基于职业能力培养的高职机械基础课程教学改革与研究

何秋梅 黄灿军

（广东水利电力职业技术学院机械工程系，广州 510635）

机械基础主要包括机械设计与机械制造基础两大模块，是高职机械类专业中很重要的一门专业基础课。机械基础课程在整个专业课程体系中起着非常重要的作用。但是，这门课程知识点多而杂，传统教学中前后内容往往衔接不当，缺乏系统性。学生们普遍感觉学习起来特别吃力，枯燥难懂，亦很难激起兴趣。其主要原因是传统的教学以知识为本位，以书本为中心，教师是知识的传授者，重点关注学生对知识的接受情况，而学生只能跟着教师学，复制教师讲授的内容。教学变成了教师对学生的单向培养活动，忽视了更重要的学生独立性和个性的发展需要。而毕业后在实际工作中，学生对此课程出现了“用不好、用不上、不会用”的现象。为此，笔者所在课题组对机械基础课程进行实质性的改革与实践，以职业岗位工作任务对应的工作过程为导向开发项目化课程，突出岗位能力的培养。

一、以能力为本位，整合与重构机械基础类课程

在传统的课程体系中，其课程设置针对性和系统性都不强。例如，机械设计基础、机械制造基础、金工实习、公差与配合、工程力学等课程虽然相互关联，但都由于追求自身的完整性而各设课程，而且理论教学与实验实践环节相脱节，这种知识体系主要是追求学科的系统化，必然会形成不少既孤立又相互交叉的知识，而与职业岗位实际工作过程相适应的知识、能力与素质结构的形成却往往被忽视。

因此，课题组提出了以能力为本位重构机械基础类的课程体系，将理论与实践相结合。一方面，从培养技能应用型的人才出发，以“必需和够用”的知识为度，从系统地分析机械设备的整个过程的角度，精选机械原理、工程力学、公差与配合等有关内容，并使之相互融合，形成机械分析与应用课程；另一方面，从培养学生机械设计与制造的基础技能出发，以零部件的设计与生产加工流程为主线，将机械设计、金属工艺学、金工实习等课程内容进行整合与重构，做到有序化和层次化的结构特点，形成机械零部件设计与制造基础课程（简称 “机械基础”），该课程强调应用性和实践性。与传统的课程相比，在教学内容上是一次颠覆性的重大变革，该课程集技能与知识于一体，集设计与制造过程于一体，着重培养学生“系统的基础知识”、“系统的操作技能”与“典型任务的实施技能”。

二、以典型工作任务及其工作过程为导向构建课程内容，突出岗位职业能力的培养

为了重点培养学生的职业能力，用工作过程系统化的理念开发课程，以机械行业中典型的传动装置设计与生产过程中的工作任务为依据重新构建教学内容，对应机床操作工和机械设计师两个主要的工作岗位，其核心的职业能力分别是普通机加工操作能力、机械零部件与机构的分析和设计能力（如图1所示）。

图1 课程培养的职业能力

机械基础课程对应的典型工作任务包括机械零部件的选用与设计、机械零件的选材、热处理、毛坯生产、工艺路线的制定、手工制作零件、使用普通机床加工零件，这些工作任务构成了从机械零部件设计到制造成型的一般流程（如图2所示）。

图2 从机械零部件设计到制造成型的一般流程

笔者所在课题组就基于这种机械行业中真实的生产过程中的典型工作任务开发课程，融理论与实践于一体。

三、选取具有典型代表性的教学载体，与职业岗位工作任务相呼应

机械基础课程主要围绕上述典型零件设计与生产加工的完整路线选择课程内容，关键的工作是选取尽量相同的典型零部件作载体，以体现这些学习情境的关联性和系统性。带式输送机和卷扬机中的传动装置含有带传动和齿轮传动等等，内部的减速器集多种类型的零部件于一体，包括齿轮、齿轮轴、轴、联接键、滚动轴承、联轴器、螺栓、螺母、套筒、箱体等等，因此可选作教学载体。减速器是企业里常用的机械传动设备，学生的学习过程正是设计过程与生产制作的过程。减速器里面含有传动件和联接件及轴系零部件，符合作零部件设计载体的要求；减速器里面含有各种类型的零件，包括轴类、箱体类、套类和轮盘类等，符合用于机械零件选材与热处理、毛坯生产、切削加工载体的要求。可以说，减速器具有典型代表性，把它作为设计与制造的载体，基本涵盖了常见机械零部件从设计到加工制作的知识体系和操作技能，同时，与该课程对应的工作任务相关联，并一一呼应。

四、以真实的工作流程序化教学项目，注重综合能力的培养

确定教学载体后，选取一个大型综合性的项目贯穿于整个课程，以训练学生的职业岗位综合能力。带式输送机或精压机、卷扬机等传动装置的设计，及里面最核心部件的生产加工——减速器，这一项目很适合。主体项目确定后，再根据机械行业典型零部件设计与制造中常见的工作任务，归纳出八个适用性强的学习型工作项目，并基本按照真实机械零部件从设计到生产加工成品的路线来组织序化，如图3所示。为了训练学生的职业岗位综合能力，可另外安排两个综合项目。其中，项目三是对项目一和项目二的综合和拓展，用于训练学生的综合设计能力；项目八是对项目四至项目七的综合和拓展，用于训练学生的综合生产加工能力。

