以学习情境为载体的《机械零部件设计》课程改革

摘要：《机械零部件设计》课程是高职机械类专业的一门非常重要的技术基础课。针对该课程目前教学现状及存在的主要问题，提出了“以学习情境为载体的工作过程系统化的课程教学”的改革理念与思路，并就课程改革具体实践方案进行了深入地探讨和研究。最后通过初步尝试情况，验证了此改革方案的可行性和实效性。

关键词：学习情境；机械零部件设计；工作过程；课程改革

作者简介：张金美（1968-），女，浙江海宁人，嘉兴职业技术学院机电与汽车分院，高级工程师，研究方向为机械工程设计。

课题项目：本文系2009年浙江省新世纪高等教育教学改革一类项目（主持人：张金美；编号：yb09130）；浙江省重点教材建设《机械零部件设计》（主持人：张金美；编号：ZJG2009308）的阶段性研究成果。

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1001-7518（2011）14-0041-03

《机械零部件设计》课程是在原《机械基础》课程的基础上，根据专业面向的职业岗位（群），参照职业资格标准及机械类专业学生综合职业能力发展的需求确定的一个学习领域。它是机电一体化技术、数控技术、汽车运用技术等专业群的一门专业核心平台课程，是学生掌握好专业技术的一个重要学习环节。

该课程涵盖了传统学科体系下的工程力学、工程材料与热处理、机械原理、机械零件四部分内容中的主要知识点。通过该课程的学习，应使学生具有初步的认识、分析和设计机械零部件以及简单机械传动装置的能力，同时提高学生的动手能力，达到培养学生综合职业能力（即专业能力、社会能力和方法能力）的目的，为学生学习后续课程以及在今后的工作中解决生产实际问题奠定必要的基础。由于目前该课程教学各环节还存在较多问题，课程教学目标的实现还有一定差距，特别是随着高职院校示范建设工作的深入开展，对于如何提高学生的实际动手能力，培养学生的可持续职业发展能力，使学生成为社会需要的高技能应用人才，成了高职院校的当务之急，所以更有必要认真探讨该课程教学中存在的问题和不足，作出更合理的改革，以求更好地达到教学要求。

一、该课程目前教学现状及改革的方向

目前国内高职院校该课程的教材编写基本上雷同同类专业的本科教材内容，只是在范围和难度上有所降低，教学方法沿用了以传统的理论教学为主的教学方式，学业考核也大多采用理论考试为主、平时作业考核为辅的考核方式进行。这些教学现状没有体现出高职教育目标与本科教育的不同，也没有解决高职学生和本科学生接受理论知识的能力的不同。其主要存在下面几个问题：由于内容上整合课程门类多，课程内容条块分割较严重，教学过程中会使学生感觉课程的内容很分散，没有逻辑性，不易理解它们相互之间的联系；重理论，少实践，或者说教学内容与工程实际结合不紧，难以达到培养实用技能的目标；内容上理论性成分较多，学生缺少感性认识，学习难度较大，不易理解掌握；教学枯燥、考核单一、学生学习动力不足；没有考虑高职学生的基本素质和学习状态。由于生源关系，高职学生普遍文化基础薄弱，学习积极性不高，学习习惯较差，形象思维能力明显优于抽象思维能力[1]等等。按照传统的教学模式组织教学，很难保证教学质量。

为了适应高职院校学生基础，达到高职教育的培养目标，创建一种以学习情境为载体的理论实践相结合的教学模式是一个很好的改革方向，它能达到：结合工作任务展开学习活动，提高学生学习兴趣；注重理论与实践结合的紧密度，培养学生实践应用能力；直观形象的教学方法，帮助学生掌握必要的理论知识；工作过程系统化，使原来条块分割的内容相互联系起来，让学生对该课程形成全面系统的认识；理论结合生产性实训的考核方式，客观地要求和评价学生掌握专业知识和技能的实际情况。

