NX机械三维设计课程活页式教材开发及应用探索

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  [摘  要]活页式教材是国家为提高人才培养质量,推进“三教”改革倡导使用规划类型的教材,本文以装备制造类专业NX机械三维设计课程为例,融入1+X数控车铣加工、多轴加工职业技能等级证书等考核标准,并结合本校已建成的线上线下混合课程信息化教学资源,提供一种活页式教材开发步骤、样例,通过一学期的应用实践,取得了较好的教学效果。
  [关键词]活页式教材  1+X  线上线下  探索实践
  中图分类号:G712     文献标志码:A
  基金项目:2019年度陕西高等教育教学改革研究(重点)资助项目(项目编号:19GZ002);杨凌职业技术学院2020年教育教学改革基金项目(项目编号:JG20-30)。
  研究背景及意义
  2019年1月,国务院发布《国家职业教育改革实施方案》,提出建设一大批校企“双元”合作开发的国家规划教材,倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。本文以杨凌职业技术学院机电一体化技术、机械制造与自动化两个专业人才培养方案中专业平台课程NX机械三维设计课程为研究对象,NX机械三维设计课程内容涉及机械类零部件的二维工程图绘制、三维实体建模、装配、加工制造等。实操考核内容较多,学生自主训练学习内容也比较多,因而设计一种可借鉴、可推广的活页式教材,对提高学生学习效果和提升学校人才培养质量及培养装备制造类专业急需技术技能人才具有重要意义。
  活页式教材开发的步骤
  1.典型工作任务分析
  活页式教材典型工作任务源于企业生产实际任务,任务选择时,首先要充分对接如何将生产实践中岗位任务完成清单、岗位人员分配情况、核心工作岗位、岗位的工作环境等融入教材;其次对接企业生产和经营过程中从接受任务到交付完成的这一整个过程;进而再考虑任务中的具体工作对象、工具和材料、工作方法、劳动组织方式及工作要求等。例如减速器中轴类组件包括轴、键、定距环,低速轴还包括齿轮,齿轮通过键与低速轴连接,在轴类零件设计时要考虑生产周期,加工设备、工艺流程、质检及6S管理等。
  2.学习情境设计
  学习情境设计要充分考虑工作任务的任务量大小、课程的总课时、教学单元的课时安排、教学机房的布置、学生的自主学习能力及授课教学团队的教学经验等,并且融入的职业信息要在教学过程中体现出来,一般可以通过表格或图形来展示。
  3.学习任务开发
  学习任务设计是根据特定的教学条件对学习任务进行情境描述,然后确定目标与内容,最后提出教学建议。内容包括情境描述、学习目标、学习内容,其设计结果为“学习任务描述表”。
  4.学习资料开发
  学习资料是建立教师与学生之间学习信息传递、思想交流的重要载体。活页式教材的重要作用是指导和帮助学生在完成工作任务的过程中能够像企业生产实践技术人员一样思考和解决具体的问题,在工作过程中获得知识,达到有效学习的目的。学习材料的种类很多,根据它们在学生学习过程中所起的作用,可以分为引导性材料和相关知识点两类。
  5.学习任务活页式方案设计
  活页式教材+信息化资源设计的重要意义是将传统讲授方法转变为以学生自主学习为中心、在学习过程中由学生完成工作过程,即对接完成生产工作任务,帮助学生建立工程过程与生产工作任务的对接关系,进而能很直观地了解和习得知识,进行實践锻炼与理论学习,建立职业素质培养与技术技能锻炼之间的密切联系。学生一个完整的活页教材内容学习过程其实就是一个理论与实践一体化的能力培养和提升过程。
  6.活页式教材数字化资源设计
  随着“互联网+”信息技术的快速发展,以活页式教材为核心配套数字化资源形成一种教材内容更丰富、更生动、更直观及更加符合职业院校以学生为中心的立体化教材。本课程配套学院优慕课平台信息化教学资源及活页式教材,可以通过二维码提供的工程图纸、微视频、动画、运动仿真、微课等呈现出来。
  活页式教材的教学应用
  活页式教材在教学实施中采用行动导向教学,以学生为中心,通过有效的教学设计与实施,将综合职业能力培养落到实处。例如在完成工作过程中通过设置各种类型的引导问题帮助学生获取知识点与技能点。
  1.活页式教材教学实施原则
  (1)活页式教材以培养学生综合职业能力为目标
  活页式教材教学实施的出发点应该是如何有效培养学生胜任工作所需的综合职业能力、技术技能、工匠精神,具体就是工作完成能力。然后基于这些再考虑布置匹配的情景和任务,并通过完成任务的过程加以实现。活页式教材教学实施是以学生为中心,教师不是简单传授课程知识,教学方法也不是传统的直接讲授,否则很难培养学生的综合职业能力以及工匠精神。活页式教材教学实施应基于源自生产企业实际工作展开,通过完成活页式教材上的任务培养学生的综合职业能力、工匠精神等。
  (2)活页式教材应以学生为中心进行教学综合设计与实施
