职教高考背景下基于任务驱动的中职机械CAD课程教学模式的探索

摘 要：为了让学生更好地掌握CAD技能以适应产业数字化升级的需求，同时也为了促进中职机械类学生对职教高考中职业技能测试内容的学习，我们着手了基于任务驱动的中职机械CAD课程的教学模式的探索。本文首先介绍了任务驱动教学模式的概念和特点，然后介绍了目前中职机械CAD课程教学的现状，提出了“基于任务驱动”的中职机械CAD课程教学模式的设计原则，如职教高考导向、企业需求原则、整体性原则和学科交叉原则等。在实施策略方面，本文以福建省职教高考背景下的Solid Works软件为例，从任务设计、学生参与、教师引导和小组合作四方面论述其过程。

关键词：任务驱动 中职机械 CAD课程 教学模式 探索

1 绪论

1.1 职教高考背景下中职机械CAD课程的教学现状

中职学生升入高职学校进一步学习的主渠道是以“文化素质+职业技能”为考试内容的“职教高考”[1]，在职教高考背景下，中职的课程教学应兼顾社会对人才的需求和学生的升学发展需求。目前国内中职机械CAD课程的教学主要针对机械三维软件。软件基本为UG、Pro/e、Inventor、SolidWorks、Auto cad、CAXA、中望等，他们的使用方法和功能大同小异，能熟练地掌握其中的一到二种即可。中职机械CAD课程的教学内容主要包括软件简介、基本操作、二维草图设计、三维特征建模和编辑、零件图出图、三维装配、装配图出图等模块。因为各校该课程的教学模式和教学目标大相径庭，所以对机械类相关专业考生的职业技能考试内容的学习和CAD技能的教学效果也参差不齐。

1.2 研究动机

职教高考背景下，基于任务驱动的中职机械CAD课程教学模式通过设计目标明确、与学生职业技能测试和企业需求实际相关的多样化的任务，促使学生在不断完成任务的过程中激发学习动机，在交流协作中培养团队合作和创新的能力，最终达到提升产业需要的数字技能水平和“职业技能”测试知识储备的目的。本文从任务驱动教学模式的简介、职教高考背景下中职机械CAD课程教学模式的设计原则及实施策略方面来探讨。

2 任务驱动模式的简介

2.1 定义

任务驱动教学模式是一种以学生为中心、建构主义为指导，围绕一定的任务形成稳定的教学结构框架。采用该教学模式一般遵循以下流程：首先，老师遵循一定的原则设计好教学任务，利用多媒体或其他手段展现任务情境；然后，学生根据老师提供的自主学习的资源，开始探究式学习并自主或者协作解决学习任务；接着，学生之间交流讨论，分享解决任务的方法；最后老师评价总结。在整个过程中，学生位于学习的主体地位，老师起到设计任务、提供学习资源、引导组织教学、帮助突破难点和评价的作用。

2.2 在中职机械CAD教学中的价值

在中职机械CAD教学采用这种任务驱动的教学模式有许多好处。第一，老师将教学目标融合到多样化教学任务中，学生在完成多样化学习任务后认知、技能和能力的不断完善，利于CAD技能和机械专业的“职业技能”测试内容的学习；第二，学生在完成任务的过程不断获得完成任务的成就感，充分地激发了他们的学习兴趣；第三，学生通过交流分享了一些完成任务的新方法新思路，有利于表达能力和创新思维的培养；第四，学生协作互助完成任务，利用培养学生团队合作能力的培养。

3 本文研究的教学模式的设计原则

3.1 “职教高考”导向原则

职教高考背景下基于任务驱动的中职机械CAD课程教学模式设计立足于中职教育的基础地位，遵循“职教高考”导向原则，紧扣“职教高考”考纲。以福建省的职教高考为例，虽然笔者知道的机械CAD的内容包括草图绘制、三维建模和装配、零件图、装配工程图、静力学分析、拓扑优化和逆向设计等，但是因为后三者与该省当前“职教高考”的考纲内容相距甚远，所以不将“静力学分析、拓扑优化和逆向设计”作为中职机械CAD课程教学的主要内容。