图3 课程项目的设计

五、设置递进式的学习情境，体现项目化课程的完整性和工作过程系统化

根据上述八个学习项目，相应地设计八个学习情境，每一个情境都是个完整的工作过程（如图4所示）。

图4 学习项目与学习情境的设计

前后学习情境之间相互关联、前后呼应，前一个学习情境是后面的基础，后一个学习情境是前面的扩展延续或综合。将全部学习情境综合起来，便形成了一个系统性的设计到生产制作的过程。这种递进式的学习情境，由从简单到复杂，从单一到综合，形成了渐进式的综合能力培养过程。这充分体现了项目化课程的完整性和工作过程系统化的特点，而非单独地基于工作过程。

根据职业情境设计教学内容，将学习过程融入到工作过程中。课程的教学情境分为单项项目情境教学和综合项目教学。第一，每个单项项目的学习过程中都有一个对应的实践项目，以小型独立项目教学为主，突出基本技能的单项训练。单一任务实践项目是在学习性工作任务的教学过程中完成。第二，完成机械设计模块的学习之后，安排综合性设计任务——卷扬机或绞车、盘磨机、矿用链板输送机等真实的机械设备的传动装置设计，学生可以根据自己的能力选择其中的一个传动装置进行设计。完成机械制造模块的学习之后，再安排减速器中主要零件的制造为综合实践项目，重点培养学生的综合能力。

六、分解学习任务，以构成可独立操作的结构完整的工作任务

每个学习情境都对应一个结构完整的项目，同时，每一个情境又可分解为若干个工作任务（如图5所示）。

图5 学习情境对应的工作任务

每项工作任务的完成程序都构成一个完整的工作过程。比如，零件的切削加工这个工作任务，其工作过程如图6所示。

图6 零件切削加工工作过程

这些学习性工作任务都是一个个可独立操作的工作任务，其结构完整，都要围绕相对大型的、完整的工作任务（即学习项目）来进行教学。

七、项目导向、情境关联、任务驱动的教学优势

以带式输送机、卷扬机等真实设备的传动装置作为学生的设计任务，以其减速器上各零件作为学生生产加工的任务，这个大型项目对加强学生对课程知识的理解和掌握、对知识的综合运用都有较大好处。在教学中可以使学生尽快地进入实战状态，真刀实枪地搞设计，避免了教师在黑板上搞设计、学生在作业中搞设计的现象。课程内容如此布局不但改变了过去重理论轻实操的传统观念，而且课程内容具有系统性，也比较全面具体。

由该课程的设计环节转向制造环节时，把学生前面学习情境中设计的机械零部件作为后面学习情境中进行生产加工的载体，使设计与生产加工过程一体化，实现系统化的学习过程。这样，学生的积极性明显提高，也比较容易上手，对工作内容的认识变得更加深刻，分析问题和总结问题的能力也得以提升。课程突显学习任务的职业情境，让学生们真正体验工程一线情境，在实际工作氛围中学习，有效地培养了工程实践能力，并通过设计与制造过程的思考增强了他们的创新思维能力。

八、校企合作、工学结合，实现课程教学与企业工作的零距离对接

为了实施全方位的校企合作模式，学校与相关行企业需要建立深度有效的合作关系 （如图7所示）。

图7 校企合作的方式

借助学院搭建的校企合作管理平台，由学校和联合办学企业共同开发本课程，以工学结合为切入点进行教学设计，以企业真实的传动装置作为教学载体，依据企业完整的设计与生产制作的过程安排学习情境，按照企业具体工作过程和规范在真实的机床设备上展开教学，引进企业能工巧匠参与课程教学。校内教学主要在校企共建的实训室完成，校外教学则有针对性地安排在联合办学企业现场，充分利用企业真实的生产环境，把企业技术骨干作为指导老师，指导学生进行现场实操和顶岗实习，使课程教学与企业工作零距离对接。

课程在教学过程中采用行动导向法——资讯、计划、决策、实施、检查、评价反馈。将学习与工作融为一体，学生能够学到适用的工作思路和工作任务的实施技能。同时，学生的学习不断深入，随之能够完成的工作任务也就不断增多，其职业适应性也就来不断增强。另外，通过顶岗实习的进行，学生在真实的企业环境中不断成长，其职业能力和职业素质不断提升。

九、结束语

项目化课程充分体现了项目贯穿、情境关联、任务驱动的特征，将专业知识有机融合到工作任务中，在每个工作过程中融合知识的讲解，知识的学习紧扣任务要求并在任务完成过程中进行，使理论教学与实践教学融为一体。学生综合运用理论知识，完成具体零部件的设计与基本的生产加工，实现机械产品从设计到加工的全过程实践，从而使得训练学生的专业基本技能能够达到岗位能力的要求。课程的教学过程完全融入了工作对象、工具、工作方法、工作要求等要素，学生在学习与工作中，能够实现掌握知识、发展能力与提高素质三者的统一。

同时，课程的教学载体来自企业，教学文件采用企业的技术文件，学习情境也根据企业的设计与生产制作过程来安排，教学也按照企业具体工作过程来展开。聘请企业能工巧匠兼课，为学生现场指导设计与制造实践操作和顶岗实习，从而真正有效地培养学生的岗位职业能力，实现课程教学与企业工作的无缝对接。

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