高职机械工程类专业“计算机辅助设计”课程改革

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:项目课程已经成为职业教育课程改革的主导理念,是智能化时代职业教育课程发展的必然要求。“计算机辅助设计”是高职院校工科专业所开设的专业基础课,其应用广泛,是每个工程技术人员必备的基本技能。采用传统教学模式,常常出现学生课堂所学知识与企业生产实践相脱节的情况,因此“计算机辅助设计”课程需进行项目化教学改革,以任务和项目有机结合为设计框架的课程模式,开发基于理实一体化的新课程模式,采用过程考核等新的课程评价体系,提高学生的自主学习能力,培养学生的职业素养。

  关键词:职业教育;计算机辅助设计;项目化教学;课程改革;

  职业教育课程的目标价值取向是培养学生的职业能力。好的职教课程应该突出学生的主体地位,以职业活动为导向,侧重能力目标。采用项目这个载体,用任务训练的方式来培养学生的职业岗位能力,最终形成的应该是知识、理论、实践一体化的课程设计。项目化教学已经成为职业教育课程改革的主导理念,是智能化时代职业教育课程发展的必然要求,更能凸显职教课程的特质[1]。

  进入“十四五”以来,随着我国产业智能化、自动化、信息化的快速发展,“物联网+”、大数据、人工智能引领的产业变革,机械制造产业对“计算机辅助设计”学科群课程的改革及创新提出了新的要求和新的任务。“计算机辅助设计”使制造业发生了全新的改变,传统制造业不能完全解决的问题得以解决,因此制造业对计算机辅助设计人才的渴求也在不断增加。

  “计算机辅助设计”是辽宁轻工职业学院面向机械制造及自动化、机电一体化、数控技术、模具设计与制造等专业开设的一门专业必修课程,主要针对机械设计、机械加工工艺、数控设备操作、数控维修、模具设计等岗位开设,培养学生使用计算机辅助设计软件的能力,掌握使用软件绘制工程图的基本技能。通过本课程的学习,学生应能结合所学专业的实际,掌握计算机辅助绘图的基本方法,能够熟练使用计算机绘图软件,绘制完整的零件图和装配图,达到劳动部高级绘图员的操作水平。

  该课程的传统教学模式是讲授法,在学习完机械制图相关知识后进行本课程的学习,按照教材的内容和顺序逐一介绍计算机辅助设计软件绘图和编辑命令的使用和注意要点,在学期末安排机械零件图和装配图的绘制,其实用性不强,难以与机械工程类高职学生的实际岗位能力相对应,现实中常出现学生所学知识与企业生产实践相脱节的情况。因此,“计算机辅助设计”的教学必须紧密结合工作实际,对课程内容进行项目化改革,解决职业教育课程与岗位要求的对接问题,研究以任务和项目有机结合为设计框架的课程模式,开发基于理论与实践一体化的新课程模式,探寻高职院校计算机辅助设计的课程改革方式。

二、项目化教学改革思路

  (一)以企业项目为驱动开展课程改革

  “计算机辅助设计”属于应用型课程,在项目化教学情境中融入企业的生产要求和文化中,参照企业的实际生产活动,采用来源于生产一线的实用案例,用鲜活的案例构建完整的学习体系,营造真实的企业工作情境,必然能够全面推动教学环节的展开,增强学生的学习兴趣,使学生为贴合岗位工作能力的要求进行学习。

  (二)以岗位需求为导向开展课程改革

  根据机械制造工程等行业所涵盖的岗位群对此类专业人才的需求进行职业能力分析,对接的岗位群有机械设计、机械加工工艺、数控设备操作、数控维修、模具设计与维修、模具装配等。

  以实际就业岗位定位为导向,通过对辽宁大连地区机械制造相关企业的岗位需求进行调研和毕业生深度访谈,开展机械工程类专业“计算机辅助设计”课程的项目化教学改革,制定明确的人才培养目标,建立注重职业能力培养的项目化课程标准,以项目任务为主要载体,设计项目化教学过程,实现课程内容与岗位能力的对接,使学生真正掌握从事机械制造行业相关岗位所必需的“计算机辅助设计”职业的综合能力,全面提升学生的就业竞争力。