3.2 企业需求原则

中职机械CAD课程教学应该服务于企业，为产业数字化升级培养人才，因此，中职机械CAD课程教学模式的设计应该遵循企业需求的原则。老师在设计教学模式的任务时应该结合中职学生的学习特点，充分考虑企业对CAD技能的具体要求，包括常用软件类型、常用功能、工作流程及行业趋势等需求。

3.3 整体性原则

基于任务驱动的中职机械CAD课程的教学模式设计符合课程整体性原则。该原则促使教师将整个课程的内容作为一个整体，在不同的任务之间融入CAD软件建模、装配、零件图、工程图等模块的常用命令，在不同任务间强化常用命令的使用功能。完成该课程的教学后学生应能利用CAD软件完成机械类企业、职业技能测试中的常见中等难度的零件的建模、出工程图、组件三维装配和装配图纸的出图等任务，而不是只能完成孤立的某一个模块的内容。

3.4 学科交叉融合教学原则

学科交叉融合教学是指两门及以上的学科交叉融合的教学研究及应用，是培养复合人才和创新型人才的重要手段。基于任务驱动的中职机械CAD课程教学的目标是让学生掌握企业所需的数字技能和促进学生对职业技能测试内容的学习，因此教学模式的设计需要遵循学科交叉融合原则。在这一原则的指导下，把机械基础、机械制图、公差互换性、CAD软件、工程材料和“思政”内容合理融合起来，以便给高职教育输送专业技能扎实、职业素养优秀的生源。

4 本论文研究的教学模式的开展策略

4.1 任务设计：设计多样化的教学任务

任务设计是职教高考背景下基于任务驱动的中职机械CAD课程教学模式的核心。我们的任务设计分为主体教学任务设计和分任务设计。主体教学任务主要依据课程主要的知识和技能目标来设计；“分任务”依据教学任务的完成的流程融合其他教学目标来设计。

4.1.1 依据课程主要的知识和技能目标设计主体教学任务

中职机械CAD课程教学的主要知识技能目标是让学生熟练掌握产业数字化必需的CAD技能和职教高考技能测试学习内容，以SolidWorks课程教学为例，在主体教学任务的设计时一方面要考虑软件在建模、装配、绘制零件图和装配图等模块的常用功能，另一方面也要根据各省高职分类招考职业技能测试考试考纲的内容对应融合。以下是我们结合福建“职教高考”设计的中职机械CAD的主体教学任务和依据的知识技能目标：

4.1.2 按教学任务的完成流程融合其他教学目标来设计分任务

笔者研究的中职机械CAD课程的教学归纳起来有以下四方面的内容：对零件轴测图三维建模、对三维组件装配、对三维模型出零件图、出简单组件的装配图。我们归纳了上述四方面的教学任务的完成流程，在具体教学时老师可融合不同的教学目标来设计分任务。

（1）根据零件的轴测图进行三维建模的教学任务完成流程：认识分析零件、拟定建模思路→着手零件主要的建模特征→查找设计库内容或者绘制截面草图→完成零件特征→其他特征建模→修改、完善、保存零件；

（2）组件三维装配的教学任务完成流程：认识装配体、分析装配关系（选定第一个零件以及确定装配路线）→导入第一个零件（零件坐标与装配坐标一致）→导入并约束装配零件→重复以上步骤，完成其余装配→已装零部件快速阵列→装配紧固件→保存装配体；

（3）根据零件三维建模绘制零件图的教学任务完成流程：认识分析零件、确定零件类别→视图表达方案的选择→定图幅、比例→主视图的表达→其他视图的表达→尺寸标注→尺寸公差和形位公差标注→表面粗糙度标注→其他技术要求→标题栏填写；

