“1+X”課證融通背景下《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》教學(xué)實踐探析

曾玉如

（四川城市職業(yè)學(xué)院智能制造與交通學(xué)院，四川 成都 610101）

前言

“1+X”證書制度是國務(wù)院發(fā)布的《國家職業(yè)教育改革實施方案》提出的一項深化產(chǎn)教融合、校企合作的重要制度設(shè)計。同時，教育部等四部門印發(fā)《關(guān)于在院校實施“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點方案》，方案中提出高等職業(yè)院校應(yīng)當(dāng)積極參與1+X 證書的試點工作中。而高職院校中大部分青年教師在教學(xué)中難以結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際和需求對學(xué)生進行職業(yè)技能培訓(xùn)。實施“1+X”證書制度能有效推動高等教育評價組織及相關(guān)企業(yè)與高校開展合作，創(chuàng)新教學(xué)模式，建設(shè)“雙師型”教師隊伍。

在此背景下，《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程應(yīng)當(dāng)以“課證融通”為導(dǎo)向進行教學(xué)實踐，促進教師在教學(xué)實踐中對《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程設(shè)計進行重構(gòu)，促進學(xué)生樂于學(xué)習(xí)，樂于創(chuàng)造，以“課、證”促教、促學(xué)，真正的實現(xiàn)“課證融通”。

1 《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程體系創(chuàng)新設(shè)計

《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程的建設(shè)思路包括三個階段：課前、課中、課后。課前以學(xué)生在線上教學(xué)平臺進行自主學(xué)習(xí)為主；課中采用五步教學(xué)法；課后學(xué)生進行拓展演練，鞏固知識，提升能力。具體建設(shè)思路如下圖1所示。

圖1 課程建設(shè)思路

1.1 對接技能證書，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

課程以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標，教學(xué)內(nèi)容對接機械產(chǎn)品三維模型設(shè)計職業(yè)技能等級標準，將機電產(chǎn)品三維設(shè)計與3D 打印制造工作過程的要求與1+X 技能點一一對應(yīng)，明確行動領(lǐng)域工作要求，開發(fā)以項目導(dǎo)向的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，進行崗位職業(yè)能力系統(tǒng)分析，強化專業(yè)知識與技術(shù)技能的融合、互通、內(nèi)化，將工作崗位典型工作任務(wù)進行教學(xué)轉(zhuǎn)化，形成“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動” 模塊化的課程體系。具體課程內(nèi)容體系如下表1所示。

表1 課程內(nèi)容體系

1.2 對接崗位需求，明確教學(xué)目標

（1）機電一體化專業(yè)典型崗位職業(yè)能力要求

培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、識圖與制圖能力、產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新能力、零件3D 打印成型的能力。

（2）機械產(chǎn)品三維模型設(shè)計職業(yè)技能等級標準要求

運用幾何設(shè)計和曲面設(shè)計等方法，構(gòu)建機械零件和曲面模型，完成機械部件的數(shù)字化設(shè)計。

（3）畢業(yè)設(shè)計與技能要求

夯實學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計及創(chuàng)新能力，零件制造能力，提升學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

（4）機械設(shè)計和加工制造人員等崗位需求

掌握一定的機床裝配能力，具備一定的電氣，液壓等方面的知識，了解各類常用加工機加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和性能特點。

1.3 精準分析學(xué)情，優(yōu)化策略方法

教學(xué)過程采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和五步教學(xué)法，設(shè)置比、評等環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)動力，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，每一模塊設(shè)置創(chuàng)新案例和學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，創(chuàng)新突破。

1.4 瞄準職業(yè)標準，創(chuàng)新評價模式

教學(xué)過程以培養(yǎng)學(xué)生知識、能力和素養(yǎng)為目的，細化考核指標，學(xué)生可根據(jù)考核數(shù)據(jù)及時調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)；同時評價主體包括自評、互評、師評，強調(diào)學(xué)生在評價過程中的參與性，提高學(xué)生對評價結(jié)果的認可。

因此，教學(xué)評價實行多維度、多樣化、信息化、全過程的評價方式，著重任務(wù)實施和綜合素養(yǎng)考核。課前通過學(xué)習(xí)通平臺統(tǒng)計學(xué)生知識掌握情況；課中，教師在教學(xué)過程中對學(xué)生的設(shè)計情況和制造環(huán)節(jié)進行評價；課后，教師布置拓展任務(wù)進行課堂延伸。

2 《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程教學(xué)實踐探究

教學(xué)實踐過程中充分利用設(shè)計軟件的數(shù)字化手段，結(jié)合校內(nèi)校外融合優(yōu)勢，綜合利用各類減材和增材制造方法，如車銑鉆磨焊、3D 打印等，讓教學(xué)更立體更直觀。對于教學(xué)重難點，采用同類零件多工況建模、多案例多項目結(jié)合，提高趣味性。項目化教學(xué)注重匠心培養(yǎng)，通過多元化評價方法，有效融入思想政治教育元素。

2.1 課前知識準備

課前，教師根據(jù)企業(yè)調(diào)研的現(xiàn)狀通過信息化教學(xué)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，包括企業(yè)主流三維設(shè)計軟件、各類減材和增材制造工藝、制造企業(yè)非標設(shè)備/工裝開發(fā)情況等。學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)后能對任務(wù)新知有所了解，同時，通過課前真實案例調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。教師通過學(xué)生課前學(xué)習(xí)的反饋情況調(diào)整教學(xué)策略。