  (三)以职业素养为目标开展课程改革

  职业素养是职业教育区别于其他教育模式的关键教学内容,其重要性有时甚至超过了专业知识和技能的传授。这是因为职业素质不仅包括爱岗敬业意识、团队合作意识,还包括严谨认真的工作态度及对安全规范的遵守等,这些职业素质教育能够保证企业的生产活动有序、安全的进行。部分职业院校倾向于在针对综合职业素质的培养中单独设立一门课程,然而经过实践检验,最为有效的发展职业素养的方式是将其融入项目化教学,因此“计算机辅助设计”项目化教学改革要将职业素养的要求考虑进去。

三、项目化教学改革内容

  (一)课程标准

  合理的课程标准的编制是项目课程开发的关键点,课程标准是对课程的具体目标、内容、组织及教材编写与实施要求等要素的规定和指导。课程标准既是教材编写、教学实施、评价考核课程的依据,又是教学行政部门管理和评价课程的手段。完整的课程标准包含研究课程设置的依据、课程目标定位、课程内容、项目设计思路等内容。

  课程标准的编制首先要确定课程的知识、技能等要求,即确定本门课程的内容。通过对机械、数控、模具等工程类行业相关岗位的调研,确定“计算机辅助设计”课程主要面向的是机械工程类公司设计部门的零部件设计与绘图的相关岗位,这些岗位对“计算机辅助设计”课程的要求为:在满足机械制图标准和规范的前提下,能够准确、快速地绘制出符合制图标准的图纸,并以此为根据确定本课程的能力目标:能综合运用计算机辅助设计软件,根据国家机械制图标准和规范进行机械工程专业的零件图和装配图绘制,并能够达到劳动部高级绘图员的操作水平。

  在确定能力目标后,依据要获得这些职业能力学生应当“知道和理解”的内容来确定知识目标及其要求。要达到上述能力目标的要求,就要使学生掌握“计算机辅助设计”的基本概况,了解计算机辅助软件的特点和应用领域,能够熟练掌握绘制二维图形的绘图命令、编辑的使用方法和编辑使用技巧,掌握计算机辅助设计软件中的文字书写方法、尺寸标注方法,以及图纸打印显示等知识目标。

  除了能力目标和知识目标之外,还有一项重要内容,即职业素养要求。要培养合格的高职人才,职业素养是必不可少的。通过“计算机辅助设计”项目化课程学习,学生不仅能够掌握计算机辅助设计的绘图方法,而且能培养其自主发现问题、分析问题和解决问题的能力,满足机械工程行业相关岗位对“计算机辅助设计”课程的职业能力的实际需求,同时培养学生吃苦耐劳、善于沟通、互相合作的品质和科学创新的职业精神。

  (二)课程设计

  本课程教学以学生就业为导向,以突出“实用技能”为主,经过企业调研,在学院的专家指导委员会的指导建议下,对机械工程类专业的实际岗位需求进行了职业能力与任务分析。在教学过程中安排设计具有代表性的任务,达到“做中学”的目的,让学生在操作中学习理论知识,在练习中加强操作技能。

  本课程的课程设计涵盖了知识点与能力目标两大教学环节,并将二者有机融合到学习环节和实训环节中(见图1),通过这两个环节的训练,达到强化学生绘图能力的目的。其中,学习环节共包括5个项目、14个工作任务和5个对应的实训环节,并安排由简单到复杂的任务模式,使学生能在完成工作任务的同时掌握相应的知识点,从而达到熟练掌握绘制零件图和装配图的技能要求。

  (三)课程考核

  以往本门课程的考核方式是以期末上机成绩为主,沿用传统专业理论课程的考核方法,即平时表现占30%,期末上机操作成绩占70%,上机操作成绩按试卷给出的工程图完成度给出相应分数。但是随着高职院校的学生来源越来越广泛,其中有普通高中生源、单招生源、“3+2”中职生源,学生的个人学习起点不同,个性和特点也越来越突出。在原考核方法中,期末上机操作成绩占比太多,直接影响学生是否通过该门课程的考核,因此学生的关注点就放在了如何通过期末上机操作上,导致学生在期末上机操作时作弊。而项目化教学改革以实践为主,注重过程评价,关注学生的综合素质评价,可以通过课堂提问、学生作业、平时检测、上机实践、上机考试等综合评价学生的成绩,对在学习和应用上有创新的学生给予鼓励,从而让学生的关注重点在于平时学习和作业的完成情况,而不再只寄希望于最后的期末上机考核。