（4）给装配体出装配图纸的教学任务完成流程：认识分析装配体（工作原理、装配关系，视图选择，定图幅、比例）→设置系统选项→导入装配体→布置其他视图→标注尺寸→标注零件序号→填写明细表→标注技术要求、标题栏→保存。

4.1.3 融合他教学目标来补充不同类型的分任务

中职机械CAD课程的教学不仅要培养学生的专业知识和CAD技能，也要培养学生的其他能力，我们也要根据对其他能力的培养目标合理设计分任务。比如，要培养学生探究式学习的能力，就要设计自学的任务；要培养学生的职业素养和爱国主义情怀，需要设计学科交叉融合的任务；要培养学生团队协作解决问题的能力就要设计小组合作完成的任务；要培养学生表达能力需要设计一些讨论的任务。

4.2 学生参与

学生积极参与，思考、讨论形成自己的经验。基于任务驱动的中职机械CAD课程教学需要学生积极思考，认真配合老师的教学设计完成每个分任务。学生必须融入任务中才会形成自己的经验体系，才会在交流中比较优劣更新自己的经验。比如完成阶梯轴的圆柱体部位时，因为同学们的积极参与，我们会发现有的同学选择拉伸凸台/基体特征完成，有的同学选择旋转凸台/基体特征完成；因为有了不同的方法的比较交流，我们才容易发现哪种方法更简洁高效，让同学的知识经验体系得到不断的提升，更是对那些思维敏捷、勤于探索的同学的一种鼓励，激发了他们的学习动机。

4.3 教师组织与引导

学生完成任务前，老师设计教学任务、对学生进行分组，组织引导学生通过自主学习探究式或小组协作解决问题，必要时让学生向老师求助；学生基本完成任务后，老师引导学生分组交流分享方法和经验，反思学习所得，对交流结果进行评价，鼓励表扬任务完成优秀和经验分享有闪光点的学习小组，并表扬小组优秀成员。

4.4 小组合作

在基于任务驱动的中职机械CAD课程教学中，小组合作互帮互助可以提高学生的团队协作和沟通能力，减轻了教师的辅导工作，提高了教学效率，同时也能让学生对CAD软件的操作方法印象更深刻，利于技能的熟练掌握；同时，通过小组交流讨论可以开拓学生思维和视野，培养学生的创新思维和解决问题的能力，为他们未来的职业生涯打下坚实的基础；另外，小组合作使学生对任务结果有更强的责任感，通过共同努力达成目标，学生会体验到团队荣誉感，增强他们的集体意识和归属感。

小组合作在基于任务驱动的中职机械CAD课程教学中非常重要，在具体课堂教学设计中，老师组织学生分为若干学习小组，每组设定一个学习较好、处事公平工作的学生为组长，用于推荐组员展示交流，组长也给老师汇报各个分任务的完成人数，以及在小组互评时打分。为了突出教学重点、提升课堂整体教学效率，建议将小组合作学习放在一堂课的教学重点部分。

5 教学设计案例

表１是以三维建模模块的主体教学任务齿轮的建模为例来说明一下职教高考背景下基于任务驱动的中职机械CAD课程的教学设计。

6 结语

职教高考背景下，基于任务驱动的中职机械CAD课程的教学的任务设计要利于学生职教高考相关科目的内容学习，也利于学生掌握企业需要的数字技能，所有的任务的知识和专业技能点要从易到难、形成体系，应该囊括企业常用的中等难度的CAD数字技能。老师在组织教学时应该充分考虑到学生学习的主观能动性、团队协作性和创新思维的激发，鼓励学生自主探索、小组互助完成任务。

基金项目：泉州市教育科学“十四五”规划 （第二批）立项课题《“职教高考”背景下中职机械类数字化设计课程的实践教学研究》（立项批准号：QG1452-294）。

参考文献：

[1]国家职业教育改革实施方案[Z].

[2]王清丽.基于任务驱动的高中语文整本书阅读教学模式探究[J].考试周刊，2024（12）：49-52.