高職教材《機械設計基礎》改革的探索與實踐

隨著高職教育教學改革的發(fā)展，一些具有職業(yè)教育特色的教學模式和教學方法被應用于實際教學中，致使原有的傳統(tǒng)教材已不能滿足高職教學改革的需求。為適應高職教學改革的需要，必須對原有傳統(tǒng)教材進行改革，編制出具有職業(yè)教育特色的教材。筆者作為副主編，會同其他幾所高職院校的教師，對高職教材《機械設計基礎》進行了改革的嘗試和探索。

隨著我國高職教育的不斷發(fā)展，為實現高職教育的培養(yǎng)目標，高職院校的教師在不斷探索適應高職教育的教學模式和教學方法。一些具有職業(yè)教育特色的教育方法，如項目教學法、任務教學法、問題解決教學法等，應用于實際教學中，學生的學習熱情被激發(fā)出來，取得了很好的教學效果[1]。

筆者多年來一直致力于高職“機械設計基礎”課程教學模式和教學方法的改革，課程中采用了不同的教學模式，如先會后懂、項目教學等。這些新型的教學模式被實踐證明是適合高職教學的受學生歡迎的教學模式。新型的教學模式需要相應的教材模式來支持，已有的傳統(tǒng)教材已不能滿足教師對教學模式和教學方法的改革，迫切需要對傳統(tǒng)的教材進行改革，編制出合適的新教材。為此，筆者與其他幾位教師根據教學方法改革的思路，對高職教材《機械設計基礎》進行了改革。

教材改革的依據

高職教材《機械設計基礎》改革的依據主要是新型的教學模式和教學方法，而這些教學模式是被實踐證明了的受學生歡迎的、教學效果很好的教學方法。這些具有職業(yè)教育特色的教學方法主要有以下幾種。

任務教學法任務教學法是以工作任務為核心來訓練操作技能并構建理論知識的教學法，“基于工作任務”是這種教學方法的核心思想。職業(yè)教育的任務是要培養(yǎng)學生的職業(yè)能力，因此課程內容必須是與工作任務密切聯系的，從課程中應能找到這些知識與工作任務的清晰聯系。學生必須形成以工作任務為核心的知識結構，把知識和工作任務整合起來。

任務教學法包括5個步驟：1）提示工作任務；2）嘗試完成工作任務；3）提出問題；4）查閱并理解記住理論知識；5）回歸工作任務。

項目教學法項目教學法是讓學生在教師指導下通過完成一個完整的“工作項目”而進行學習的教學方法。項目教學法是圍繞一個相對大型的、完整的工作任務來展開教學，并能把通過工作任務獲得的知識、技能整合成一個整體。

項目教學法以講解演示帶動項目任務的順利進行，將理論講解穿插在項目教學中，可以激發(fā)學生的濃厚興趣，讓學生積極地、主動地學習，樂于探究，勤于動手，并高質量地完成項目作業(yè)；同時培養(yǎng)學生的自學能力，動手操作能力，觀察能力，分析問題、解決問題的能力，協作和互助能力。

問題解決教學法問題解決教學法是將教材的知識點以問題的形式呈現在學生的面前，讓學生在尋求和探索解決問題的思維活動中，掌握知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)技能，進而培養(yǎng)學生自己發(fā)現問題、解決問題的能力。“問題教學”為學生提供了一個交流、合作、探索、發(fā)展的平臺，使學生在問題解決中感受課程的價值和魅力，在教學活動中以“問題”為線索，基于問題情境發(fā)現探索知識，掌握技能，學會思考、學會學習、學會創(chuàng)造，促進學生創(chuàng)造思維的發(fā)展。

問題解決教學法可分為7個步驟：1）明確問題；2）建立問題解決的標準，明確要實現的目標、可能的限制及預期的后果；3）研究可能的解決方案；4）尋找更多解決方案；5）篩選出可接受的或有前途的解決方案，并加以完善；6）建立一個或多個工作模式，并加以實施；7）評價最終結果[2]。

教材的主要結構框架

根據“機械設計基礎”課程理論性較強的特點，在教材改編的過程中將具有職業(yè)教育特色的教學方法與課程本身的特點結合起來，形成教材的結構框架。教材每一章的設立參考原教材的章的設立，每一章形成一個比較完整的教學項目。在每一個教學項目中，教材的結構框架分為提出問題、分析問題、相關理論3個部分。

提出問題在這一部分中，提出每個教學項目所包含的關鍵問題。問題往往有多個，但所提出的問題都是簡單明了的，使學生容易明白問題所在。

分析問題這部分內容是對提出的問題進行分析，主要分析通過什么途徑和方法可以解決上述問題。

相關理論將相關的理論知識內容在這一部分加以陳述，包含解決問題的理論知識、相關途徑和方法。

教材改編舉例

舉例一 教學項目：軸承

先給出軸承在生產實際應用的例子，教材中選擇了有代表意義的TND360型數控車床主軸上的滾動軸承的圖形，對軸承進行展示，說明軸承的功用。

1）提出問題：軸承有哪些類型和布置形式？如何選擇和正確使用軸承？

2）分析問題：軸承是支承軸和軸上回轉零件的部件，按支承處相對運動表面的摩擦性質不同分為滑動軸承和滾動軸承，按所承受載荷的不同分為徑向軸承和推力軸承；選擇軸承類型要綜合考慮承受載荷的大小、方向和性質，轉速與工作環(huán)境，調心性能要求，經濟性和其他特殊要求等，并根據軸承的失效形式和計算準則選擇軸承的型號和尺寸，還要考慮軸承的組合設計、潤滑與密封等問題。

3）相關理論：介紹滾動軸承的工作情況分析和壽命計算法、滑動軸承的設計計算、軸承的潤滑和密封等理論。

舉例二 教學項目：輪系

先給出輪系在PUMA562型工業(yè)機器人中的實際應用圖，說明輪系的具體應用。

1）提出問題：各軸上齒輪是怎樣將運動傳遞下去的？傳動系統(tǒng)的幾個運動鏈怎樣相互配合？如何計算不同傳動路線齒輪的轉速？

2）分析問題：由若干齒輪組成的傳動系統(tǒng)稱為輪系；輪系分為2種基本類型——定軸輪系和周轉輪系；要得出不同傳動路線齒輪的轉速，需通過計算輪系的傳動比得到；給出輪系的應用。

3）相關理論：介紹定軸輪系和周轉輪系的傳動比計算方法和計算公式。

參考文獻

[1]石偉平，徐國慶.職業(yè)教育課程開發(fā)技術[M].上海:上海教育出版社，2006:208-227

[2]黃克孝，嚴雪怡.職業(yè)教育課程改革研究[M].北京:科學普及出版社，1997:108-155

（作者單位：哈爾濱職業(yè)技術學院）