提高高职机械类课程教学有效性探究

【摘要】本文通过分析高职教育机械类课程教学的困难和高职学生的普遍特点，从增强学生的职业认同感、更新教学手段、重视实训教学环节和注重学习过程考核手段四个方面论述提高高职机械类课程教学的有效性策略，为社会培养高质量的技能型人才。

【关键词】高职学生 机械类课程教学 有效性

【中图分类号】G64 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2022）18-0136-04

党的十八大以来，“制造业转型升级”“制造业向‘高质量发展”等战略被逐步提出，但对中国制造而言，要完全实现转型升级，首先要考虑由劳动密集型向技术密集型转变。技能人才对制造业转型升级非常关键，因此对技能型人才的培养成为国家人才培养的重要组成部分。机械制造业作为基础产业，其技能型人才的培养尤为重要。

然而，高职机械类专业课程教学难度大、要求高、实践性强，要把学习基础普遍较差的高职学生培养成为满足社会需求的机械类技能型人才，就必须在提高教学的有效性上下大功夫，确保机械类课程的教学质量。

一、机械类专业高职学生的学习现状

近年来，随着工业技术的深入发展和产业升级转型，技能型人才的需求量越来越大。据教育部2020年12月8日举行的新闻发布会披露，全国职校在校生2 857万人，高职招生占普通本专科的52.9%。但是，高职院校在高速发展的同时却出现了学生专业学习水平不断下降、专业素质降低的问题，严重影响了高职院校的发展，这是一个亟须思考和解决的问题。笔者对防城港职业技术学院（以下简称“学校”）、广西国际商贸职业技术学院防城港学院的学生进行网上问卷调查，收回有效问卷295份，了解到学习困难的学生比例高达53.56%。笔者认为目前高职机械类专业学生的学习现状如下。

首先，学生缺乏职业规划、定位、认同感和明确的奋斗目标。问卷调查结果显示，有68.81%的学生缺乏职业定位和规划。与学生访谈时发现，他们在选择专业的时候，缺乏对社会就业结构的了解，没有深思熟虑。只为拿到一张大专毕业文凭的学生并不少。再者目前社会上普遍存在一种对技能型人才的偏见，让学生对自己未来的职业有一种自卑感，这也导致学生缺乏职业认同感。

其次，学生基础差，自律性差，缺乏学习动力。高职学生普遍学习基础薄弱，有自卑心理。在中学阶段，他们大多没有养成良好的学习习惯，升入高校后，在强调自主学习的大学环境中，相当一部分学生缺乏自律和学习意志，逐步形成放松、懈怠心理。同时，机械专业课程的理论性较强，学习难度大，如机械专业课程中《理论力学》《工程力学》等课程十分抽象，《机械制图》《机械原理》等课程对空间思维能力要求较高，《电工电子技术》《液压与气压传动》等课程对逻辑分析能力要求较高，这对很大一部分在中学阶段没学好数理化的高职学生来说难度非常高。当学生面对这样的机械类专业课程时倍感吃力，难以跟上教师授课的节奏，易产生厌学情绪。甚至有些学生因此放任自我、放松学习，沉迷于网络游戏中虚度光阴。根据问卷调查结果，有57.29%的学生认为自己基础差，15.93%的学生有厌学情绪，19.66%的学生认为大学学习太枯燥不想学。

最后，实训时间、空间的不足影响学生对专业知识的实操水平。机械类专业的课程数量较多，仅专业课多达20多门，每门专业课程的授课时间非常有限，每门专业课留给教師指导学生实训的时间也就非常有限，而且机械类专业课大多比较抽象难理解，同时又具非常强的实践性，这容易导致相当一部分学生学不精学不透。机械专业的实训项目也很多，如金工实习、制图实训、电工电子技术实训、液压与气压传动实训、工业基础实训、毕业设计等，这些实训项目都需要学校提供实训场地。而学校的实训场地往往是有限的，同时实训场地由全校共享，分班级分时间段轮流使用。实训场地有限、实训时间不足，容易导致学生的实训不充分，影响学生对专业知识的应用水平。尤其随着高校不断扩招，实训场地和装备建设滞后，实训时间、空间不足的问题更显突出，直接影响学生专业实操水平。

