黎少輝，唐昌松

專業(yè)課程體系教學內(nèi)容科學構建仍是高職教育中重點探索的領域，是提高職業(yè)教育水平的關鍵舉措。同時，國家一直高度重視高職教育教學改革:國務院2010年發(fā)布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010～2020年)》提出，職業(yè)教育要“把提高質(zhì)量作為重點，以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，推進教育教學改革”。隨后在教育部發(fā)布的《中等職業(yè)教育改革創(chuàng)新行動計劃(2010～2012年)》中也把“中等職業(yè)學校專業(yè)課程體系改革創(chuàng)新計劃”列入重點任務，明確要求“推進中等職業(yè)學校課程改革”。目前，高職課程體系教學內(nèi)容建設為區(qū)別于本科教育，大多只是壓縮部分知識點或以知識點的梳理與整合為目標，缺乏清晰的知識主線與著力點，同時，教學內(nèi)容組織缺乏系統(tǒng)性、完整性、層次性，教學活動中缺乏學生主動參與教學的動力之源，對培養(yǎng)學生學習興趣及解決實際問題的綜合能力有限。

由于高等職業(yè)教育的職業(yè)屬性及其短周期性，專業(yè)課程構建怎樣以“窄”入手而最終實現(xiàn)學生工作能力“寬”的目標，也就是說，利用較少的內(nèi)容在較短時間使學生具備相關專業(yè)綜合能力是教學內(nèi)容改革的關鍵。［1］對于機械類專業(yè)，依托典型產(chǎn)品為項目的課程體系教學內(nèi)容一體化構建為此找到突破口。機械類產(chǎn)品不像電子、信息類產(chǎn)品，更新?lián)Q代較快，具有一定的穩(wěn)定性、代表性，同時又具備一定的發(fā)展特性。因此，依托現(xiàn)代典型產(chǎn)品構建高職機械設計課程體系教學內(nèi)容，有助于實現(xiàn)教學知識的時代性、實踐性、完整性、系統(tǒng)性、動態(tài)性、擴展性，在一定的時空內(nèi)有效地實現(xiàn)學生綜合能力培養(yǎng)。

一、依托典型產(chǎn)品的機械設計課程體系教學內(nèi)容一體化設計

本次機械設計相關課程教學內(nèi)容改革主要涉及:“機械原理模塊”、“機械設計模塊”、“Pro/Engineer應用技術”、“機械設計課程訓練”四部分教學模塊。教改前，“機械原理模塊”教學偏重于分析推證，“機械設計模塊”教學偏重于強度校核技術，教學手段以多媒體教學為主，教學模式主要強調(diào)基本概念和基本理論的科學性推導驗證。這種教學內(nèi)容組織及教學方式對于高職學生理論基礎薄弱、課時較少的現(xiàn)狀，很難提高學生的學習興趣，教學效果欠佳?！癙ro/Engineer應用技術”課程具有較強的工具特性，主要培養(yǎng)學生零件造型、零件裝配、運動仿真與分析、機構分析等。本課程的傳統(tǒng)教學內(nèi)容主要以不同的零件為案例展開教學，該方式盡管能有效提高學生的學習興趣，實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標，但教學內(nèi)容處于孤島式狀態(tài)，不僅內(nèi)容上缺乏銜接性，課程之間也缺乏關聯(lián)性，不利于學生綜合能力的系統(tǒng)性培養(yǎng)，體現(xiàn)不出該課程在機械行業(yè)中工具性的平臺作用。［2］“機械設計課程訓練”課程設置目的為強化“機械原理”與“機械設計”模塊的教學內(nèi)容的掌握，以各種減速器的設計為任務，主要進行選型、結(jié)構設計及強度校核，并利用AutoCAD軟件進行二維圖數(shù)字化生成，沒有充分利用已學過的現(xiàn)代三維設計技術，對于理論基礎及實踐經(jīng)驗較為薄弱的高職學生來講，極易產(chǎn)生枯燥乏味，導致盲目抄襲，降低教學效果。

針對以上所述以及高職學生學習現(xiàn)狀、高職教育的短周期性，采用以Pro/Engineer軟件為平臺貫穿四門課程教學，依托典型產(chǎn)品展開教學內(nèi)容一體化設計，以“窄”入手實現(xiàn)技術能力“寬”目標的實現(xiàn)。［3-4］具體實驗實訓平臺建設、教學內(nèi)容構建及組織教學方式如下。

