基于任务驱动《典型机械结构的分析与设计》教学实践

张如盛 燕晓红

【摘要】针对高等职业技术教育的特点，采取以能力培养为本位的“任务驱动”教学模式，对目前高职《机械设计基础》课程教学中存在的问题进行了分析，提出了课程改革的基本思路，并对该门课程的培养目标、教学内容、教学方法、教学手段等进行了改革实践。

【关键词】任务驱动 机械设计基础 课程改革 教学模式

【基金项目】2012年度内蒙古自治区高等学校科研项目“高职机械制造专业工学结合人才培养模式探究”， 项目编号：NJSY12297。

【中图分类号】 G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）12-0255-02

1.引言

高职专业总有一门或几门重要的专业技术基础课程，这些课程直接培养学生对所学专业的兴趣和素养，教学效果的好坏关乎人才培养的成败。《机械设计基础》在机电类专业中就是这样的课程，它讲授广博的机械基本知识的同时，着重培养学生的设计技能和创新设计的能力。

2.《机械设计基础》课程现状

（1）培养目标不明确

能够解决实际生产工作中的问题，具备创新和综合设计能力，是高职学生有别于本科生培养的重点。因此，重视常用零件、机构等知识的学习，加强培养结构等拆装的动手能力，应当成为机电类专业学生培养的明确目标。

（2）教学内容实用性差

《机械设计基础》在多数院校业已形成的庞大课程内容体系里，往往教材内容不满足“必须与够用”的原则，常常是重理论分析，轻实践应用，恰恰应当加强的与工程实际密切结合的相关内容少之又少，更缺少实例；一些教材则是以本科同类教材为基础，进行压缩、删繁就简拼凑而成，造成内容多而教学时数不足的矛盾。

（3）教学方法不灵活

教学内容多而时数有限的矛盾，导致教师不得不“满堂灌”。在缺乏感性认识这一前提下，造成学生对所学内容难以理解、不能及时消化；学生在被动中，无法独立思考问题，达不到培养独立解决问题能力的目的，极大的限制了学生个性的发展和创造性思维方式的形成，不利于工程意识和综合素质的培养。

（4）教学手段简单

日常生活中接触到的机构、设备、零部件一般就是多数高职学生对机械所能了解的全部，基本没有工程观念，难以将理论知识点和工程实际相结合。而课程涉及的机构、零件、图表及设计计算非常多，简单的板书教学，就是再配有挂图以及多媒体等教学手段，学生也很难了解现实的工程实践，势必会影响教学的效果。

3.课程改革的基本思路

课程内容改革本文提出的思路是，将“机械设计基础”、“工程力学”、 “工程材料”三门课程融合到一起，并将课程改名为：《典型机械结构的分析与设计》。重点是按照真实工作岗位要求的工作任务，突破原有的知识体系，合理编排教学内容，实现学生在模拟完成真实工作任务的过程中构建相关理论知识体系，形成职业能力的目标。

由于该课程与实践结合极为紧密，课改思路必须在教学理念上，打破以知识为本位的传统学科体系，将任务驱动教学应用在教学中，强调“理论联系实际”、“理论为实践教学服务”；在教学内容上，以“必须、够用”为度，使枯燥的知识变成有趣的体验，使抽象的理论得到实践的验证，使学生增强学习机械专业知识的兴趣，进一步培养学生的实际动手能力、创新能力，加强学生的工程意识训练；在教学手段上，根据任务需要设计学习领域，内容编排的亮点和创新就是在实际结构的观察、拆解的同时融入知识内容的讲授，将教学安排在机械零件实训室中进行，采用现代教育技术和考核方法，探索“以任务为载体、教师为主导、学生为主体”的新型教学模式。

4.任务驱动教学实施过程

（1）课程目标的定位

机械类高职专业岗位多为机械设备的装配、调试、检测、运行、维护和保养等方面，认识机械零部件及各种运动机构是基础，加强机械分析方面的内容，使学生能够根据零件结构及特性调配组装是目标。

（2）教学模式的设计

本文提出，课程的设计应以真实机器为载体，从整机的认识、分析和构造情境入手，构成了一个由易到难的学习过程。这一过程又分解为一个个的“工作”，按照“典型工作任务”展开课程，让学生尽快进入职业角色，边学边练，能激发他们潜藏的学习兴趣，即所谓的任务为驱动。

