摘要:高職教育應針對培養目標的要求,對傳統機械基礎課程教學模式與手段進行教學改革,在教學過程中以項目為主體,將相關的知識點融入項目的各個環節中。使學生高效快速地掌握機械設計方面的應用技能。
關鍵詞:高職;機械設計基礎;項目教學
高職教育作為一種新的高等教育類型,肩負著培養面向生產、建設、管理、服務第一線的高技能人才的使命。高職院校應以區域或行業的發展需要為出發點。培養技術應用型、技術技能型或操作型的高技能人才,學生畢業后應具有良好的職業道德和職業素質,具備熟練的職業技能和扎實、系統的專業知識。
從驅動機制來看,高職教育是職業需求驅動的教育,強調以能力為本位,突出的是某一崗位或某些崗位的關鍵技能與職業知識。在課程設置上。應以社會職業崗位的需求和受教育者的需求為依據,以職業崗位必須具備的知識結構為標準,分析職業崗位的能力要求,針對職業崗位的要求設計課程。課程設置要具有針對性和適應性,既要考慮理論與實踐的結合,又要考慮基礎理論、專業知識、專業技能三類課程的比例,因此,必須構建以實踐為主、以知識為輔、以項目為載體、理論與實踐一體化的課程結構,培養面向市場的高技能企業人才。
項目課程的結構特征
項目課程是指以工作任務(項目)為中心,選擇、組織課程內容,并以完成工作任務為主要學習方式的課程模式。對職業教育而言,就是將企業生產、管理、經營、服務的實際工作過程作為課程核心,將典型的工作任務或工作項目作為課程內容,并與職業資格標準相銜接,在任務與知識之間建立聯系。按照工作體系的結構設計課程結構,使學生在這一過程中獲得綜合職業知識與職業能力。項目課程強調以典型產品為載體設計教學活動,整個教學過程最終要指向一個具有實際價值的產品,這個產品既可以理解為學生制作的一個物品,也可以理解為學生排除的一個故障,還可以理解為學生提供的一項服務。
學生通過項目課程的教學,可以掌握企業工作的專業知識和操作技能,體驗并經歷企業生產和工作過程,提升對職業工作的感悟,增強對企業生產與管理工作的計劃、組織和統籌能力。項目課程的設計在順序安排上應由簡單到復雜,由單項到綜合,先進行基本技能訓練,然后逐步深入。循序漸進。在上述思路的指導下,筆者對高職《機械設計基礎》課程項目化教學模式進行了積極探索,目的是推動專業教學改革。
項目化教學在《機械設計基礎》中的應用
《機械設計基礎》課程是機械類專業重要的基礎課程,其主要任務是使學生掌握常用機構和通用機械零件的基本知識,初步具備分析、選用、設計機械零部件及簡單機械傳動裝置的能力,具備運用標準、規范、手冊查閱有關技術資料的能力,課程包括機械原理與機械零件兩部分內容,在現行教材中,機械原理與機械零件相對獨立、完整且自成體系,必須經過精選、融合、刪補、貫通及相互滲透,優化整合成項目課程。在項目內容的設計過程中,應以任務為載體,將具體內容分解為若干個(相互關聯的)單元,確定每個單元課程的目標。要準確敘述課程的能力目標,確定相應的知識目標。課程內容編排的依據是項目工作任務的邏輯關系,由于項目不同,具體內容是不會重復的,隨著項目的推進。學生的職業能力可以得到不斷提升。
項目教學應整合課程內容,注重知識的關聯性與應用性在《機械設計基礎》課程教學中,可按一般通用機械的設計過程安排,將有關工程問題的理論與應用結合起來學習,以掌握概念、強化應用、培養技能作為教學重點,把傳統的學科型教學模式變為應用型教學模式,以從簡單到復雜的典型產品為主線進行教學,在項目驅動下,引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地學習機械知識,在完成項目的過程中,培養學生分析問題、解決問題的能力,建構真正屬于學生自己的技能與知識。如“平面連桿機構”一章,學生普遍感到四桿機構的類型多、應用廣、內容繁雜、不易把握。可設計“家用縫紉機的拆裝”項目課程,讓學生自己動手,了解縫紉機的基本構造及各重要零部件的名稱、功用。以及引線、鉤線、挑線、送布等四大機構的工作原理和結構特點,對曲柄滑塊機構、曲柄搖桿機構、凸輪機構等常用平面機構的工作原理、結構及應用形成感性認識。對“家用縫紉機的拆裝”中涉及的平面機構必需的基礎理論知識,可先由教師進行講授,再由學生在實施過程中進行深化學習,使整個理論知識的學習在項目實施過程中進行,學生可以根據需要查閱更詳細的專業理論資料,而不是一定要學完完整的學科知識,這樣的理論知識學生能真正掌握,而且更有用。在學習過程中,學生直接面對的是具體的項目,實踐知識與理論知識的學習以完成工作化的學習任務為基礎,其目的在于激發學生的成就感,提高學習興趣,有利于促進學生積極參與教學。
