素質能力融合的高職制造類專業(yè)課程探索與實踐

史瓊艷

摘要：針對高職專業(yè)課程教學中“素質目標泛化、難以評價”等問題，結合機械制造與自動化專業(yè)《機床夾具設計》課程的性質和特點，本著“素質能力雙線融合培養(yǎng)”的指導思想，從標準制定、教學實施、評價反饋等方面進行了系列理論研究和實踐，取得了預期的教學效果。

Abstract： Aiming at the problems of "generalization of quality objectives and difficulty in evaluation" in the teaching of higher vocational professional courses， combined with the nature and characteristics of the "machine tool fixture design" course of machinery manufacturing and automation， in line with the guiding ideology of "quality and ability two-line integrated training"， A series of theoretical research and practice have been carried out in terms of standard formulation， teaching implementation， evaluation feedback， etc.， and the expected teaching effect has been achieved.

關鍵詞：素質+能力;雙線融合;課程模式

Key words： quality+ability;two-line fusion;teaching mode

中圖分類號：G712.3;TH16-4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0240-03

0? 引言

基于機械制造與自動化專業(yè)職業(yè)崗位要求，《機床夾具設計》課程以機械加工企業(yè)典型零部件制造用夾具為載體，結合線上線下混合式教學模式，設計教學過程，并將素質養(yǎng)成和能力達成貫穿始終，融入“工匠精神”與“勞動教育”理念，打造守初心、鑄匠魂、強素質的高效課堂。（圖1）

1? 教學總體設計

1.1 教學內容分析

1.1.1 開發(fā)知識能力素養(yǎng)集實現(xiàn)素質能力目標顯性化

針對專業(yè)教學中“素質目標泛化、難以評價，傳統(tǒng)課程難以有效承載育人功能，教師育人主體作用缺位，學生學習內驅力激發(fā)不夠”等問題。針對學生發(fā)展和企業(yè)需求進行廣泛調研，運用人格特質理論，以健全人格為基石、工匠精神為主線，構建由“自信自強”等15項指標“能夠勇于面對和克服困難”等125項觀測點構成的素質標準體系;以共性技術為主體、關鍵工藝為重點10項指標86個模塊組成的能力標準體系，融合集成專業(yè)課程“素質能力集”，實現(xiàn)素質能力顯性可測。

以項目為載體重構學習內容，通過項目教學設計、子項目教學設計和單元教學設計，將素質培養(yǎng)的15項指標和能力培養(yǎng)的各項指標，根據(jù)學生各個階段的目標要求融入不同子項目的完成中，貫穿于專業(yè)教育全過程，為真正實現(xiàn)“做中學、學中做”，有效提升學生崗位適應能力奠定了扎實基礎。通過項目實施，達成知識、能力目標的同時，更有助于培養(yǎng)學生素質。（圖2）

1.1.2 構建立體化虛擬加工工藝系統(tǒng)增強夾具設計情境化

本課程專業(yè)性很強，內容抽象，特別是定位分析這部分學生學習起來容易覺得枯燥無味，大部分學生空間想象力不足，很難設計出合理的方案。通過創(chuàng)設任務情境和系列活動，讓學生對企業(yè)實際生產的零件進行夾具設計，讓學生不斷在發(fā)現(xiàn)問題→思考問題→解決問題的過程掌握教學重難點。通過翻轉課堂，變革教學方式、知識呈現(xiàn)方式、教學互動方式、評價考核方式，充分調動學生學習的積極性和主動性，以增強教學效果。

1.1.3 融合多樣化信息化手段化解教學重難點

傳統(tǒng)教學模式難以適應信息時代學生的學習需求，因而在網絡平臺構建了適合學生興趣的線上課程，幫助學生自主學習;依托在線課程建設，建成了既適合輔助教師教學又適合支持學生自主學習的微課、動畫、PPT、視頻、案例等資源。同時利用3D仿真零件庫、CAD/CAM仿真軟件設計，3D打印技術實現(xiàn)從圖到物。利用云課堂，加強師生交流，活躍課堂氣氛;利用“夾具設計”闖關游戲，貫穿課前課后，激發(fā)學生的參與熱情。采集課堂相關數(shù)據(jù)，為教學診斷改進提供數(shù)據(jù)支撐。