(一)實驗實訓平臺建設

機械專業(yè)相關知識的學習大都具有“看得見、摸得著”的特性，學習前的感性認識至關重要，建立相關實訓室是有效展開教學的關鍵。［5］本次課改的教學理念是采用認識、學習、實踐、驗證的分層遞進的方式，以符合學生學習認知規(guī)律?；诖私虒W理念，徐州工業(yè)職業(yè)技術學院對機械設計課程體系先后建設了相應實訓室:機械設計實訓室、機械拆裝實訓室、CAD/CAM實訓室。機械設計實訓室針對“機械原理模塊”及“機械設計模塊”知識點對應購買了多種模型，如表1所示，以便學生在教學前及教學中對教學內(nèi)容有充分的感性認識;機械拆裝實訓室主要以真實的產(chǎn)品牛頭刨床機構、減速器、縫紉機、內(nèi)燃機配氣機構等為教學對象，通過拆裝使學生直觀了解各種機構及工作原理，同時也是進行“機械設計課程訓練”課程教學的平臺;CAD/CAM實訓室配置了大量安裝有Pro/Engineer軟件的計算機，是有效展開“Pro/Engineer應用技術”與“機械設計課程訓練”課程教學的基礎。

表1 機械設計實訓室建設項目與教學內(nèi)容的對照

(二)教學內(nèi)容一體化構建

“機械原理模塊”、“機械設計模塊”、“Pro/Engineer應用技術”、“機械設計課程訓練”四個教學模塊內(nèi)容設計均以三典型產(chǎn)品機構展開。實驗室的真實產(chǎn)品主要通過拆裝和演示，培養(yǎng)學生對相關機構運動、連接方式、傳動方式等內(nèi)容的感性認識，通過Pro/Engineer軟件生成的三產(chǎn)品的數(shù)字化模型庫便于課堂教學中演示，形成以數(shù)字化模型與實物模型優(yōu)勢互補的課堂與實踐教學形式，以提高學生學習興趣及教學的便利性，提高教學效果。四個教學模塊內(nèi)容一體化設計如圖1所示，“機械原理模塊”中的三大機構與三大分析內(nèi)容與三典型產(chǎn)品分別對應:減速器對應齒輪機構、內(nèi)燃機配氣機構對應凸輪機構、縫紉機驅(qū)動機構對應連桿機構，同時每個產(chǎn)品均進行三大分析;“機械設計模塊”與“機械設計課程訓練”主要以產(chǎn)品“減速器”展開，減速器機構基本涵蓋該教學模塊的所有內(nèi)容;“Pro/Engineer應用技術”教學素材均依托三典型產(chǎn)品而展開，不僅實現(xiàn)該模塊的學習，同時深化了對先修課程“機械原理模塊”與“機械設計模塊”的認識。四個教學模塊均以Pro/Engineer軟件為平臺而貫穿教學始終。

二、教學內(nèi)容組織安排及教學方式

四個教學模塊均是以三大典型產(chǎn)品:減速器、內(nèi)燃機配氣結(jié)構、縫紉機而展開的，每個教學模塊均按照認識、學習、實踐、驗證的分層遞進教學理念進行，另外，再利用機械設計實訓室陳列大量機構模型根據(jù)課時安排進行相關知識的擴展。

“機械原理模塊”及“機械設計模塊”教學內(nèi)容組織:傳統(tǒng)機械專業(yè)中這兩個教學模塊分成兩個課程來講解，不利于培養(yǎng)學生機械產(chǎn)品綜合設 計能力，本次教學內(nèi)容一體化設計教學改革中將兩個教學模塊進行整合。傳統(tǒng)機械原理教學中的材料力學與理論力學內(nèi)容放在第一章講解，由于其理論性較強，單獨列出講解缺乏著力點，學習枯燥，不利于高職生的學習，本次教改是將力學相關知識融合到相應的機構中講解?！皺C械原理模塊”及“機械設計模塊”作為基本專業(yè)課程內(nèi)容授課時間安排在“Pro/Engineer應用技術”之前，此時的學生并不熟悉Pro/Engineer軟件，沒有能力親自進行虛擬設計與仿真，教學條件也很難滿足每位學生利用Pro/Engineer軟件平臺進行課堂學習。因此，授課前教師先把三產(chǎn)品利用Pro/Engineer軟件數(shù)字化，生成虛擬樣機。教學時由教師進行操作演示，利用該軟件各模塊的強大功能演示相應的教學內(nèi)容，相對于其它多媒體課件具有更強的真實感、靈活性、可操作性，有利于學生的學習，提高學習興趣，同時，便于教師的教學，再基于課前學生對三大機構的感性認識，較容易短時間內(nèi)實現(xiàn)教學目標。相對于“機械原理模塊”來講，“機械設計模塊”部分內(nèi)容具有較強的直觀性、自學性，鼓勵學生主動參與到該部分內(nèi)容的教學中去，但大部分內(nèi)容教學仍由教師主導。

