沈勤豐 閔惠芬
關鍵詞:產(chǎn)教融合;中職;活頁式教材;計算機輔助設計
黨的十九大報告強調,要完善職業(yè)教育和培訓體系,深化產(chǎn)教融合,推動校企合作?!秶鴦赵恨k公廳關于深化產(chǎn)教融合的若干意見》文件明確提出要推進產(chǎn)教協(xié)同育人。產(chǎn)教融合是通過產(chǎn)業(yè)界和教育界共同合作提高教育質量和人才培養(yǎng)效果的一種模式,是職業(yè)教育中非常有效的教學模式,能更好地滿足企業(yè)對專業(yè)技能人才的需求,提高學生的綜合素質和就業(yè)競爭力[1]。要實現(xiàn)產(chǎn)教融合教學模式,職業(yè)教育必須做好校企合作[2]。
《國家職業(yè)教育改革實施方案》明確提出要建設一大批校企“雙元”合作開發(fā)的國家規(guī)劃教材,倡導使用新型活頁式、工作手冊式教材,并配套開發(fā)信息化資源[3]。這一方案詳細而清晰地指明了我國職業(yè)教育教材的呈現(xiàn)形式。教育部等九部門印發(fā)的《職業(yè)教育提質培優(yōu)行動計劃(2020—2023年)》提出要系統(tǒng)推進職業(yè)教育“三教”改革,加強職業(yè)教育教材建設。要對接主流生產(chǎn)技術,注重吸收行業(yè)發(fā)展的新知識、新技術、新工藝、新方法,通過校企合作開發(fā)專業(yè)課教材。
根據(jù)職校學生特點創(chuàng)新教材形態(tài),推行科學嚴謹、深入淺出、圖文并茂、形式多樣的活頁式、工作手冊式教材[4]。產(chǎn)教融合模式下,校企合作開發(fā)的新型活頁式教材、工作手冊式教材是提高教學質量和效率的重要工具,在職業(yè)教育人才培養(yǎng)、教學創(chuàng)新和課程改革中起著重要的支撐作用[5]。本文以我校機電技術應用專業(yè)計算機輔助設計——三維建?;A課程為例,基于校企合作的典型工作任務,探討活頁式教材開發(fā)思路,旨在為中職課程改革和實踐提供有效的借鑒與啟示。
1《計算機輔助設計——三維建?;A》教材現(xiàn)狀
計算機輔助設計是一門與現(xiàn)代工業(yè)和制造密切相關的學科,在各個行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。隨著技術的不斷進步,其應用領域也越來越廣泛,對相關專業(yè)人才的要求也越來越迫切。三維建?;A是計算機輔助設計中的重要一環(huán),對學生掌握相關技能和提高實踐能力具有重要意義。綜觀各種三維建模軟件教材,面向對象主體為大學生,適合中職教育的教材相對較少。且教材理論分析較強,崗位職業(yè)能力體現(xiàn)不明顯,項目內(nèi)容與生產(chǎn)實際相脫節(jié),案例缺乏典型性,組織形式上以命令講解為主,缺乏系統(tǒng)性和綜合性,學生自主學習相對困難。
2《計算機輔助設計——三維建?;A》活頁式教材開發(fā)
為提高學生的綜合素質和就業(yè)競爭力,項目團隊開發(fā)的《計算機輔助設計——三維建?;A》教材采用活頁式?;铐撌浇滩氖且环N新型的教材,它結合了傳統(tǒng)教材的知識點和現(xiàn)代信息技術手段,以活頁式形式呈現(xiàn),可以根據(jù)不同的教學需求和課程設計進行個性化的組合和調整,且可以隨時更新和修改,以適應不斷變化的教學需求和技術環(huán)境。活頁式教材以職業(yè)能力為基本教學單位,一本活頁式教材通常反映30-50條職業(yè)能力[6]。模塊化的教學任務通常由一系列的活頁組成,每個活頁都包含特定的知識點和任務,教學活動的開展以職業(yè)能力清單組成的每個活頁為基本單位組織進行。采用活頁式教材,教師可以結合學情整合教學模塊內(nèi)容,調整教學模塊順序,通過各種形式的活動和實踐,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊合作能力和實踐能力;學生可以根據(jù)自己的實際、特長和學習需求選擇不同的活頁進行學習,實現(xiàn)個性化的學習。產(chǎn)教融合視域下的活頁式教材,應充分融入企業(yè)實際案例和行業(yè)經(jīng)驗,充分體現(xiàn)崗位能力的需求。
2.1明確教學目標
黨的二十大報告進一步提出,要“統(tǒng)籌職業(yè)教育、高等教育、繼續(xù)教育協(xié)同創(chuàng)新,推進職普融通、產(chǎn)教融合、科教融匯,優(yōu)化職業(yè)教育類型定位”[7],為職業(yè)教育改革指明了方向。《關于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設的改革意見》中提出,圍繞區(qū)域重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展,優(yōu)化專業(yè)設置,打造“四個核心”,打造職業(yè)教育核心課程、核心教材、核心實踐項目、核心師資團隊、及時把新方法、新技術、新工藝引入到教育教學領域,充分發(fā)揮數(shù)字賦能作用,不斷提高人才培養(yǎng)能力和質量。
