基于任務驅動《典型機械結構的分析與設計》教學實踐

張如盛 燕曉紅

【摘要】針對高等職業技術教育的特點，采取以能力培養為本位的“任務驅動”教學模式，對目前高職《機械設計基礎》課程教學中存在的問題進行了分析，提出了課程改革的基本思路，并對該門課程的培養目標、教學內容、教學方法、教學手段等進行了改革實踐。

【關鍵詞】任務驅動 機械設計基礎 課程改革 教學模式

【基金項目】2012年度內蒙古自治區高等學校科研項目“高職機械制造專業工學結合人才培養模式探究”， 項目編號：NJSY12297。

【中圖分類號】 G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0255-02

1.引言

高職專業總有一門或幾門重要的專業技術基礎課程，這些課程直接培養學生對所學專業的興趣和素養，教學效果的好壞關乎人才培養的成敗。《機械設計基礎》在機電類專業中就是這樣的課程，它講授廣博的機械基本知識的同時，著重培養學生的設計技能和創新設計的能力。

2.《機械設計基礎》課程現狀

（1）培養目標不明確

能夠解決實際生產工作中的問題，具備創新和綜合設計能力，是高職學生有別于本科生培養的重點。因此，重視常用零件、機構等知識的學習，加強培養結構等拆裝的動手能力，應當成為機電類專業學生培養的明確目標。

（2）教學內容實用性差

《機械設計基礎》在多數院校業已形成的龐大課程內容體系里，往往教材內容不滿足“必須與夠用”的原則，常常是重理論分析，輕實踐應用，恰恰應當加強的與工程實際密切結合的相關內容少之又少，更缺少實例；一些教材則是以本科同類教材為基礎，進行壓縮、刪繁就簡拼湊而成，造成內容多而教學時數不足的矛盾。

（3）教學方法不靈活

教學內容多而時數有限的矛盾，導致教師不得不“滿堂灌”。在缺乏感性認識這一前提下，造成學生對所學內容難以理解、不能及時消化；學生在被動中，無法獨立思考問題，達不到培養獨立解決問題能力的目的，極大的限制了學生個性的發展和創造性思維方式的形成，不利于工程意識和綜合素質的培養。

（4）教學手段簡單

日常生活中接觸到的機構、設備、零部件一般就是多數高職學生對機械所能了解的全部，基本沒有工程觀念，難以將理論知識點和工程實際相結合。而課程涉及的機構、零件、圖表及設計計算非常多，簡單的板書教學，就是再配有掛圖以及多媒體等教學手段，學生也很難了解現實的工程實踐，勢必會影響教學的效果。

3.課程改革的基本思路

課程內容改革本文提出的思路是，將“機械設計基礎”、“工程力學”、 “工程材料”三門課程融合到一起，并將課程改名為：《典型機械結構的分析與設計》。重點是按照真實工作崗位要求的工作任務，突破原有的知識體系，合理編排教學內容，實現學生在模擬完成真實工作任務的過程中構建相關理論知識體系，形成職業能力的目標。

由于該課程與實踐結合極為緊密，課改思路必須在教學理念上，打破以知識為本位的傳統學科體系，將任務驅動教學應用在教學中，強調“理論聯系實際”、“理論為實踐教學服務”；在教學內容上，以“必須、夠用”為度，使枯燥的知識變成有趣的體驗，使抽象的理論得到實踐的驗證，使學生增強學習機械專業知識的興趣，進一步培養學生的實際動手能力、創新能力，加強學生的工程意識訓練；在教學手段上，根據任務需要設計學習領域，內容編排的亮點和創新就是在實際結構的觀察、拆解的同時融入知識內容的講授，將教學安排在機械零件實訓室中進行，采用現代教育技術和考核方法，探索“以任務為載體、教師為主導、學生為主體”的新型教學模式。

4.任務驅動教學實施過程

（1）課程目標的定位

機械類高職專業崗位多為機械設備的裝配、調試、檢測、運行、維護和保養等方面，認識機械零部件及各種運動機構是基礎，加強機械分析方面的內容，使學生能夠根據零件結構及特性調配組裝是目標。

