提高高職機械類課程教學有效性探究

【摘要】本文通過分析高職教育機械類課程教學的困難和高職學生的普遍特點，從增強學生的職業認同感、更新教學手段、重視實訓教學環節和注重學習過程考核手段四個方面論述提高高職機械類課程教學的有效性策略，為社會培養高質量的技能型人才。

【關鍵詞】高職學生 機械類課程教學 有效性

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2022）18-0136-04

黨的十八大以來，“制造業轉型升級”“制造業向‘高質量發展”等戰略被逐步提出，但對中國制造而言，要完全實現轉型升級，首先要考慮由勞動密集型向技術密集型轉變。技能人才對制造業轉型升級非常關鍵，因此對技能型人才的培養成為國家人才培養的重要組成部分。機械制造業作為基礎產業，其技能型人才的培養尤為重要。

然而，高職機械類專業課程教學難度大、要求高、實踐性強，要把學習基礎普遍較差的高職學生培養成為滿足社會需求的機械類技能型人才，就必須在提高教學的有效性上下大功夫，確保機械類課程的教學質量。

一、機械類專業高職學生的學習現狀

近年來，隨著工業技術的深入發展和產業升級轉型，技能型人才的需求量越來越大。據教育部2020年12月8日舉行的新聞發布會披露，全國職校在校生2 857萬人，高職招生占普通本專科的52.9%。但是，高職院校在高速發展的同時卻出現了學生專業學習水平不斷下降、專業素質降低的問題，嚴重影響了高職院校的發展，這是一個亟須思考和解決的問題。筆者對防城港職業技術學院（以下簡稱“學校”）、廣西國際商貿職業技術學院防城港學院的學生進行網上問卷調查，收回有效問卷295份，了解到學習困難的學生比例高達53.56%。筆者認為目前高職機械類專業學生的學習現狀如下。

首先，學生缺乏職業規劃、定位、認同感和明確的奮斗目標。問卷調查結果顯示，有68.81%的學生缺乏職業定位和規劃。與學生訪談時發現，他們在選擇專業的時候，缺乏對社會就業結構的了解，沒有深思熟慮。只為拿到一張大專畢業文憑的學生并不少。再者目前社會上普遍存在一種對技能型人才的偏見，讓學生對自己未來的職業有一種自卑感，這也導致學生缺乏職業認同感。

其次，學生基礎差，自律性差，缺乏學習動力。高職學生普遍學習基礎薄弱，有自卑心理。在中學階段，他們大多沒有養成良好的學習習慣，升入高校后，在強調自主學習的大學環境中，相當一部分學生缺乏自律和學習意志，逐步形成放松、懈怠心理。同時，機械專業課程的理論性較強，學習難度大，如機械專業課程中《理論力學》《工程力學》等課程十分抽象，《機械制圖》《機械原理》等課程對空間思維能力要求較高，《電工電子技術》《液壓與氣壓傳動》等課程對邏輯分析能力要求較高，這對很大一部分在中學階段沒學好數理化的高職學生來說難度非常高。當學生面對這樣的機械類專業課程時倍感吃力，難以跟上教師授課的節奏，易產生厭學情緒。甚至有些學生因此放任自我、放松學習，沉迷于網絡游戲中虛度光陰。根據問卷調查結果，有57.29%的學生認為自己基礎差，15.93%的學生有厭學情緒，19.66%的學生認為大學學習太枯燥不想學。

最后，實訓時間、空間的不足影響學生對專業知識的實操水平。機械類專業的課程數量較多，僅專業課多達20多門，每門專業課程的授課時間非常有限，每門專業課留給教師指導學生實訓的時間也就非常有限，而且機械類專業課大多比較抽象難理解，同時又具非常強的實踐性，這容易導致相當一部分學生學不精學不透。機械專業的實訓項目也很多，如金工實習、制圖實訓、電工電子技術實訓、液壓與氣壓傳動實訓、工業基礎實訓、畢業設計等，這些實訓項目都需要學校提供實訓場地。而學校的實訓場地往往是有限的，同時實訓場地由全校共享，分班級分時間段輪流使用。實訓場地有限、實訓時間不足，容易導致學生的實訓不充分，影響學生對專業知識的應用水平。尤其隨著高校不斷擴招，實訓場地和裝備建設滯后，實訓時間、空間不足的問題更顯突出，直接影響學生專業實操水平。