1.2 學情分析

本次課的授課對象為機械制造與自動化專業(yè)二年級學生。職教云課程平臺的往屆生數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示：學生對根據(jù)加工要求限制自由度、定位元件限制自由度情況、非標準件結構以及定位方案合理性分析等知識點理解不透徹。

從認知和實踐能力方面來看，學生通過課程平臺完成課前預習，對鉆夾具的組成有一定的認識，并能夠熟練運用相關繪圖軟件繪制圖紙，但空間感不強，加工系統(tǒng)概念缺失。學生喜歡信息化的學習方式，樂于從手機和網絡獲取知識;自我意識較強，喜歡啟發(fā)式教學，在實際動手工作中尋找成就感。根據(jù)學生在線學習行為數(shù)據(jù)分析：學習自制力弱，缺乏自我管理，學習效率不高。參與型和消極型學習者占比較高，積極學習型較少。

1.3 教學目標與重難點

結合學生情況，以崗位能力需求和課程標準為依據(jù)，確定“關愛生命，設計銷軸鉆夾具”項目的三維教學目標與對應的觀測點。

基于以上目標，結合學情，確定銷軸鉆夾具設計的教學重難點。

①教學重點。六點定位原理、定位基準選擇、夾緊方案選擇、繪制鉆夾具裝配圖。②教學難點。定位方案設計、非標準件設計、導向裝置設計、夾具整體結構設計。

2? 教學實施過程

2.1 教學模式

遵循“以素質教育為突破口、以滿足社會發(fā)展和人的個體發(fā)展需要為目標、以工匠精神培育為主線、以發(fā)揮專業(yè)教師主體作用為關鍵、以素質與能力融合培養(yǎng)為路徑”的全人格育人教學理念[2]，采用線上線下混合式教學模式，引入企業(yè)真實的零部件夾具設計案例，并結合時政要素、社會熱點與勞動教育設計了教學內容與線上活動，更能激發(fā)學生的學習興趣，讓學生樂于參與學習，樂于接受所學知識。

2.2 教學策略

以完成銷軸鉆夾具設計為總任務，分解為四個子任務。通過任務驅動的教學方法，引導學生自主探究、小組合作完成“課前預學、課中研學、課后深學”學習過程，最終完成任務。

學習過程利用職教云平臺、微課、動畫、仿真繪圖軟件、游戲攻關進階、在線智能測量等信息化技術輔助教學，結合素質與能力評價APP與教師引導，有效突破了教學重難點。職教云在線課程學習實現(xiàn)了教學的全程管理，適時采集活動數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析結果，實現(xiàn)個性化學習和差異化指導。

2.2.1 教學重點解決策略

①認結構。課前，學生到夾具實驗室找出各種導向元件，搜索導向裝置動畫或視頻圖片上傳至平臺，完成課前測試，為課程學習奠定基礎。課中，每組發(fā)一套鉆套觀察，結合各種鉆套三維圖或動畫。擴展小組討論總結，得出各種鉆套的使用場合及結構特點，深化學習效果。

②看拆分。觀看不同類型的鉆夾具裝配動畫，小組討論確定螺釘座鉆孔的鉆夾具類型。各組匯報交流，突破教學重點。

2.2.2 教學難點解決策略

①練搭建。學生小組合作進行“鉆夾具”闖關游戲中級模式，學生小組討論自主選擇各種元件搭建出鉆夾具結構。學生操作完成后，將游戲方案上傳至教學平臺，學生進行匯報和評價，強化鉆夾具的結構認知。②實動手。利用3DSource零件庫和3D仿真軟件設計出鉆夾具整體方案，學生在操作時，教師進行指導和答疑，攻克教學難點。