  活页式教材教学实施以学生为主体,学生有明确的目标,处于积极、主动的状态。教师通过活页式教材创设情境布置任务,基于学生完成任务的过程展开教学,教师关注如何布置学习环境、开发相应的学习资料、建设必要的学习资源,考虑怎样让学生了解实际工作要求、怎样引导学生完成任务、怎样使学生理解所讲内容并有效应用、怎样给学生提供辅导等,使学生在完成活页式教材上的任务过程中养成职业能力。
  (3)活页式教材应让学生做中学
  活页式教材教学实施应模拟工作情境、确定工作任务,保证学生通过引导顺利完成工作任务,在这一过程中提高学生的学习效果及综合能力。学生学习能力的提高与模拟提供工作任务情境一一对应,能力的发展提升是在真实的实践应用情境中进行的,这就需要学生必须认真完成这一工作任务,这也是遵循了职业能力发展的基本规律。因此,由传统教学“讲中学”的被动的教学方法转为以学生为中心的“做中学”的教学方法,是能够较好地、高效率地增强学生综合职业能力的一种培养方式,   (4)活页式教材应让学生经历完整的工作过程
  完成工作过程是对完成一项任务的工作过程的系统描述,要想培养学生系统工作和处理问题的能力,必须重视工作过程阶段的完整性。以直接讲授为主的传统教学正是因为涉及或重视了其中的个别环节,在教学过程中常常被简化为学生被动接受理论知识,忽略了诸如计划和检查这些关键的环节,导致其中蕴含的能力培养缺失,无法有效培养学生系统工作和处理问题的能力。学生使用活页式教材完成工作任务所经历的工作过程对培养他们自身的综合职业能力非常重要。教师在实施教学过程中要兼顾制订工作任务的层次问题,因为不同层次的学习任务会影响学生工作过程的完整性。封闭型的任务答案具有唯一性,与开放型任务和设计导向任务相比,对制订计划、作出决策等阶段的要求相对较低。
  2.活页式教材教学实施要求
  活页式教材开发的宗旨是提高学生的综合职业能力,教材内容开发的工作任务源自某一行业或某一职业中的典型工作任务,NX机械三维设计课程中的工作任务主要是针对装备制造类生产企业中的典型工作任务,如减速器中轴类组件、盘盖类零部件等的设计及加工。活页式教材在教学实施中对授课教师的教学方法、组织形式等提出了更为严格的要求,教师的教学组织、学生管理、教学资源准备难度更大,因此在教学实施时应考虑以下方面。
  (1)教师作用与有效教学
  在教学组织、实施及信息化教学资源准备等方面需要教师投入大量时间与精力精心准备,最好组建一支在职称、教学经验、专业特长等方面都有优势的教学团队,控制好教学的各个环节,使教学实施时能更加具体、系统、完善;NX机械三维设计课程教学中,教学环境为学院计算机辅助实训室与创新工作室,学校提供给学生各种资源,尤其是信息化教学资源,以学生为中心,促使其积极学习,同时要发挥学生任务小组的作用,加强对学生学习质量的监管。
  (2)学习目标和学业评价
  通过学习情境设定的学习目标,必须要在工作任务完成的过程中体现出来,完成工作任务即达到设定的学习目标。学业评价可以通过设置不同表格,例如学生自评表、学生互评表、教师评价表等,表格内容详细,要包括设置完成任务的目录、评价项目、评价标准、分值等,最后一定要将结果反馈给学生,激励学生在已有的成果上再努力完成新的目标。
  (3)学习内容和活动设计
  教师在使用活页式教材进行教学时,需搭建完成工作任务与知识点两者之间相互联系的桥梁,把需要学生完成的工作任务进行逐一拆分,可以通过设置若干引导问题、表格等帮助学生獨立自主学习以及通过实操来完成整个教学活动,即工作任务。在实施教学的过程中,必须以学生为中心,要有过程监督与结果的质量把控。
  (4)教学方法和组织形式
  在教学方法和组织形式上采取行动导向教学,设置若干引导问题帮助学生进行思考、学习及实践。依据完成工作任务量的大小,建立合适的工作任务小组,小组学生在相互配合、交流中一块完成工作任务。在任务分组时要熟悉班级学生的学习能力、工作态度、职业素养以及性格差异,然后合理分组。
  (5)学习资源与教学环境
  NX机械三维设计课程与学院机械加工实训中心、机械设计创新工作室、工业产品数字化设计与制造创新工作室等要紧密配合,为学生提供相应的工作环境,并尽可能地做到与企业生产环境保持一致,使学生能提早熟悉未来实际工作中的工作规程、制度、安全生产与健康保护等,通过机械加工实训中心6S管理制度的学习,使学生掌握正确处理切屑、废品等的技术,培养学生的环保意识。
  结  语
  活页式教材是“互联网+”教育背景下的一种教学创新模式,活页式教材促使职业教育教学从教学理念、教学内容、教学组织形式、教学方法、教学资源配备等方面进行了一次质的改变。活页式教材要求授课教师在教学中要从根本上转变教学理念,在教学组织实施过程中需要进行创造性的工作,进而提高学校总体的教学效率及人才培养质量。
  参考文献:
  [1]蔡跃.职业教育活页式教材开发指导手册[M].上海:华东师范大学出版社,2020.
  [2]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.
  [3]刘彩琴.职业教育工学结合一体化课程开发与实施[M].北京:北京师范大学出版社,2014.
  作者单位:杨凌职业技术学院机电工程学院  陕西杨凌
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