dòng)完成老師設(shè)定好的重復(fù)性操作。對(duì)于需深入思考的模具工作原理、模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化和零件加工工藝沒有得到很好的重視，缺乏工匠精神和工程素養(yǎng)的培養(yǎng)。為此，探索課程改革和實(shí)踐，將信息化和工作過程系統(tǒng)化相結(jié)合，充分發(fā)揮信息化技術(shù)的直觀性、便利性、工作過程系統(tǒng)化的任務(wù)真實(shí)性，在學(xué)生自組織學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)提升解決實(shí)際工程問題的核心工作能力。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 理論基礎(chǔ)

1）自組織學(xué)習(xí)原則。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和教育資源的共享，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式具備了自組織學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。自組織學(xué)習(xí)理論源于印度教育家蘇加特·米特拉進(jìn)行的著名的“墻中洞實(shí)驗(yàn)”。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明了學(xué)生都具有自我教育能力，而且具有教會(huì)同伴知識(shí)和技能的互助學(xué)習(xí)能力。并且經(jīng)過一段時(shí)間后，學(xué)生個(gè)體對(duì)于知識(shí)的理解更加深入。自組織學(xué)習(xí)和他組織學(xué)習(xí)（傳統(tǒng)教學(xué)）的主要區(qū)別［3］如表1 所示。

表1 自組織學(xué)習(xí)與他組織學(xué)習(xí)的特點(diǎn)比較

2）工作過程系統(tǒng)化。

基于工作過程系統(tǒng)化的職業(yè)教育課程理念和設(shè)計(jì)方法起源于德國，它以工作過程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)為載體，注重培養(yǎng)學(xué)生完成綜合性任務(wù)所需的關(guān)鍵能力［4］，有利于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、管理的廣泛適應(yīng)性，便于其迅速就業(yè)和轉(zhuǎn)崗。課程實(shí)施過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過學(xué)習(xí)小組的通力合作，自行搜集完成任務(wù)的必要信息，對(duì)信息進(jìn)行分享、討論，制定出合理的工作計(jì)劃并實(shí)施。

3）信息化對(duì)教學(xué)過程的支持。

利用信息化平臺(tái)來提高工作效能，建設(shè)課程教學(xué)資源庫，從課前、課中、課后整個(gè)過程利用微知庫平臺(tái)對(duì)線上線下教學(xué)過程進(jìn)行支撐。強(qiáng)化教師數(shù)據(jù)管理意識(shí)，利用微知庫的簽到、任務(wù)、論壇、成績管理等功能，及時(shí)了解學(xué)生出勤、總體學(xué)習(xí)狀況，幫助教師診斷與改進(jìn)授課方式、調(diào)整授課內(nèi)容，并關(guān)注學(xué)習(xí)落后學(xué)生。此外，要引導(dǎo)學(xué)生利用資源庫之外的網(wǎng)絡(luò)資源如百度、職教云等獲取學(xué)習(xí)資源。

1.2 課程設(shè)計(jì)思路

首先，將全班同學(xué)分成若干組，每組6～7 人。成員被分配為組長、記錄員、規(guī)則員、信息員等角色。組長統(tǒng)領(lǐng)、協(xié)調(diào)、安排組內(nèi)工作，對(duì)老師負(fù)責(zé)。記錄員負(fù)責(zé)記錄教師講課重點(diǎn)，總結(jié)記錄本組討論成果。發(fā)言人負(fù)責(zé)根據(jù)記錄員提供的材料，代表小組發(fā)言。規(guī)則員負(fù)責(zé)記錄任務(wù)規(guī)則要求，檢查小組成員執(zhí)行的情況。信息員負(fù)責(zé)收集小組所需資源，拍照/視頻記錄小組工作過程。然后，老師創(chuàng)設(shè)實(shí)際工作情境，給出每階段工作任務(wù)，提供學(xué)習(xí)地圖和工作流程單。每組通過自組織學(xué)習(xí)完成工作任務(wù)。在自組織學(xué)習(xí)的過程中，設(shè)計(jì)了小組討論、組間交流、交叉匯報(bào)等自主學(xué)習(xí)活動(dòng)。最后，各組整理小組工作過程材料，進(jìn)行小組工作答辯。教學(xué)全過程的學(xué)習(xí)任務(wù)、任務(wù)成果、成績評(píng)價(jià)在微知庫教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行及時(shí)發(fā)布和上傳?？傮w教學(xué)流程如圖1 所示。