計算機輔助設計——三維建?;A課程按照立德樹人的要求,突出核心素養(yǎng)、必備品格和關鍵能力的培養(yǎng),兼顧中高職課程銜接,高度融合計算機輔助設計與制造技術的知識技能學習與職業(yè)精神的培養(yǎng),突出機械產(chǎn)品三維模型設計專業(yè)素養(yǎng)與創(chuàng)新務實的職業(yè)精神培養(yǎng)。對接崗位能力要求,確定教學目標為圍繞機械產(chǎn)品設計能力的培養(yǎng),反映零件建模的一般思路和流程,建立制造業(yè)信息化思維,養(yǎng)成自主學習的習慣,具有獨立思考、獲取資源、分析問題、解決問題的能力,形成環(huán)保意識、團隊意識和集體意識,具備良好的職業(yè)道德、職業(yè)操守和嚴謹求實的精神。
2.2教學內(nèi)容設計
產(chǎn)教融合的核心是在人才培養(yǎng)過程中融入產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程,在教學過程中引入產(chǎn)業(yè)教育性資源,對接行業(yè)技術,圍繞工作過程中的實際問題,在教學內(nèi)容改革上實現(xiàn)能力導向,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)建的工作過程設計學習過程,在真實場景下培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、探解決問題的實際能力。產(chǎn)教融合視域下活頁式教材的內(nèi)容設計需對接企業(yè)崗位技能要求,符合職業(yè)標準,反映實際工作生產(chǎn)流程,保持與企業(yè)緊密的聯(lián)系[8]。
根據(jù)機電技術應用專業(yè)職業(yè)標準、結合產(chǎn)品三維設計崗位職業(yè)能力要求,對接課程標準和“機械產(chǎn)品三維模型設計”“1+X”職業(yè)技能等級標準,圍繞機械產(chǎn)品設計能力的培養(yǎng),就三維設計崗位工作流程,選取齒輪泵為主要項目載體設計教學模塊,在模塊任務中,將校企合作企業(yè)生產(chǎn)的典型產(chǎn)品作為教學案例和拓展訓練任務,零件分析和建模設計更有針對性。
目前,在機械設計行業(yè)中廣泛應用的三維建模軟件主要常有AutoCAD、CATIA、UG、Solidworks、Pro/E、中望3D等。通過對市域層面的企業(yè)設計軟件調研分析,結合教學和生產(chǎn)實際,在教學中融入思政元素,選取國產(chǎn)軟件中望3D(2023)作為教學載體。中望3D是基于自主幾何建模內(nèi)核的國產(chǎn)三維CAD/CAE/CAM一體化解決方案,覆蓋從概念設計到生產(chǎn)制造的產(chǎn)品開發(fā)全流程,具備強大的混合建模能力,廣泛應用于機械、汽車、電子、電器、模具等行業(yè)。
在模塊任務上,結合崗位能力要求,結合學生實際,通過初識軟件、基本造型、實體建模、裝配動畫、工程圖樣制作和自動加工等六大模塊,全面、系統(tǒng)地介紹了中望3D(2023)的基礎知識和技巧。其中,典型零件數(shù)控加工自動模塊作為選修模塊,為學有余力的學生進行設計。具體模塊內(nèi)容及對應能力要求如圖1 所示。
2.3 教材組織形式
產(chǎn)教融合的核心是在教學過程中體現(xiàn)工作過程,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。洪騰液壓機械廠總工程師表示:三維產(chǎn)品設計開發(fā)過程包括了解設計要求、構思造型方案、方案對比論證、確定建模方案、產(chǎn)品零件建模、虛擬裝配仿真、結構優(yōu)化改進、生成工程圖樣、零件加工制造、產(chǎn)品裝配調試等環(huán)節(jié)。對照三維產(chǎn)品設計開發(fā)的工作過程,設計教學過程為任務分析,分析零件的功能、特點及應用場合;零件結構和尺寸分析,看懂零件圖,明確零件的結構和尺寸;確定建模方案和順序,構思造型的方法與步驟;零件特征建模,通過特征命令和編輯命令完成零件造型;成果展示評價,展示造型方法,創(chuàng)新建模方式。圖2所示為對接工作過程的教學過程設計。