（3）课程结构的构建

选取恰当的典型机械构建工作任务，先进行机械的拆装，再对各机构进行分解和分析。既可以从执行机构开始推演，逐个分析配套机构，也可以从原动机开始，层层推进，最后进行整合，这样两条路径都可以将相关的机构联系起来，实现步步推进、环环相扣的系统性教学。在这个过程中机器的特点、区别等核心问题会得到学生关注，有利于他们对知识的探索、理解和掌握。

任务驱动法教学过程，包括五个步骤：

（1）布置任务。明确工作任务的内容、条件和目标，对任务进行适当的指点和提示，让学生初步掌握完成任务的途径和方法。

（2）简单演示，学生跟学。教师的简单演示，加适当指导即让学生尝试完成任务。发现学生由于必要的知识准备不足而难以完成任务，应当尽快转入下一阶段。

（3）提出问题。基本能够模仿完成任务的学生，将针对如何理解操作过程提出问题；其它问题就必需是针对解决。

（4）引导解决。引导学生通过有针对性阅读教材、查阅资料，获取工作任务所需要的专业知识，并以适当的讲解使之理解的基础上应用于工作任务。

（5）回归任务。引导解决就是让学生把知识点与任务联系起来，去完成工作任务。在整个设计的过程中始终得到指导动手参与，容易掌握所学内容，同时具备一定技能。

4.课程的教学内容和组织安排

选择工作任务是教学活动的关键。实践中，我们将 “减速器的结构分析与设计” 这一工作任务，分成5个学习领域、26个学习情景、96个学习项目，安排一到两周完成减速器及其他典型机械结构的设计、拆装等综合实训。以一个具体的任务，用五个领域按认知要求把内容串联起来，力求达到综合能力训练的目的。

课程内容编排则本着选取理论知识基本够用为度的原则，对内容进行了全新的设计。以“减速器输出轴的设计”为例，首先安排轴系拆装实训，指导学生认识阶梯轴、联轴器、轴承、套筒、挡圈、键等轴的结构、零部件以及定位和固定方式，引导学生提出疑问，做到带着问题去学习。

在教学中从学生观察带式输送机中轴实物入手，讲授轴的分类和设计，通过动手拆装学习联轴器、轴承和连接等基本知识，运用已学到的有关力学知识，分析、计算三种轴的内力和应力，基本掌握综合运用各部分知识进行轴结构和强度计算，完成轴的设计。就是要从实践出发上升到理性认识，理论的运用指导实践，实现教学过程具体化、实物化、实境化，有效的提升教学效果。也就是教学过程的“理实一体”。

这样的教、学、做一体化课程是根据工作任务设计的，学生在工作中有独立进行计划工作的机会，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为，培养和锻炼了学生的综合能力；明确而具体的成果展示，提高了学生的自信心和成就感；自主克服、处理在工作中出现的问题，使学生学会面对困难；小组的讨论与合作，让学生锻炼了沟通与协作的能力；项目教学也使学生学会了自主学习的方法；为学生终身学习奠定了基础。

5.结束语

营造一个探索、实践、动手、分享的课堂，把某些相对枯燥的知识与实际工作结合到一起，在完成任务的过程中，体会艰辛与乐趣，不仅能促使学生提高动手能力、团队合作，也让教师的教学工作充满挑战。通过这几年的教学实践，我们感到，任务驱动教学法使课堂有活力和效率；学生提高了学习的积极性和主动性；教师的业务水平得到了极大的提高。

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，2007.6

[2]燕晓红，党华，龙育才.机械设计基础[M].北京：北京理工大学出版社.2010.6

[3]赵春江，关玉琴，燕晓红.理实一体化教学实践分析与思考[J].成人教育，2012，（12）.

[4]孙燕华.“机械制造基础平台”课程群项目化整体改革[J].无锡职业技术学院学报，2008，（3）.

作者简介：

张如盛，内蒙古机电职业技术学院水利与土木建筑工程系高级讲师，主要从事“水资源”、“工程力学”、“机械设计基础”的理论及实践性教学