（2）教學模式的設計

本文提出，課程的設計應以真實機器為載體，從整機的認識、分析和構造情境入手，構成了一個由易到難的學習過程。這一過程又分解為一個個的“工作”，按照“典型工作任務”展開課程，讓學生盡快進入職業角色，邊學邊練，能激發他們潛藏的學習興趣，即所謂的任務為驅動。

（3）課程結構的構建

選取恰當的典型機械構建工作任務，先進行機械的拆裝，再對各機構進行分解和分析。既可以從執行機構開始推演，逐個分析配套機構，也可以從原動機開始，層層推進，最后進行整合，這樣兩條路徑都可以將相關的機構聯系起來，實現步步推進、環環相扣的系統性教學。在這個過程中機器的特點、區別等核心問題會得到學生關注，有利于他們對知識的探索、理解和掌握。

任務驅動法教學過程，包括五個步驟：

（1）布置任務。明確工作任務的內容、條件和目標，對任務進行適當的指點和提示，讓學生初步掌握完成任務的途徑和方法。

（2）簡單演示，學生跟學。教師的簡單演示，加適當指導即讓學生嘗試完成任務。發現學生由于必要的知識準備不足而難以完成任務，應當盡快轉入下一階段。

（3）提出問題。基本能夠模仿完成任務的學生，將針對如何理解操作過程提出問題；其它問題就必需是針對解決。

（4）引導解決。引導學生通過有針對性閱讀教材、查閱資料，獲取工作任務所需要的專業知識，并以適當的講解使之理解的基礎上應用于工作任務。

（5）回歸任務。引導解決就是讓學生把知識點與任務聯系起來，去完成工作任務。在整個設計的過程中始終得到指導動手參與，容易掌握所學內容，同時具備一定技能。

4.課程的教學內容和組織安排

選擇工作任務是教學活動的關鍵。實踐中，我們將 “減速器的結構分析與設計” 這一工作任務，分成5個學習領域、26個學習情景、96個學習項目，安排一到兩周完成減速器及其他典型機械結構的設計、拆裝等綜合實訓。以一個具體的任務，用五個領域按認知要求把內容串聯起來，力求達到綜合能力訓練的目的。

課程內容編排則本著選取理論知識基本夠用為度的原則，對內容進行了全新的設計。以“減速器輸出軸的設計”為例，首先安排軸系拆裝實訓，指導學生認識階梯軸、聯軸器、軸承、套筒、擋圈、鍵等軸的結構、零部件以及定位和固定方式，引導學生提出疑問，做到帶著問題去學習。

在教學中從學生觀察帶式輸送機中軸實物入手，講授軸的分類和設計，通過動手拆裝學習聯軸器、軸承和連接等基本知識，運用已學到的有關力學知識，分析、計算三種軸的內力和應力，基本掌握綜合運用各部分知識進行軸結構和強度計算，完成軸的設計。就是要從實踐出發上升到理性認識，理論的運用指導實踐，實現教學過程具體化、實物化、實境化，有效的提升教學效果。也就是教學過程的“理實一體”。

這樣的教、學、做一體化課程是根據工作任務設計的，學生在工作中有獨立進行計劃工作的機會，在一定時間范圍內可以自行組織、安排自己的學習行為，培養和鍛煉了學生的綜合能力；明確而具體的成果展示，提高了學生的自信心和成就感；自主克服、處理在工作中出現的問題，使學生學會面對困難；小組的討論與合作，讓學生鍛煉了溝通與協作的能力；項目教學也使學生學會了自主學習的方法；為學生終身學習奠定了基礎。

5.結束語

營造一個探索、實踐、動手、分享的課堂，把某些相對枯燥的知識與實際工作結合到一起，在完成任務的過程中，體會艱辛與樂趣，不僅能促使學生提高動手能力、團隊合作，也讓教師的教學工作充滿挑戰。通過這幾年的教學實踐，我們感到，任務驅動教學法使課堂有活力和效率；學生提高了學習的積極性和主動性；教師的業務水平得到了極大的提高。

參考文獻：

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[4]孫燕華.“機械制造基礎平臺”課程群項目化整體改革[J].無錫職業技術學院學報，2008，（3）.

作者簡介：

張如盛，內蒙古機電職業技術學院水利與土木建筑工程系高級講師，主要從事“水資源”、“工程力學”、“機械設計基礎”的理論及實踐性教學