  改革后的“计算机辅助设计”课程实行过程考核方式为:总成绩(100%)=平时考勤(10%)+学习态度(10%)+项目跟踪成绩(80%)

  其中,项目跟踪成绩(80%):按项目中的任务考核,每个任务在课上由教师评分,并于期末合算各任务的总分,取各分值的总和折合成总成绩的80%。这样可以促使学生在平时的学习过程中积极完成各项目的任务,在各阶段过程考核中加强训练,不再寄托于期末的“临时抱佛脚”。

四、项目化教学改革实践

  从2017级学生开始,辽宁轻工职业学院在机械制造及自动化、数控技术、模具设计与制造等工程类专业中实施了“计算机辅助设计”课程项目化教学改革。在新的课程教学模式之下,学生在学习过程中产生了阶段性项目成果,同时看到了自己的成果,对课程内容产生了兴趣,对自己也产生了信心。在“做中学”的过程中,不仅锻炼了学生的技能,而且发展了学生具有综合性质的职业能力。本课程改革的效果具体表现在以下几个方面。

  1.课程项目取材于机械工程行业职业岗位内容和实际工作流程,学习目标明确,项目成果可量化考评,学生更有兴趣学习,并且在教师的指导下,学生成为学习的主体,更加激发了学生学习的主动性。

  2.“计算机辅助设计”项目化课程教材改革。由本院教师团队依据项目化改革教学方针的指引,编写并出版了《计算机辅助设计———Auto CAD案例教程(第二版)》教材,在近几年的教学使用过程中,深受广大用书单位的好评。教材编写完全打破了传统章节模式,采用项目式教学,任务驱动模式,所采用的教学素材易教易学、深入浅出、循序渐进,适应学生个性化发展和不同专业的培养目标,突出技能培养和创新能力培养,在课程学习活动中渗透职业素养教育,为学生后续的职业生涯发展打下了基础。

  3.“计算机辅助设计”项目化课程教学资源平台建设。按照项目教学改革模式思路,运用信息技术对教学资源进行整合,辽宁轻工职业学院已经在学院教学网络平台上构建了“计算机辅助设计”课程项目化教学资源,不仅解决了教学资源结构化的存储问题,而且便于学生对教学资源的查阅和使用。“计算机辅助设计”课程网络平台的构建,以任务为中心设计各个项目和实训模块,完成多种教学素材的积累,有电子教材、微课、教案、实训内容及任务等。通过丰富、细致的教学资源,使学生即便没有教师的指导也能自主完成项目,并开展学习活动。通过平台的使用,能够实现对学生项目完成效果的实时评价,对学生的学习成果及时作出反馈,既为课堂教学行为分析提供了数据,又为持续丰富平台资源提供了路径。

五、结语

  职业教育课程的最终目标是培养学生的实战能力,即解决实际问题的综合能力,因此职业教育应该基于能力本位进行课程设计,将教学变成能够量化考评工作成果的活动,从而真正激发学生对教学活动的参与。在知识与工作任务之间建立因果联系,让学生掌握整个工作过程,发展职业综合能力。

  “计算机辅助设计”是高职院校工科专业所开设的专业基础课,是机械工程类专业的专业必修课,可以说计算机辅助设计是每个工程技术人员必须具备的一项基本技能,但是在现实中常常出现学生在课堂中所学的知识与企业实际生产情况脱节的情况。因此,“计算机辅助设计”教学必须紧密结合工作实际,在特定的工作情境中进行实践活动。项目化课程改革始终紧密围绕实际任务项目,并以此设计每一个教学活动,每个项目的教学目标是使学生获得具有实际价值的产品或结果,以此激发学生的学习动机,充分调动学生的学习积极性和主动性,让学生主动建构自身的知识体系,在课程学习活动中渗透综合职业素质教育,为学生未来走上工作岗位奠定良好的基础。

参考文献

  [1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

作者:张颖 赵颖 单位:辽宁轻工职业学院机电工程系 大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心

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