二、提高机械类课程教学有效性的策略

（一）加强专业和职业指导，增强学生职业认同感

加强专业和职业指导，增强学生职业认同感，是高职教育必不可少的教学环节。学生只有了解所学专业并拥有职业认同感，才会有明确的学习目标和动力。

首先，学校要提高学生对专业及相关职业的认知。学校通过多次举办行业专家宣讲会、院系负责人作专业讲座、专业课教师结合专业课堂教学进行就业指导等活动，让学生意识到今日掌握扎实的专业知识和技能，是日后在事业上取得成功的坚实基石，学生需要树立正确的学习目标，激发学习动力。学校特别重视让学生明白机械类专业对国家经济发展的重要性及机械类专业的职业发展前景，让学生对就读本专业产生自豪感、认同感。

其次，学校针对目前社会上普遍存在的对技能型人才的偏见，树立榜样、培养工匠精神、重塑学生自信心。如学校学工部组织学生观看展现全国著名劳动模范铁人王进喜风采的正面宣传职业教育电影，向学生宣传大国工匠精神。又如让学生通过观影学习湖南华菱湘潭钢铁有限公司焊接顾问艾爱国、中国航天科技集团九院7107厂数控铣工刘湘宾、中国航发黎明工装制造厂数控车工洪家光等行业的顶尖技术技能人才，给学生立榜样，激发学生自豪感、认同感。学习过后要求学生撰写观后感、举行专题班会讨论，让学生从榜样的事迹中感悟到“天生我才必有用”的道理，无论是何种专业，只要掌握扎实的知识和技能，成为能工巧匠，就能为社会为国家作出应有的奉献，从而激发学生的职业向往，树立正确的职业观。

（二）更新教学手段，有效提高课堂教学效果

随着“互联网+”时代的到来，多媒体技术和3D技术的应用越来越广泛，教师队伍必须跟上时代的步伐，重视更新教学手段，在教学中运用现代教育技术有效提升课堂效率。可通过3D动画或3D建模技术使学生全方位、多角度地观察机械模块的工作原理，使静态教学变为动态教学，从而降低学生理解机械课程抽象概念的难度。

例如，在教授《机械原理》中的混合轮系的运动方式（如图1），学生仅靠课本中的混合轮系的简图想象它的运动方式会有些吃力。在课堂中引入3D建模软件，对混合轮系建模并组装（图1左侧三维视图），然后借助3D软件的运动仿真模块模拟混合轮系的运动过程，那么学生就能在课堂上非常直观地看到混合轮系的运动方式：齿轮1的运动经齿轮2（齿轮2′跟齿轮2一体）传给行星轮3，再由行星轮3带动太阳轮4。很容易建立起感性认知进而参悟其背后的运行原理。

又如在讲授《工程力学》时，教师要向学生讲解一个牵引钩的受力情况，并根据受力情况计算出牵引钩各部位的应力，找出牵引钩内部应力最大的地方。传统的教学方式：先绘制牵引钩简易图，分析受力点分布情况。然后，通过空间力系平衡方程式计算出各部位受力大小，并根据各部位的受力状况绘制出剪力图、弯矩图，从中找出可能产生较大应力的截面，再计算出这些截面的中性轴的惯性矩。最后，通过复杂的应力计算公式算出各关键截面的内部最大拉应力或最大压应力，找到牵引钩内部应力最大的位置。对学生而言，传统的教学方式非常抽象复杂，难以理解。对教师而言，这是一个艰苦的讲解过程。然而，应用3D软件的有限单元分析模块便可比较轻松地讲透这个问题。先在3D模型上设置受力参数，运用软件计算牵引钩内部受力情况。然后用3D软件非常直观地显示牵引钩3D静力分析应力云图，通过牵引钩3D静力分析应力云图可以明晰地看清楚牵引钩内部受力情况，如图2（见下页）。根据图2右边颜色所代表的应力情况，图中红色部分（A区域）为应力最大的地方，绿色部分（B区域）次之，蓝色部分（C区域）为应力较小的地方，那么牵引钩中部为红色（A区域），这个位置就是应力最大的地方。学生通过牵引钩3D静力分析应力云图很直观地了解到牵引钩内部应力情况，同时可以判断出牵引钩应力最大的位置，也就是最容易断裂的位置。可见，利用3D软件力学分析模块辅助教学，可以大大降低学生对工程力学知识的理解难度。