2.3 教學過程

為了更好地表述教學實施過程，下面主要介紹子項目三“搭建銷軸鉆夾具”的教學過程，該過程分為課前預學、課中研學和課后深學三部分。課中，按照夾具設計工作流程和學生認知規(guī)律，將4課時的教學活動安排為“原理探究、方案構思、結構設計、成果展示、課堂總結、考核評價”六個環(huán)節(jié)。（圖3）

2.3.1 課前預學

學生課前在職教云平臺上查看任務（學生工作頁），明確學習任務。完成以下操作：①下載學生工作頁;②學習微課和閱讀材料;③思考怎樣確定銷軸零件徑向孔的位置，小組合作畫出方案簡圖，上傳至平臺;④完成課前測試;⑤觀看“火神山醫(yī)院建設”全過程，見證中國速度，提升民族自豪感和專業(yè)自豪感。課前測試結果表明，鉆套的選用等內容學生不易掌握。依據(jù)測試結果和學生的學習能力，合理優(yōu)化小組結構。

2.3.2 課中研學

①認結構，選擇鉆套。學生獨立學習鉆套類型的選擇，每組發(fā)一套鉆套觀察，結合3DSource零件庫中鉆套三維圖或動畫。擴展小組討論總結，得出各種鉆套的使用場合及結構特點;抽小組講解，其他組補充點評。獨立選擇銷軸鉆孔工序相應的鉆套，抽1人講解，其他組點評。獨立完成鉆套選擇配對題。

②看拆分，設計鉆夾具類型。獨立學習鉆夾具類型的微課;觀看不同類型的鉆夾具裝配動畫。小組討論確定螺釘座鉆孔的鉆夾具類型;畫出鉆夾具結構草圖。各組發(fā)言交流，評價方案。

③練搭建，搭建銷軸鉆夾具。小組合作進行“鉆夾具”闖關初級游戲。過關的挑戰(zhàn)中級游戲;失敗的繼續(xù)初級游戲。操作完成后，將游戲方案上傳至教學平臺。不同方案的進行匯報，評審小組評審方案。挑戰(zhàn)高級游戲。小組討論游戲過程中的難點。

④實動手，設計鉆夾具整體方案。學生獨立畫圖，用CAD/CAM軟件畫出鉆夾具整體方案圖;抽1人講方案，其他同學評價方案。教師根據(jù)學生工作頁布置任務，巡回指導，記錄學生完成任務和活動時的行為表現(xiàn)并分析結果。

⑤評價考核。通過雷達圖APP進行素質觀測點與項目完成情況的教師評價、組間互評和自我評價。各小組分享本組及其他組別學習過程中的優(yōu)點和不足，教師點評并總結學習內容，將團結就是力量的思政思想融入總結：鉆夾具的各零件單獨放是無用的，通過一定的裝配關系裝配在一起就成了可加工零件的夾具，這就是團結的力量。無論是“火神山的火速建成”還是我們在課堂上的團結互助共同印證了“新時代中國團結就是力量，團結才能前進！”

2.3.3 課后深學

學生完成拓展訓練任務，觀看教學案例庫中的鉆夾具視頻，分析其結構并將結果上傳到課程平臺，同時開通與企業(yè)教師連線，實現(xiàn)與企業(yè)的溝通交流以及反饋。通過課程平臺反饋學習問題，接受下節(jié)課的學習任務。教師課后針對素質能力評價蛛網圖APP發(fā)現(xiàn)的問題，對學生進行個性化的輔導。

3? 教學實施成效

3.1 實施成效

3.1.1 變革學習方式，學習效果顯著提升

以學生為中心，激發(fā)學生學習興趣為邏輯起點，通過信息技術的運用，融情境創(chuàng)設、師生交互、即時反饋于一體，優(yōu)化教學生態(tài)，變要學生學為學生要學。通過情境、對話、小組協(xié)作等多種交互式學習方式的建構，驅動學生用腦想、用心悟、開口講、動手做，激發(fā)學習興趣，提升學習效果。