2.2 課中任務(wù)實施

課中以“理實結(jié)合，實練為主”原則，將教學(xué)目標中的各知識點融入8 個子任務(wù)，強調(diào)任務(wù)與企業(yè)需求結(jié)合。

測：以任務(wù)為導(dǎo)向檢驗學(xué)生的課前學(xué)習(xí)效果，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)難點，針對性、有重點的進行教學(xué)和實操講解演示。

講：以教師為主體進行知識要點和設(shè)計要點講解、演示的同時強調(diào)操作規(guī)范性。

議：以學(xué)生為主體交流設(shè)計成果、解疑答惑，加深學(xué)生對相關(guān)問題的理解,培養(yǎng)學(xué)生的高級思維能力。

比：根據(jù)維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論，通過課內(nèi)限時案例練習(xí)，鞏固學(xué)生的知識技能；促進學(xué)生在最近發(fā)展區(qū)接受新的學(xué)習(xí)和探索。

評：根據(jù)課程任務(wù)完成情況，包括任務(wù)分解、計劃制定、三維設(shè)計、產(chǎn)品加工裝配等維度，評選出優(yōu)秀學(xué)員，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

2.3 課后綜合拓展

課后，學(xué)生根據(jù)企業(yè)需求或創(chuàng)新思路改進零件，完成拓展任務(wù)，延伸課堂內(nèi)容，實現(xiàn)知識的遷移，增強學(xué)習(xí)效果。教師利用線上工具和實訓(xùn)資源，答疑解惑，并對學(xué)生的拓展任務(wù)進行評價，合理優(yōu)化后續(xù)課程的教學(xué)策略。

3 《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程教學(xué)實踐效果

3.1 學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)技能全面提升

（1）基于真實工作任務(wù)設(shè)計，實現(xiàn)崗位技能對接

基于真實工作任務(wù)設(shè)計的教學(xué)，提高學(xué)生對機械零件產(chǎn)品設(shè)計制造的完整知識學(xué)習(xí)與技能實踐。從不同類型的零件設(shè)計任務(wù)中，加深學(xué)生對零件從設(shè)計到制造的認識和理解，掌握機械零件產(chǎn)品設(shè)計制造的新技術(shù)。提升學(xué)生的設(shè)計能力、分析解決問題能力、操作設(shè)備能力。

（2）融入現(xiàn)代信息技術(shù)，突破教學(xué)重點難點

使用產(chǎn)品設(shè)計軟件，以仿真驗證為先，采用3D打印先進制造技術(shù)將設(shè)計的零件通過打印制作出模型，使學(xué)生用于探索，從而實現(xiàn)教學(xué)重點的突破。通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺的使用，利用微課視頻，通過線上觀摩，線下實操，使學(xué)生明確產(chǎn)品設(shè)計和加工制造的關(guān)鍵技術(shù)，掌握設(shè)計和加工要領(lǐng)，解決教學(xué)難點。

（3）優(yōu)化教學(xué)流程設(shè)計，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)

通過“教學(xué)做一體化”的任務(wù)式教學(xué)，提高學(xué)生的參與度和積極性，進一步掌握理實一體、線上線下以及合作式、探究式等學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

教學(xué)項目開展過程中通過設(shè)計成果評比，對學(xué)生進行激勵，強化學(xué)生安全意識，培養(yǎng)精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，實現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)與崗位專業(yè)技能全面提升。

3.2 教師專業(yè)素養(yǎng)與育人能力顯著增強

在項目設(shè)計和課堂教學(xué)的組織實施過程中，實現(xiàn)了教學(xué)相長。團隊教師對教學(xué)理論，教學(xué)方法，職業(yè)教育進行了再次研究與學(xué)習(xí)，提升了對專業(yè)教學(xué)與社會實際項目對接的重要性的認識，加深了建設(shè)模塊化課程、實施項目式教學(xué)的新認識，提升了專業(yè)水平、教學(xué)能力和創(chuàng)新素養(yǎng)。項目的開展進一步強化了教師育人意識，加強了教師課程思政能力建設(shè)。在該教學(xué)項目的設(shè)計與實施過程中，教師團隊通過開展經(jīng)驗交流、線上學(xué)習(xí)研討等活動，針對性的開展線上教學(xué)研究，提升了教師利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段的能力，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)資源的共享共用。

3.3 專業(yè)實訓(xùn)條件和教學(xué)質(zhì)量明顯提高

在《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》課程項目教學(xué)改革中，借助項目實施過程進行問題發(fā)現(xiàn)與探究，適當(dāng)增添使用高頻的加工設(shè)備和條件，如3D 打印、鉗工工具、高精度機床等，讓其不僅承擔(dān)日常教學(xué)任務(wù)，還可作為參加比賽的訓(xùn)練設(shè)備。

4 結(jié)語

在“1+X 證書”課證融通背景下開展《機電產(chǎn)品三維設(shè)計》教學(xué)實踐研究，一方面是推動了職業(yè)教育教學(xué)改革的有力措施，另一方面，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，獲得適應(yīng)未來職業(yè)的能力也有積極影響。