圖1 自組織學(xué)習(xí)的教學(xué)流程

2 課程實(shí)施主要問題和應(yīng)對(duì)措施

1）如何讓學(xué)生自主探究問題。

如前所述，傳統(tǒng)課堂教學(xué)是以教師為中心的一種“他組織學(xué)習(xí)”。尤其高職學(xué)生普遍學(xué)習(xí)獨(dú)立性不強(qiáng)，自組織學(xué)習(xí)能力較弱。教師角色如何從傳授課堂知識(shí)向引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，做好學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、參與者、合作者，如何將課堂還給學(xué)生是教學(xué)中解決的關(guān)鍵問題之一［5］。

應(yīng)對(duì)措施：基于學(xué)生自身學(xué)習(xí)獨(dú)立性不強(qiáng)，如果讓學(xué)生完全自主學(xué)習(xí)，則教學(xué)進(jìn)度無法掌控，教學(xué)內(nèi)容無法完成。因此老師需要設(shè)計(jì)好工作任務(wù)單，提供給學(xué)生學(xué)習(xí)地圖（圖2）和工作流程分析單（圖3），再讓學(xué)生進(jìn)行自組織學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生在工作實(shí)踐中遇到的問題，老師不要急于解答，要給予學(xué)生探索學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和思考的時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生積極探索、精益求精的工匠精神。

圖2 模具拆裝學(xué)習(xí)地圖

工作任務(wù)：對(duì)所拆裝的模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，編制零件明細(xì)表，繪制裝配草圖。

圖3 模具結(jié)構(gòu)分析工作流程分析單

2）如何更好地激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)的興趣。

順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具專業(yè)的生源主要來自于兩個(gè)方面，一是普通高中畢業(yè)生，入學(xué)時(shí)沒有專業(yè)基礎(chǔ)；二是三二分段的中職畢業(yè)生，雖有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，但是似懂非懂，容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)厭倦。學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，常常產(chǎn)生厭學(xué)情緒大多是因?yàn)檎n堂教學(xué)的枯燥乏味，課程學(xué)習(xí)之后也沒有收獲，課堂上教師與學(xué)生都很吃力，課堂有效性差［6］。因此如何增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)自信心，激發(fā)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高課堂的有效性，是教學(xué)中需要解決的關(guān)鍵問題之一。

應(yīng)對(duì)措施：教學(xué)內(nèi)容上，以工程項(xiàng)目為載體，以工作過程為導(dǎo)向，按照實(shí)際工作需要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，選擇難度適中的模具拆裝項(xiàng)目。太難的項(xiàng)目，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，從而喪失學(xué)習(xí)熱情；太容易的項(xiàng)目，學(xué)生感覺不到挑戰(zhàn)性，沒有成就感，也會(huì)失去學(xué)習(xí)興趣。已經(jīng)開發(fā)好的學(xué)習(xí)資源以視頻、動(dòng)畫、仿真等富媒體、碎片化的形式上傳到微知庫平臺(tái)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課堂學(xué)習(xí)。課后拓展活動(dòng)中適當(dāng)引入一些前沿的智能模具制造項(xiàng)目內(nèi)容，開拓學(xué)生眼界，拓寬專業(yè)知識(shí)面。如圖4為任務(wù)三模具結(jié)構(gòu)分析教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。

課堂組織上，采用分組的形式，明確小組成員各自的角色任務(wù)，責(zé)任到人。以學(xué)生為中心，營造寬松和諧、快樂好學(xué)的班級(jí)課堂氛圍。采用培養(yǎng)尖子學(xué)生做組內(nèi)骨干的方法，讓學(xué)生輔導(dǎo)學(xué)生，協(xié)同學(xué)習(xí)。一方面讓尖子學(xué)生充滿成就感和自豪感，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；另一方面營造了良好的組內(nèi)學(xué)習(xí)氣氛，帶動(dòng)學(xué)習(xí)慢的學(xué)生參與活動(dòng)的興趣。采用小組交叉學(xué)習(xí)和匯報(bào)、小組拉力賽的方法，營造組間相互競爭、相互學(xué)習(xí)的良好氣氛。

圖4 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

考核評(píng)價(jià)上，采用全過程、多角度、動(dòng)態(tài)化的評(píng)價(jià)方法。在平時(shí)的作業(yè)上和課堂展示時(shí)，多正面鼓勵(lì)，多點(diǎn)贊，不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。對(duì)獲贊排名前三的小組，組員最終的總評(píng)成績設(shè)置10%到5%三個(gè)等級(jí)的加分。重視自評(píng)、互評(píng)、過程性評(píng)價(jià)，對(duì)于在課堂上能夠提出新的問題、能夠解決問題，或者完成超額學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生（或組）都應(yīng)給予相應(yīng)的加分等各種獎(jiǎng)勵(lì)制度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3）如何更好地讓小組發(fā)現(xiàn)和聚焦研究問題。