二、提高機械類課程教學有效性的策略

（一）加強專業和職業指導，增強學生職業認同感

加強專業和職業指導，增強學生職業認同感，是高職教育必不可少的教學環節。學生只有了解所學專業并擁有職業認同感，才會有明確的學習目標和動力。

首先，學校要提高學生對專業及相關職業的認知。學校通過多次舉辦行業專家宣講會、院系負責人作專業講座、專業課教師結合專業課堂教學進行就業指導等活動，讓學生意識到今日掌握扎實的專業知識和技能，是日后在事業上取得成功的堅實基石，學生需要樹立正確的學習目標，激發學習動力。學校特別重視讓學生明白機械類專業對國家經濟發展的重要性及機械類專業的職業發展前景，讓學生對就讀本專業產生自豪感、認同感。

其次，學校針對目前社會上普遍存在的對技能型人才的偏見，樹立榜樣、培養工匠精神、重塑學生自信心。如學校學工部組織學生觀看展現全國著名勞動模范鐵人王進喜風采的正面宣傳職業教育電影，向學生宣傳大國工匠精神。又如讓學生通過觀影學習湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司焊接顧問艾愛國、中國航天科技集團九院7107廠數控銑工劉湘賓、中國航發黎明工裝制造廠數控車工洪家光等行業的頂尖技術技能人才，給學生立榜樣，激發學生自豪感、認同感。學習過后要求學生撰寫觀后感、舉行專題班會討論，讓學生從榜樣的事跡中感悟到“天生我才必有用”的道理，無論是何種專業，只要掌握扎實的知識和技能，成為能工巧匠，就能為社會為國家作出應有的奉獻，從而激發學生的職業向往，樹立正確的職業觀。

（二）更新教學手段，有效提高課堂教學效果

隨著“互聯網+”時代的到來，多媒體技術和3D技術的應用越來越廣泛，教師隊伍必須跟上時代的步伐，重視更新教學手段，在教學中運用現代教育技術有效提升課堂效率。可通過3D動畫或3D建模技術使學生全方位、多角度地觀察機械模塊的工作原理，使靜態教學變為動態教學，從而降低學生理解機械課程抽象概念的難度。

例如，在教授《機械原理》中的混合輪系的運動方式（如圖1），學生僅靠課本中的混合輪系的簡圖想象它的運動方式會有些吃力。在課堂中引入3D建模軟件，對混合輪系建模并組裝（圖1左側三維視圖），然后借助3D軟件的運動仿真模塊模擬混合輪系的運動過程，那么學生就能在課堂上非常直觀地看到混合輪系的運動方式：齒輪1的運動經齒輪2（齒輪2′跟齒輪2一體）傳給行星輪3，再由行星輪3帶動太陽輪4。很容易建立起感性認知進而參悟其背后的運行原理。

又如在講授《工程力學》時，教師要向學生講解一個牽引鉤的受力情況，并根據受力情況計算出牽引鉤各部位的應力，找出牽引鉤內部應力最大的地方。傳統的教學方式：先繪制牽引鉤簡易圖，分析受力點分布情況。然后，通過空間力系平衡方程式計算出各部位受力大小，并根據各部位的受力狀況繪制出剪力圖、彎矩圖，從中找出可能產生較大應力的截面，再計算出這些截面的中性軸的慣性矩。最后，通過復雜的應力計算公式算出各關鍵截面的內部最大拉應力或最大壓應力，找到牽引鉤內部應力最大的位置。對學生而言，傳統的教學方式非常抽象復雜，難以理解。對教師而言，這是一個艱苦的講解過程。然而，應用3D軟件的有限單元分析模塊便可比較輕松地講透這個問題。先在3D模型上設置受力參數，運用軟件計算牽引鉤內部受力情況。然后用3D軟件非常直觀地顯示牽引鉤3D靜力分析應力云圖，通過牽引鉤3D靜力分析應力云圖可以明晰地看清楚牽引鉤內部受力情況，如圖2（見下頁）。根據圖2右邊顏色所代表的應力情況，圖中紅色部分（A區域）為應力最大的地方，綠色部分（B區域）次之，藍色部分（C區域）為應力較小的地方，那么牽引鉤中部為紅色（A區域），這個位置就是應力最大的地方。學生通過牽引鉤3D靜力分析應力云圖很直觀地了解到牽引鉤內部應力情況，同時可以判斷出牽引鉤應力最大的位置，也就是最容易斷裂的位置。可見，利用3D軟件力學分析模塊輔助教學，可以大大降低學生對工程力學知識的理解難度。

