基于創新能力培養的高職《機械設計基礎》項目化校本教材的開發研究

管嫦娥 謝仁華 林通

摘? 要：《機械設計基礎》是培養學生機械創新能力的核心專業課程，而教材是影響課程教學效果的重要因素。針對該課程教材存在的眾多弊端，該文闡述了開發項目化校本教材的三大原則，探討了項目化校本教材的開發思路，為開發項目化校本教材指明了方向。

關鍵詞：創新能力? 機械設計基礎? 項目化? 校本教材

中圖分類號：TH122-4 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0196-02

Abstract： Mechanical Design Foundation is the core specialized course of cultivating students' mechanical innovation ability， and the teaching material is an important factor which affects the teaching effect of course. In view of the many problems existing in this course teaching materials， this paper expounded the three principles of developing project-based and school-based teaching materials， discussed the development ideas of project-based and school-based teaching materials， and pointed out the direction for the development of project-based and school-based teaching materials.

Key Words： Innovation ability; Mechanical Design Foundation; Project-based; School-based teaching materials

創新是一個民族的靈魂，《機械設計基礎》就是培養學生機械創新能力的核心專業課程，而教材是影響課程教學效果的重要因素，因此，教材對學生機械創新能力的培養至關重要[1]。

1? 《機械設計基礎》課程教材現狀

目前，所使用的《機械設計基礎》教材存在眾多弊端：（1）教材內容陳舊，沒有及時更新，嚴重滯后科技發展，滿足不了當下“萬眾創新”的實際需求。（2）教材的編寫依舊是按照傳統的學科體系進行，而沒有采用“項目導向或任務驅動”的方式編寫，無法開展項目化教學，不便于學生理解與掌握。（3）教學案例沒有經過精選和重構，脫離企業實際，不符合高職學生的認知規律，無法有效地培養學生的機械創新能力。（4）教材缺少配套的三維信息化教學資源。

以上種種原因導致該課程教學模式陳舊、教學方法和教學手段單一，難以達到理想的教學效果，無法培養學生的機械創新能力。因此，急需開發《機械設計基礎》課程的項目化校本教材。

2? 項目化校本教材的開發原則

2.1 以課程標準為依據

課程標準規定了課程性質、教學內容、教學目標及教學實施，它是項目化校本教材開發的依據，也是評價教材優劣的依據[2];同樣，教材又是課程標準中最直接、最具體的體現，兩者密切相關，又相互制約。

《機械設計基礎》內容主要包含常用機構分析與設計、常見傳動設計與計算、通用零件選用與設計、典型部件的選用與維護等。開發的項目化校本教材，要充分體現以上教學內容，不能有任何的偏離或弱化。

2.2 校企深度合作共同開發

課程的開發要緊跟企業的實際崗位需要，教材是課程的核心要素，因此，要將職業崗位能力標準切實體現到《機械設計基礎》教材的整個開發過程中，無縫對接企業的人才需求。將企業文化、職業情境、企業產品滲入到項目化校本教材中;將職業崗位的任職條件轉變為專業知識和職業能力，貫通到教材中，體現崗位對素養、知識、能力的具體要求。

2.3 項目導向與任務驅動的開發理念

教材開發必須緊跟教學改革的步伐。目前高職教育大力倡導“教師為主導，學生為主體”的教學模式，在整個教學過程中要充分體現“學、做”的有機融合[3]。因此，開發的校本教材，必須采用項目導向與任務驅動并行的開發理念，并且以達成職業能力為最終目標。將職業崗位所需的專業知識、核心能力、專業素養融入到任務中，使學生在完成工作任務的過程中獲取知識，提升專業素養，獲得專業核心能力。