信息化和自組織學(xué)習(xí)雖然有利于使學(xué)生真正地成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)和選擇權(quán)。但是運(yùn)用的不好，容易迷失在信息資源的汪洋大海當(dāng)中。課堂表面熱鬧，但容易發(fā)散而不能聚焦發(fā)現(xiàn)和研究問題。

應(yīng)對(duì)措施：教師應(yīng)該在課程安排、問題引導(dǎo)、活動(dòng)設(shè)計(jì)等方面，把握好作為“他組織者”的限度，協(xié)助學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)的計(jì)劃安排和時(shí)間管理，為學(xué)生自組織學(xué)習(xí)提供適度的支持和服務(wù)［7］。表2 是教師為課程設(shè)計(jì)的工作任務(wù)和教學(xué)活動(dòng)。又比如在實(shí)際教學(xué)過程中，由于課程拆裝的模具都是往屆學(xué)生沖壓課程設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)加工裝配的，不可避免的有加工質(zhì)量問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有缺失或不合理的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考工藝和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，提升解決實(shí)際工程問題的能力。

表2 模具拆裝實(shí)訓(xùn)工作任務(wù)（36 課時(shí)）

4）如何讓老師的輔教行為更加精準(zhǔn)。

由于每班人數(shù)較多，在學(xué)生開展自組織學(xué)習(xí)時(shí)，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者，應(yīng)當(dāng)通過一些技術(shù)手段和方法了解學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀況，以幫助教師診斷與改進(jìn)授課方式、調(diào)整授課內(nèi)容，采取精準(zhǔn)的輔教行為幫助學(xué)生自組織學(xué)習(xí)。

應(yīng)對(duì)措施：借助微知庫教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建一個(gè)開放多元的信息化課堂，借助平臺(tái)教學(xué)評(píng)價(jià)信息即時(shí)得到學(xué)生的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和教學(xué)反饋，實(shí)施輔教行為。如圖5 是某組的工作過程記錄表數(shù)據(jù)和全班小組任務(wù)成績數(shù)據(jù)分析圖，教師結(jié)合課堂觀察和對(duì)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握某組或組內(nèi)學(xué)生的動(dòng)態(tài)情況，以便實(shí)施教學(xué)策略調(diào)整和增強(qiáng)課程互動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)。

圖5 小組工作過程記錄表和成績數(shù)據(jù)分析

3 課程實(shí)施的注意事項(xiàng)

本學(xué)期在模具專業(yè)兩個(gè)班級(jí)實(shí)施教學(xué)改革以后，很多學(xué)生反映是進(jìn)入大學(xué)以來最充實(shí)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性最強(qiáng)的一次實(shí)訓(xùn)課，課堂活動(dòng)積極活躍，教學(xué)效果良好?？偨Y(jié)課程實(shí)施時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：

1）要開發(fā)完善的、便于學(xué)生使用的學(xué)習(xí)輔助文件。學(xué)習(xí)地圖、工作流程分析單和工作任務(wù)單（工作頁）等學(xué)習(xí)輔助文件要細(xì)化，學(xué)習(xí)任務(wù)要明確，學(xué)習(xí)過程要便于學(xué)生自主進(jìn)行。否則使用時(shí)比較流于形式，學(xué)生還是擺脫不了舊的他組織學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，而且對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的同學(xué)，比較難完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

2）注意打破大班教學(xué)的局限性，分組分角色之后，進(jìn)行組間的相互學(xué)習(xí)、組內(nèi)角色的輪轉(zhuǎn)。充分使用各種信息化資源，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。采用教師評(píng)價(jià)、組長評(píng)價(jià)、組內(nèi)互評(píng)、組間評(píng)價(jià)的方式，保證教學(xué)實(shí)施的質(zhì)量。

3）注意由于普高和中職生源的不同，學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力上有較大的差異。如兩年制的學(xué)生更喜歡交流匯報(bào)，而自主學(xué)習(xí)能力有待提高，三年制的學(xué)生正好相反等現(xiàn)象。針對(duì)不同的生源，設(shè)置個(gè)性化的學(xué)習(xí)，以激勵(lì)自組織學(xué)習(xí)的進(jìn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，在實(shí)訓(xùn)類課程中進(jìn)行自組織學(xué)習(xí)模式的設(shè)計(jì)，將信息化和工作過程系統(tǒng)化相結(jié)合，詳細(xì)設(shè)計(jì)了模具拆裝課程的工作任務(wù)，開發(fā)了輔助學(xué)生自組織學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)地圖和工作流程分析單，構(gòu)建了基于微知庫教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的線上線下信息化課堂，并在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐。實(shí)踐結(jié)果表明，改革后的課程能更好地激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)的興趣，教師的輔教行為更加精準(zhǔn)，可為同類課程改革提供參考。