項目教學應突出應用能力培養,項目設計要有針對性和系統性 項目課程開發應以工作分析為基礎,課程體系、課程內容均應來自工作任務模塊的轉換,從而建立以工作體系為基礎的課程內容體系。《機械設計基礎》的主要內容是通用機械零件的設計內容、設計方法與理論,這決定了機械設計教學內容的繁瑣性,教師必須對各種零件的工作性能與適用場合等進行對比,對其在機器中的功能、相互影響、裝配關系等進行分析,找出各零件間的關聯與差別。對看似相互獨立但實際上有共同點和聯系的章節,應分析總結某些普遍規律,用一條或幾條線將其貫穿起來,使知識由實際需要引出,而不是由知識體系引出。如在講授“聯接”時,筆者設計了“拆裝固定聯接”項目(包括拆裝螺紋聯接、拆裝鍵聯接、拆裝銷聯接三個子項目)課程,先給出部件的裝配圖,進行識圖學習,了解部件的結構特點、傳動系統以及零部件的結構特點和相互之間的配合關系。明確其用途和相互之間的作用,然后讓學生動手進行拆裝。在此過程中,自然引出了螺紋聯接、鍵聯接和銷聯接的相關知識點,實現了教學目標。學生不僅學會了拆裝雙頭螺柱、螺釘、螺母、鍵聯接、銷聯接,而且能讀懂固定聯接裝配圖及其零件圖,同時掌握了固定聯接的相關理論知識。在“拆裝自行車”項目中,筆者設計了鏈輪機構的工作原理與傳動特點、中軸和前后軸滾動軸承的結構與標準滾動軸承的不同、車座彈簧的參數改變對彈力與舒適度的影響及車把轉向機構的分析等思考題,并讓學生自己動手進行鏈條松緊度的調整與軸承的安裝與調整,由此從理論上引出了鏈傳動、滾動軸承、軸的結構設計等相關知識點,加深了學生對所學知識的理解。
項目教學應注重知識、能力和素質的銜接,項目設計要有典型性和綜合性可選擇、設計一個或幾個貫穿整個課程的大型綜合項目,作為訓練學生職業崗位綜合能力的主要載體,遵循以項目為課程能力訓練載體的原則。教師應根據學生狀況、教學時間、教學內容和教學目標,設計出若干個典型的任務。教學順序應按照項目編排展開,項目設計可以是跨工作任務的,只要能服務于工作任務的學習就行,不必拘泥于工作任務的邏輯順序。其實質是將專業知識與職業實踐結合起來,解決學科課程中理論與實踐相分離及實踐是為了驗證理論的問題。如“減速裝置”項目課程包括帶傳動減速器、鏈傳動減速器、齒輪減速器和蝸桿蝸輪減速器四個子項目,教師應通過試驗、演示、CAI課件等教學形式對學生進行行為引導,而不是僅進行理論推導。問題初步解決之后,要對知識點進行歸納,如不同零件的工作原理、優缺點、失效形式、設計準則、材料選擇、參數的正確選取、承載能力的計算及結構設計等。其中“齒輪減速器”項目課程涉及軸的結構設計和軸承的知識點,還要用到數學、機械制圖、工程力學、金屬工藝學、機械設計基礎及工程實踐等方面的知識,應注重強調相關知識的有機配合,對學生進行設計能力、創新能力與工程意識的訓練。
幾點結論
以“項目”為主線,將教學內容有機地貫穿在一起是一種十分有效的教學方式,豐富的項目可拓展學生的視野,使學生體會到企業實踐中的眾多實際問題。通過這種方式可增強學生理論聯系實際的能力,有效提升學生應對實際問題、解決機械工程難題的能力。項目化課程教學應注意以下幾點:(1)項目設計要有典型性、完整性和覆蓋面,應把單一的工作任務與整體的工作任務整合起來,并與最終產品聯系起來,使學生通過完成工作任務建構與職業相關的技能和知識。(2)項目課程的目標是培養綜合職業能力,設計項目既要貼近企業,具有很強的實踐性和針對性,又要貼近學生與學校的實際。具有可行性。每個項目的設置不宜過大,以免涉及的理論知識太多,導致教學組織困難。對于較大的項目可以分解成單元進行教學,不要期望通過一個項目實現所有能力的培養,每個項目應該有能力培養的側重點。一般每個單元應有4-6個學時,以使學生在學習時經常可以獲得成就感。(3)實施項目化課程必須有充足的設備條件予以保證。目前職業學校的技能訓練多屬于理論教學的附屬,尚未占據主體地位,實訓條件總體上還不夠完善,教學環境尚缺乏企業氛圍,有待于開發項目化課程學習的訓練設備。