二、以学习情境为载体的课程改革理念及思路

（一）改革理念

以培养职业岗位（群）的综合职业能力为目标，借鉴国际最先进的职教理念，对《机械零部件设计》课程按照“系统化工作过程”进行改造。以学习情境为载体，将原课程体系中相对独立的工程力学、工程材料、机械原理和机械零件等内容通过真实的工作任务（即典型机械零部件的设计）有机地连接起来，使学生在“学习情境”的一体化学习活动中掌握各部分的知识、技能以及相互间的联系；以工作任务为导向组织教学，改变以知识传授为主要特征的传统教学模式，使学生在“做中学，边做边学”的过程中激发自主学习的兴趣。通过课程改革，不仅注重学生专业知识与职业能力的培养，还特别强调关键能力的训练，如独立、协作、交往、自学等一系列关键能力的培养[2]。

（二）改革思路

在培养学生综合职业能力（专业能力、方法能力、社会能力）的改革理念指导下，深入行业企业开展调研，分析职业岗位的工作任务，得出《机械零部件设计》课程的典型工作任务，依据职业岗位要求，与企业专家共同开发工学结合课程并制定课程标准，以项目导向任务驱动重构基于工作过程的课程体系；将工作过程设置为五个学习情境，在每个情境中，分成若干任务，从对减速器等零部件的拆装等真实任务入手，由浅入深，循序渐进地展开教学；将基本理论、基本方法与典型零部件的设计任务相结合，将陈述性知识穿插于过程性知识中，做到教、学、做一体化的课程教学；运用六步教学法组织教学，使学生从被动学习逐渐转变为主动学习。在执行零部件设计任务的过程中，促使学生不断探索吸收新知识、学好新技能，培养他们的综合职业能力，为后续课程学习和适应工作岗位奠定基础；开发课程资源，充实网络资源，积极开展课外和网络互动教学；构建和完善多元化的学生学习成果评价体系，注重过程性评价。

三、以学习情境为载体的课程改革具体实践方案

（一）开展课程典型工作任务的调研分析

在调研和分析嘉兴及周边地区制造业职业岗位（群）和对职业岗位（群）任职要求的基础上，召开由行业和企业的技术与管理专家参加的专题研讨会，结合历届毕业生的调查反馈信息及用人单位对《机械零部件设计》课程教学的要求,课程组成员与企业技术人员一起开展机械零部件设计典型工作任务分析，对本项典型工作任务进行正确的定位和描述，为确定合理的教学目标奠定基础。

（二）设计以工作任务为引领的学习情境

按照培养综合职业能力的目标，从认知规律和满足机械工程实际所必须掌握的基础知识、基本理论和基本技能出发，开发和设计基于工作过程的学习情境（如图1所示），将课程体系要求掌握的工程力学、工程材料、机械原理和机械零件等内容融合到各学习情境中进行教学，使理论学习与技能培养相互促进，确保教学内容符合行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务的需要；同时将职业道德与职业素质教育贯穿于教学的全过程和每个教学环节，促进学生认知能力发展和建立职业认同感。这样既能使学生的学习目的更加明确，提高了学生学习的主动性与积极性，又能有效地提高学生的实际工作能力。

图1 学习情境设计

（三）教学条件建设

1.教学团队建设。这是工作过程系统化课程改革的关键。学校的所有教学活动、教学改革都需要教师的参与和实施，教师的理念、能力、职业道德直接影响教学质量的提高[3]。工作过程系统化课程改革对师资提出了很高的要求。首先教师应具备与本课程要求相适应的综合职业能力，即专业能力、社会能力和方法能力，应具备“双师型”教师的基本素质，要求教师有较深厚的理论功底，专业知识面广，综合能力强[4]；有丰富的实践经验，要有企业工作经历，这样才能熟悉企业的生产实际，才能有效地实施工学结合的新型教学模式。根据课程教学需要，可通过校企联合进行师资的实践技能培养，组织教师到企业一线顶岗实习，参与企业的项目研发和生产管理，在生产实践中锻炼技能，从而打造一批素质较高的“双师型”高职教师。还可聘请具有实际工作经验的相关技术人员作为兼职教师，从而建设一支结构优化、专兼结合的“双师素质与双师结构”的专业教学团队。