3? 項目化校本教材的開發思路

3.1 面向高職教育特質，構建嶄新的教材編排體系

目前高職使用的《機械設計基礎》教材，取材于本科教育的《機械原理》《工程力學》《機械設計》，綜合三者內容而得到[4]。在內容的整合上，并沒有考慮高職教育和本科教育的異同點，教材的編寫依舊是按照本科教育的傳統學科體系進行，追求的是學科內容的專業性和完整性，內容多而全，完全不符合高職教育培養高級技能型人才的特點。因此，需要更新教材編寫思路，重構教材編排體系。要根據高職學生機械創新能力的實際需求，舍棄學科體系內容的大而雜，追求少而精，遵循“實用為主，夠用為度，應用為本”的基本方針。通過不同的項目載體、一項項具體的任務，將教學內容銜接起來。對于一些比較復雜的公式，如齒輪嚙合的重合度計算等公式，教材中應重點強調它的實際應用，而不是公式詳細的推導過程，要切實體現高職教育培養學生職業能力而非豐富理論的初衷。

3.2 精選重構企業實際案例，創設學習情境

目前，《機械設計基礎》取材于本科相關課程內容，多年沒有及時更新，嚴重脫離企業實際。教材內容陳舊，滯后科技發展，滿足不了當下“萬眾創新”的實際需求，無法有效地培養學生的機械創新能力，滿足不了企業對創新型人才的需求。因此，開發項目化校本教材的當務之急，便是深化校企合作，精選企業實際生產案例，根據高職學生認知事物的規律，將生產案例重構與優化成項目化教學內容。如圖1所示，按照從簡單到復雜、從單一到綜合的順序創設學習情境，在此基礎上開發《機械設計基礎》項目化校本教材。

3.3 依托專業的Pro/E軟件，構建豐富實用的信息教學資源

隨著教育同信息技術的高度融合，眾多學校都主動力推信息化教學。教學中所使用的教學資源通常利用Flash、Photoshop等軟件制作，多為二維圖形或動畫。若將二維圖形或動畫直接用于《機械設計基礎》課程教學，存在眾多問題：一是無法體現零件的三維結構特征，無法直觀地體現組件的裝配關系;二是無法虛擬仿真機器的工作過程，無法觀察機構的內部運動關系，并分析其運動特性[5]。

因此，必須尋找能體現零件三維特征，能進行運動仿真的軟件來制作《機械設計基礎》的信息化教學資源。

Pro/E是專業的CAD/CAM軟件，三維建模及動態仿真功能強大而完善，所以，非常適合構建該課程的信息化教學資源。依托Pro/E軟件構建的該課程的三維數字化模型，色彩鮮艷，立體感強，如圖2所示，既可以動態演示，也可以制成三維動畫，實現了由靜止到活動、由想象到直觀、由平面到立體的巨大轉變，使教學中的重點、難點更加清晰、生動、形象，能極大地提高課堂教學效果。

構建的教學資源融合了先進的職業教育理念和現代信息技術，并將現代繪圖技術和設計思想始終貫穿于實際教學中，能有效地培育學生的機械創新能力。

4? 結語

開發項目化校本教材是大勢所趨，是高質量教學效果的切實保障，是教學改革的必然要求。它為課程項目化教學的成功實施，奠定了堅實的基礎。立足于職業教育特點的《機械設計基礎》項目化校本教材，更加切合高職學生認知事物的規律，它可以有效地培養學生的機械創新能力，能切實助推高職教育完成高技能人才培養的神圣使命。

參考文獻

[1] 吳鵬.高校機械設計課程的教學改革建議[J].商情，2012（33）：104.

[2] 楊彬.任務驅動型教學模式下高職教師專業發展研究 [J].職業教育研究，2011（10）：52-53.

[3] 張細兵，吳智勇.船艇專業教材建設的思考[J].武漢船舶職業技術學院學報，2006（3）：22-24.

[4] 李俊文，陳玉蓮.應用型本科機械設計課程設計的改革[J].廣東技術師范學院學報，2016（2）：89-90.

[5] 楊二楓.汽車打包機機構運動與車身變形仿真研究[J].常熟理工學院學報，2016（4）：42-46.