3.1.2 校企合作，助力素質與能力有效達成

教學過程中采用的教學項目均為企業(yè)的真實零部件，課程目標根據(jù)企業(yè)崗位需求進行量身定制。在教學過程中，以學生為中心，教師引導學，充分發(fā)揮學生的主體作用;強化學生專業(yè)技能的同時，培養(yǎng)學生團結合作、精益求精等素質目標、熱愛勞動和工匠精神，達成企業(yè)崗位所需的素質與能力。

3.1.3 實施“項目引領、矩陣聯(lián)動”校企合作機制，推動課程團隊成長

以深度“產教融合”為綱，以教學、科研、培訓等為橫向，以行業(yè)專家、企業(yè)工匠、教師為縱向，以人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務三大功能項目需求為引領，實施橫向協(xié)同、縱向聯(lián)合，建立“項目引領、矩陣聯(lián)動”協(xié)作機制，推進課程團隊教師在校企項目中緊密協(xié)作、在協(xié)作中提升教學能力，打造課程教學“高效課堂”。

3.2 特色創(chuàng)新

3.2.1 開發(fā)了素質能力標準體系，實現(xiàn)素質能力顯性可測

從學生人格培養(yǎng)和企業(yè)崗位工作任務要求出發(fā)，從行為的可測性及不同“行為發(fā)生”頻率、情境、強度的差異性入手，運用人格特質理論和建構主義理論，構建了由“自信自強、誠實守信、團隊協(xié)作”等15項指標，“能夠勇于面對和克服困難、能夠遵守約定好的時間”等125項觀測點構成的素質標準體系;構建了由“能設計合理的定位方案、會選擇標準件”等12項指標和60個觀測點組成的課程能力標準體系。融合集成了課程的學習項目→學習任務→學習子任務“素質能力集”，創(chuàng)新了課程標準體系。以此貫穿課程教學設計、實施、評價全過程，實現(xiàn)素質能力顯性可測和素質培養(yǎng)可操作。

3.2.2 開展立體化評價，實現(xiàn)素質能力螺旋提升

針對素質、知識、能力三維目標，以學生、教師、企業(yè)教師為主體，貫穿課堂活動、課前課后全過程，建立立體化評價體系。依據(jù)素質培養(yǎng)相應觀測點和相應專業(yè)能力培養(yǎng)模塊，通過日常關注、記錄和考核等形式，開展教師評價、學生自我評價和隨機式、指定式、小組式隨堂相互評價，分階段形成個性化素質能力評價雷達圖，清晰測評不同學習階段素質能力相關指標的達成度。每次測評結果運用于教學診斷與改進，教師根據(jù)結果與目標的偏差，動態(tài)調整教學設計和實施，并針對性強化學生個體的弱項;學生通過結果比對，充分認識自我，進而不斷修正提升。形成周期性“評價→反饋→改進→提高”機制，促進素質能力螺旋提升。

3.2.3 組建結構化教學團隊，實現(xiàn)課程教學傳幫帶

建設由教授領銜，博士、講師組成的課程教學團隊。將教授的科研成果融入項目設計、教研成果融入教學改革，形成老中青結合的團隊梯隊，通過共同合作完成企業(yè)項目、共同開展教學設計，協(xié)作完成課堂教學，協(xié)同實施教學評價等形成課程教學改革的合力與傳承。

4? 結語

針對學生空間想象能力較弱的特點，在銷軸鉆夾具的教學中擬利用混合現(xiàn)實技術將虛擬場景與真實世界深度融合，更直觀地呈現(xiàn)“進不去、看不見、難再現(xiàn)、摸不著”的裝配位置的變化，更真實地增強“每人做、隨時動”的操作體驗;擬利用視頻捕捉系統(tǒng)全程錄制師生表現(xiàn)，尤其是教師的語言、教態(tài)等，輔以大數(shù)據(jù)分析診斷過程教學行為。通過系統(tǒng)化培訓、例會和集體備課等方式以點帶面創(chuàng)新教學組織、完善多元評價。以將工作頁形成教師和學生手冊開發(fā)等為切入口推進素質能力融合培養(yǎng)模式在其它專業(yè)課程中的應用，精準服務區(qū)域行業(yè)發(fā)展需求。

參考文獻：

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