隨著MOOC、學堂在線、雨課堂等在線教學平臺愈發完善，微信、QQ、釘釘等社交軟件的普及，線上線下教學能迅速結合形成教學方式多樣化的混合式教學，讓教學不再局限于三尺講臺。這讓課堂內容變得豐滿、容易理解，讓課堂授課過程可以再現并存儲，讓教師的教學與學生的復習更加靈活多樣。該混合教學一般的步驟如下：首先，在開課前教師需要建立一個班群（QQ群、釘釘群等）或者在線教學平臺，將教學內容做成課件或者視頻放到班群或平臺，要求學生課前根據自己的情況學習;其次，面授結合課件或視頻進行，課后將課件、視頻放到班群或平臺，方便學生反復觀看學習，同時將一些更深層次的資料放到班群或平臺，讓基礎比較好的同學在教師的指導下有效提高，從而實現分層次教學;第三，平時將試卷或題庫做成在線問卷的形式放到班群或平臺，方便教師布置課堂作業，收集學生作業，開展階段性測試，及時了解學生學習情況，及時調整授課進度。實現線上線下教學融合，讓教學無處不在，有效提高課堂教學有效性。

（三）重視實訓教學環節，理論與實踐有機結合

高職教育承擔著向社會輸送高素質技能型人才的任務，其課程體系中的實踐活動尤為重要。實踐包括虛擬實訓、實驗、技能競賽、參與學校科研項目、到企業實習等多種方式。機械類專業的教學要求理論課程和實踐環節必須有機結合，形成一套有效的教學模式。如學校通過校內舉辦各項專業技能競賽或派遣學生參與國家相關組織舉行的各項專業技能競賽、創新活動提升實訓教學水平，促進理論與實踐的有機結合。在校內，學校通過經常性舉辦校內各項專業技能競賽，為學生提供足夠的競技平臺，讓所有學生都能參與，從而普遍提高學生的專業技能水平，增強學生自信心，實現個性化培養。同時，學校積極組織學生參加全國職業技能大賽，以賽促教，提高學生參賽職業技能水平的同時也提高教師的教學水平。學校對接“1+X”證書制度建設，鼓勵學生參加國家部門職業技能考試獲取相關技能評定等級，考取國家認可的等級證書，如鉗工證、電工證、車工證、橋式起重機證等，有效提升學生就業競爭能力。再有，學校參考學生考取的等級證書的級別、競賽獲獎證書，給讓學生分配參與科研項目、升學或被推薦到優秀企業實習的資格，促使學生追求精益求精和創新的精神，提高鉆研的積極性，并從中獲得榮譽感、成就感、認同感，提高學生的競爭意識，發展學生的特長，培養學生的工匠精神。

此外，隨著現代信息技術、虛擬仿真技術、全息投影新技術、VR（虛擬現實技術）/AR（增強現實技術）的不斷發展，虛擬實訓開始與教學相融合。學校積極回應該教學手段升級需求，大力推進建設虛擬仿真教學實踐中心，極大緩解院校教學場地有限、設備有限的問題。虛擬實訓可以模擬仿真機械工作原理、模擬機械故障失效現象，通過虛擬的場景再現工程問題，可以讓學生模擬安裝拆卸訓練并通過人機交互功能操作使用機床或者各類機械設備，具有教學效率高、成本低、內容豐富和安全的優勢，讓學生無視空間近距離觀察各類機器的運轉，在保證安全的前提下感知并排除故障。借助虛擬模擬訓練，還可以讓學生不斷重復訓練直至熟練掌握，讓學生真正進入現場實訓前就已經獲得大量的實訓知識和深刻的專業知識感知能力，提升實訓教學階段的學習效率。

（四）注重學習過程的考核，確保學生有效學習的動力

高等院校教學都強調學生學習的主動性，但由于教學過程考核機制不夠完善，對學習過程監管不到位，往往效果不佳。如2017年在中國大學MOOC上參與學習的學員中，注冊用戶超過620萬，累計選課人次超過2 000萬，但由于線上學習無法監管學生，只能依靠學生的自主學習，最終導致整體課程通過率僅為1.5%。尤其對高職學生而言，他們的學習主動性更低，期待其完全自主學習是不可靠的，因此須建立有效的過程考核制度，監管每一階段學生的學習情況并結合期終考試評定，才能確保學生學習的有效性。學校將線上教學平臺作為有效的監管輔助手段，要求學生必須在線閱讀一定的教學資源、完成線上線下作業才能獲得平時成績。而平時成績可以分為兩部分，一部分為線上教學平臺系統自動打分，另外一部分由教師查閱學生上傳的平時作業后打分，這樣就可以基本保證客觀地對學生課程學習進行過程考核。

綜上所述，隨著工業技術的不斷發展、產業持續升級轉型，社會對高職院校的教學提出了更高要求，為提高高職院校教學的有效性和整體教學水平提供了千載難逢的契機。隨著教育理念的轉變、教學策略的進步，教學方式方法的變革和考核評價方式也與時俱進，高職教育工作者應順應時代發展，因勢利導，深化教育教學改革，才能為社會培養出更多更加優秀的人才。

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作者簡介：吳曉明（1975— ），碩士，廣西防城港職業技術學院講師，主要研究方向為機械設計與制造、民族文化。

（責編 羅異豐）