結合生產(chǎn)過程和教學過程的分析,圖3所示為項目團隊開發(fā)的《計算機輔助設計——三維建?;A》模塊三的部分內(nèi)容設計。每個任務圍繞任務描述和教學目標,通過獲取信息、工作計劃、進行決策、工作實施、評價反饋、拓展訓練六個環(huán)節(jié)組織開展活頁式教材的內(nèi)容。獲取信息引導學生分析零件圖樣,熟悉零件各組成部分的結構和尺寸,為建模做好準備。工作計劃給出建模參考方案,學生結合零件分析,初步制定建模方案。決策部分通過小組討論,分析方案的可行性,確定小組建模方案。工作實施通過引導問題,引領學生思考特征創(chuàng)建方式,主動嘗試解決建模過程中的問題,逐步完成實體建模。評價反饋是對三維產(chǎn)品造型過程和成果的評判,包括自我評價、組間評價、教師評價等環(huán)節(jié)。教學評價堅持過程性評價,突出實踐性成果,促進理論和實踐相結合,尤其在方案設計、創(chuàng)新能力等方面強化團隊式、小組式的評價。任務訓練讓學生綜合運用課堂所學,完成企業(yè)典型零件實體建模。學習過程中需要及時進行總結和反思,本教材通過學習感悟這一環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生逐步養(yǎng)成勤于思考、善于總結的習慣。
活頁式教材可以根據(jù)需要進行靈活組織和替換。為方便組織和替換,項目團隊開發(fā)的活頁式教材中,相關知識點通過知識鏈接放在任務之后,學生根據(jù)引導問題可以快速查閱到所需的知識鏈接,進行學習和鞏固。此外,教材還提供了豐富的數(shù)字化資源,通過掃描二維碼,可以觀看操作示例視頻,獲得各種相關的設計素材。
2.4真實案例引入
產(chǎn)教融合視域下的活頁式教材設計需要適應行業(yè)企業(yè)崗位需求,解決與企業(yè)生產(chǎn)實際脫節(jié)的問題?!队嬎銠C輔助設計——三維建模基礎》活頁式教材以齒輪泵為任務載體,結合齒輪泵的特點,設計了軸套類、盤蓋類、箱體類零件的建模任務,同時對照典型零件的類型,增加了叉架類建模任務,讓學生熟悉各類典型零件建模?;倔w造型模塊中,以校企合作企業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)缸筒以及手柄為例,引導學生學會分析問題、解決問題的方法。裝配運動仿真模塊,以校企合作企業(yè)生產(chǎn)的各種液壓缸為例構建源文件素材,學生通過練習液壓缸裝配和運動仿真,熟悉各種類型的液壓缸的構造和特點,為后期能快速適應崗位需求奠定基礎。
2.5實踐操作指導
教材是教學活動中的材料,是系統(tǒng)化的知識和經(jīng)驗體系,在師生關系中扮演著重要的角色,是連接教師和學生的橋梁。教師通過教材有效組織教學活動,把教育思想、教育理念轉變?yōu)榫唧w的教育顯示;學生通過教材獲取知識和技能,培養(yǎng)自己的綜合素質。課堂教學中,師生圍繞教材開展交流活動,教材改革是推進教學改革的突破點[9]。為幫助學生快速了解教材內(nèi)容,《計算機輔助設計——三維建?;A》活頁式教材在每個模塊的開頭都設置了知識圖譜和相應的對標“1+X”技能知識點,學生根據(jù)知識圖譜明確學習內(nèi)容和知識點,有針對性地開展自主學習。在實際操作過程中,每一個引導問題都引導學生在思考的基礎上再進行實際操作。通過想一想、試一試等環(huán)節(jié),引導學生多角度地去思考和解決問題,創(chuàng)新解決問題的方法,通過各種不同的操作對比,熟練掌握各種命令的運用。最后,在拓展訓練過程中,將項目知識點進行綜合,讓學生學會知識的融會貫通,以便更好地解決實際生產(chǎn)中的問題,在掌握理論基礎的同時,掌握實踐操作的本領。
2.6教材評價反饋
教材的主要使用對象是學生。教材的設計能否滿足實際使用需求,需要結合學生的反饋。在教材第一輪使用過后,項目團隊及時進行了問卷跟蹤調查,調查發(fā)現(xiàn),學生對教材內(nèi)容、教材編排方式、教學資源使用度、對學生自主學習幫助程度等方面,學生滿意度均達到了60%以上。85%以上的學生覺得活頁式教材與傳統(tǒng)教材相比,更加具備靈活性,便于攜帶,但也有少數(shù)學生覺得會造成一些知識點的混亂,對自我整理提出了較高的要求。
在活頁式教材的使用過程中,由于很多任務選自企業(yè)的真實案例,且與工作過程對接,部分學生反映學習有難度。也有學生希望通過活頁式教材的設計,能對以前的知識進行簡單的補充,讓活頁式教材能充分發(fā)揮教材、學材的功能,能夠通過活頁式教材的使用,讓自己能擁有一本充分反映自己所思、所想的學習材料,能隨時根據(jù)需要在使用過程中翻閱,幫助提升學習效果和實踐能力,為活頁式教材的更新和進一步完善提供了寶貴的意見。
3 結束語
產(chǎn)教融合模式對職業(yè)教育具有十分積極的意義[10]。產(chǎn)教融合視域下的活頁式教材開發(fā),只有與產(chǎn)業(yè)界需求更好地對接,將實際案例和行業(yè)經(jīng)驗融入教材中,才能提高學生的學習效果和實踐能力。此外,隨著技術的不斷發(fā)展,活頁式教材也可以結合在線教學平臺,提供更加便捷的學習方式,促進學生的自主學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。