摘要:以“学工一体、校企合作”作为中心思想,针对解决学科课程没有将工作作为一个整体看待、技能训练课程常常忽视了综合能力培养这两个大问题、培养学生完成整体化工作任务的综合职业能力为着眼点,开发基于工作过程的《机械设计基础》学习领域课程标准,在开发过程中选择合适的任务载体作为学习性的工作任务,依据工作任务设计学习情境,再依据不同的学习情境设计教学活动。
关键词:机械设计基础;学习任务;学习情境;教学活动;工作过程;课程开发;
《机械设计基础》是职业院校机械类专业的一门重要的技术基础课,理论性和实践性都比较强,只有用理论解决实际问题,才能使学生深刻理解、灵活运用,产生学习的动力和兴趣,并进一步具有举一反三的能力。对于高职学生的教育要区别于传统教育,基于工作过程的《机械设计基础》课程是开发就是主要针对高职学生教育开发的一门课程,将工作作为一个整体看待,将技能训练课程结合综合能力培养全面教育,在校内专任教师和企业技术人员进行职业工作任务分析与调研基础上进行的,以“典型的工作内容”为依据组织课程内容,以学习性工作任务为载体设计教学活动。
1.典型工作任务
典型工作任务是由一个或若干个学习任务组成,通过学习任务的学习,能够建立职业学习与工作的直接联系,从而实现学习与工作、理论与实践的一体化。 《机械设计基础》主要培养学生的机械设计和分析计算能力、机械设备的使用和维护能力,查阅标准、手册、规范和有关资料的能力。
企业研发人员根据客户对机器功能的要求,确定任务要求;然后对机器进行功能分析,提出可能的解决方案,并对所有方案的可行性、社会效益、经济效益进行论证和评价,确定最终的设计方案,利用手工或计算机绘制机构运动原理图或机构运动简图;由设计人员明确机构的组成,决定尺寸和材料、结构形状和尺寸,在市场调研的基础上,进行动力系统和传动系统的设计和选择;运用二维与三维软件设计机构和机械零部件,利用分析软件进行运动学、动力学有限元分析、尺寸、结构优化分析等,利用计算机进行虚拟样机设计,决策出最终设计方案;用计算机绘制零件图和总装图,用计算机编制设计说明书和相关的技术文件,在加工车间进行零件的加工、组装、试制,最后交付给客户,征求客户意见并进行改进,承诺终身维护和维修。
2.学习目标
学生能够在规定时间内按计划和要求完成专用压力机的机构分析和设计、传动系统零部件设计、轴系零部件设计、机械连接设计、整机CAD设计、编制设计说明书和相关的技术文件等项目。学习完本课程后,学生应当具备机械设备设计和使用能力。包括:了解机械设计的一般过程和内容,掌握机械设计的一般规律和基本方法,树立正确的设计思想;掌握机构结构原理、运动特性和机械动力学的基本知识,初步具备确定机械运动方案、分析和设计基本机构的能力;掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识,具备设计机械设备的能力;具备运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料进行工程设计的能力;掌握典型机械零件的试验方法,进行实验技能的基本训练;掌握机械设计的新发展和现代机电产品的设计方法;能够正确阅读、撰写产品说明书及技术文件,能够进行工作记录、技术文件存档与评价反馈。
3、学习情境
《机械设计基础》的学习情境是在实训场地对真实工作过程的教学化加工,以完成具体的工作任务为目标,每一个学习情境均为一个或几个独立的学习性工作任务,是对典型工作任务的细化或重组。学习情境的前后排序符合学生的认知规律,采取从简单到复杂,从单一到综合的排列方法。覆盖常见的生产对象,并根据专业需求的不同调整任务载体。《机械设计基础》学习情境的设计覆盖机械设备中所有的零部件及典型机构。通过对机械制造企业机械设备的设计、分析、使用、维修维护等典型工作任务进行分析,结合学生的认知规律,以专用压力机的分析和设计为任务载体,共设计8个学习情境:
专用压力机送料顶料凸轮机构设计与分析(8学时) 专用压力机总装CAD设计与分析(30学时) 专用压力机机构结构分析(8学时) 专用压力机动力和传动系统设计(6学时) 专用压力机传动零件设计与分析(42学时) 专用压力机机械连接件设计与分析(16学时) 专用压力机轴系零部件设计与分析(20学时) 专用压力机冲压连杆机构设计与分析(6学时) 机械设计基础
学习情境按照专用压力机设计的工作过程进行排序,覆盖了《机械设计基础》学习领域所有的知识点和技能点。由于专用压力机是由机构和零部件组成的,所以先分析各零部件和机构的工作原理和设计,再整体分析总装的设计。每一个学习情境又是一个完整独立的工作过程。
4、课程开发的建议
4.1教材及相关资源开发
为更好地实施工作过程导向的任务式教学,要开发任务驱动式教材,包括工作任务书、任务指导手册等。在任务实施过程中,还需借助《机械设计手册》、《机械制图手册》、《机械设计图册》、《常用机构设计手册》等参考资料,查阅相关标准等。同时还需多媒体教学课件,多功能开放实验室、虚拟实验室等有助于项目教学的课程资源。
4.2考核方式
考核采取过程考核与期末考核相结合的方式,将重点放在对学生职业能力的综合评价上,其中过程考核占70%,期末考核占30%。过程考核按任务进行,每项任务结束后,根据学生完成学习性工作任务的情况、工作态度与表现进行考核,主要考核学生的知识运用能力、综合能力。过程考核40分为合格,理论考核20分为合格,如果有一项达不到要求,视为该科成绩不合格。理论考核以基本知识、基本概念、基本原理为主,大量采用客观题,建立试题库。过程考核以任务实施的实际过程为主,每完成一个任务单元评定一次成绩。
参考文献:
[1 ]姜大源. 职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.
[2]赵志群.工学结合课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.
[4]欧盟Asia2 L ink项目“ 关于课程开发的课程设计”课题组.学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007.
摘要:以“学工一体、校企合作”作为中心思想,针对解决学科课程没有将工作作为一个整体看待、技能训练课程常常忽视了综合能力培养这两个大问题、培养学生完成整体化工作任务的综合职业能力为着眼点,开发基于工作过程的《机械设计基础》学习领域课程标准,在开发过程中选择合适的任务载体作为学习性的工作任务,依据工作任务设计学习情境,再依据不同的学习情境设计教学活动。