圖1 基于典型產(chǎn)品課程體系教學內(nèi)容一體化設計

“Pro/Engineer應用技術”教學內(nèi)容組織:整個課程內(nèi)容以三個典型產(chǎn)品設計與主要零部件制造為項目載體，教材采用校本教材的形式，為簡化內(nèi)容，教材主要以三個典型產(chǎn)品零部件二維工程圖構成，除機構運動仿真、機構分析、數(shù)控加工仿真等教學模塊內(nèi)容介紹每一步的操作外，教材中三維造型模塊以教學素材的形式出現(xiàn)，不詳細介紹Pro/Engineer軟件的具體操作，培養(yǎng)學生產(chǎn)品造型的靈活性、創(chuàng)意性，提高學生創(chuàng)新意識。教學過程中更多地強化學生主動參與教學意識，除基本工具講解外，更多的教學內(nèi)容以學生為主導，教師以引導學生發(fā)散思維為主，并注重過程考核。

“機械設計課程訓練”教學內(nèi)容組織:該課程是“機械原理模塊”及“機械設計模塊”學習后設置一個理論聯(lián)系實際的非常重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是使學生得到相關的基本知識綜合運用和基本技能訓練的重要環(huán)節(jié)，具有強化學生機械專業(yè)綜合技能培養(yǎng)的有效手段。該課程主要以三產(chǎn)品中的“減速器”設計為目標任務，學生根據(jù)減速器實現(xiàn)工作條件要求，制定設計方案，合理選擇傳動機構和零件類型，并計算出零件的尺寸和機構設計，并生成二維工程圖，最后利用Pro/Engineer軟件生成數(shù)字化樣機。設計中充分利用Pro/Engineer軟件參數(shù)化設計、多目標優(yōu)化設計功能，培養(yǎng)學生綠色設計意識。同時，利用Pro/Engineer軟件的數(shù)控加工仿真、機構運動仿真、動力學分析等模塊，全面對制造工藝、使用、維護、安全性等方面的仿真分析，以培養(yǎng)學生系統(tǒng)性的綜合設計與分析能力。該課程的教學任務主要在老師指導下由學生獨立完成。

根據(jù)四個教學模塊理論與實踐內(nèi)容比例以及自學的方便性，盡可能培養(yǎng)學生主動參與教學的積極性，安排學生參與教學行為程度由圖2課程體系教學行為連續(xù)區(qū)所示。

圖2 “機械設計課程訓練”體系教學行為連續(xù)區(qū)

綜上所述，依托典型產(chǎn)品的高職機械設計課程體系教學內(nèi)容一體化建設，有效實現(xiàn)了高職教學內(nèi)容以“窄”入手、實現(xiàn)“寬”的技能培養(yǎng)，符合高職教育的職業(yè)屬性及其短周期性，通過實訓室的建設以及Pro/Engineer高端三維造型軟件平臺的應用拓展，實現(xiàn)認識、學習、實踐、驗證的分層遞進教學理念，保證理論知識與實踐知識有效銜接，使教學內(nèi)容組織符合學生認知規(guī)律，在教學中突出學生的主體作用，提高學生的學習積極性，提高整體教學效果。

［1］童乃誠.高職課程教學內(nèi)容建設探討［J］.中國職業(yè)技術教育，2010(14):5-7.

［2］張毅杰，孔令瓊.SolidWorks在機械設計基礎課程體系中的應用研究［J］.云南農(nóng)業(yè)大學學報，2014(1):67-71.

［3］朱振林.課程群建設斷想［J］.黑龍江教育:高教研究與評估，2011(5):93-94.

［4］李云.高職課程群建設探討［J］.哈爾濱職業(yè)技術學院學報，2013(1):29-30.

［5］張海偉.我國高職課程改革的策略研究［J］.職教論壇，2013(4):13-15.