2.教学场所建设。校内创建《机械零部件设计》课程“教、学、做”一体的专业教室，教学场所设有工具设备间、拆装室和设计室，讲授区域四周放置机械原理与机械设计陈列柜以及各种模型，让学生置于“机械”的氛围里，时时处处得到感性认识的培养。校外实习实训基地，要具有各类机电设备，让学生有实际接触各类机械设备及相关零部件的机会，增长学生的见识，开拓视野，激发学生的学习兴趣和学习动机，并且聘请具有丰富实践经验的技术人员作为实习指导教师。

（四）围绕学习情境的教学组织与实施

在教学过程中以学生为本，将课堂搬到实训室、生产现场进行，融“教、学、做”为一体，真正实现“做中学、做中教”，实现课堂理论教学与实践操作技能培养的融合，从而提高学生学习的积极性，提高教学效果。具体实施过程中，每个学习情境下面都设置若干个工作任务。学生在接到每个工作任务前，教师先把任务单等工作用表发给学生，让学生提前做好任务实施的准备工作。然后运用“六步法”（即信息查询、方案制订、方案优化、方案实施、检查、评估）组织教学。在教学过程中综合运用课堂教学与直观教学相结合、工学交替现场教学法、启发式教学等教学方法，使学生在真实的工作任务中感受实际工作，学会做什么，怎么做，让学生愿意学、学得会，并用得上。

（五）学业评价改革

建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的学业评价体系。该评价体系由过程性评价和终结性评价构成，以过程性评价为主（过程考核占70%，期末考核占30%）。过程性评价采用学习情境单元评价法（见表1），评价过程关注学生的个性特点，借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式[5]，加强对各学习环节的考核，注重对学生工作成果所反映能力的全面评价；终结性评价侧重用基本原理、基本理论来解释方法，突出知识的综合应用能力，采用理论考核的方式，以基本知识、基本概念、基本原理为主，大量采用客观题，建立试题库。其中，阶段性设计任务的评价结果由个人自评、小组内学生互评以及教师评价组成（包括工作态度、协作情况等，见表1），课业终结性考核以教师评价为主。

表1 学习情境四：设计齿轮泵过程考核标准

（六）总结完善

在前面五个步骤实施的基础上进行总结，并改进完善不足的地方，最后形成本课程系统的改革成果。

四、实践效果

本课程于2009学年度进行了以学习情境为载体的工作过程系统化的课程改革初步尝试，按照上述课程改革具体实践方案，围绕五个学习情境进行了教学实施。课程教学过程中，学生的学习兴趣明显提高，主动参与教学过程，有的同学为了能及时完成工作任务，甚至连续几天奋战到了晚上九、十点钟。在课程教学结束后，我们对教学班级本课程的学习情况进行了调查：同学们认为，通过“做中学，边做边学”这种将学习与工作结合在一起的方法的学习，他们不但学到了必要的专业基础知识，更重要的是学习到了严谨的学习、工作态度和团队协作的能力，分析、解决问题的能力也得到提高，使自己更加成熟；同时对工作岗位的责任意识明显增强，并学会了吃苦，这为后续课程的学习和以后走上实际工作岗位打下了良好的基础。

从实践结果看，通过初步尝试，本课程的教学改革效果明显，较以前提升到了一个新的层次，这次课程改革方案的顺利实施可为各兄弟院校相关专业的课程改革提供一定参考。

参考文献：

[1]钱媛，李挥.高职院校课程模式改革的三种探索[J].职业技术，2007（19）：29-32.

[2]雷正光.德国双元制模式的三个层面及其可借鉴的若干经验[J].外国教育资料，2000（1）：78-80.

[3]张明，解建宝.探索工学结合模式下的高职高专教学改革[EB/OL].http:///dzjw/index/xiaozhan glunt0 720.html，2010-06-07.

[4]肖石明.项目化教学的探讨与实践[J].广东白云学院学刊，2006（1）：66-68.

[5]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009：136.

责任编辑 颜小兵

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