随着MOOC、学堂在线、雨课堂等在线教学平台愈发完善，微信、QQ、钉钉等社交软件的普及，线上线下教学能迅速结合形成教学方式多样化的混合式教学，让教学不再局限于三尺讲台。这让课堂内容变得丰满、容易理解，让课堂授课过程可以再现并存储，让教师的教学与学生的复习更加灵活多样。该混合教学一般的步骤如下：首先，在开课前教师需要建立一个班群（QQ群、钉钉群等）或者在线教学平台，将教学内容做成课件或者视频放到班群或平台，要求学生课前根据自己的情况学习;其次，面授结合课件或视频进行，课后将课件、视频放到班群或平台，方便学生反复观看学习，同时将一些更深层次的资料放到班群或平台，让基础比较好的同学在教师的指导下有效提高，从而实现分层次教学;第三，平时将试卷或题库做成在线问卷的形式放到班群或平台，方便教师布置课堂作业，收集学生作业，开展阶段性测试，及时了解学生学习情况，及时调整授课进度。实现线上线下教学融合，让教学无处不在，有效提高课堂教学有效性。

（三）重视实训教學环节，理论与实践有机结合

高职教育承担着向社会输送高素质技能型人才的任务，其课程体系中的实践活动尤为重要。实践包括虚拟实训、实验、技能竞赛、参与学校科研项目、到企业实习等多种方式。机械类专业的教学要求理论课程和实践环节必须有机结合，形成一套有效的教学模式。如学校通过校内举办各项专业技能竞赛或派遣学生参与国家相关组织举行的各项专业技能竞赛、创新活动提升实训教学水平，促进理论与实践的有机结合。在校内，学校通过经常性举办校内各项专业技能竞赛，为学生提供足够的竞技平台，让所有学生都能参与，从而普遍提高学生的专业技能水平，增强学生自信心，实现个性化培养。同时，学校积极组织学生参加全国职业技能大赛，以赛促教，提高学生参赛职业技能水平的同时也提高教师的教学水平。学校对接“1+X”证书制度建设，鼓励学生参加国家部门职业技能考试获取相关技能评定等级，考取国家认可的等级证书，如钳工证、电工证、车工证、桥式起重机证等，有效提升学生就业竞争能力。再有，学校参考学生考取的等级证书的级别、竞赛获奖证书，给让学生分配参与科研项目、升学或被推荐到优秀企业实习的资格，促使学生追求精益求精和创新的精神，提高钻研的积极性，并从中获得荣誉感、成就感、认同感，提高学生的竞争意识，发展学生的特长，培养学生的工匠精神。

此外，随着现代信息技术、虚拟仿真技术、全息投影新技术、VR（虚拟现实技术）/AR（增强现实技术）的不断发展，虚拟实训开始与教学相融合。学校积极回应该教学手段升级需求，大力推进建设虚拟仿真教学实践中心，极大缓解院校教学场地有限、设备有限的问题。虚拟实训可以模拟仿真机械工作原理、模拟机械故障失效现象，通过虚拟的场景再现工程问题，可以让学生模拟安装拆卸训练并通过人机交互功能操作使用机床或者各类机械设备，具有教学效率高、成本低、内容丰富和安全的优势，让学生无视空间近距离观察各类机器的运转，在保证安全的前提下感知并排除故障。借助虚拟模拟训练，还可以让学生不断重复训练直至熟练掌握，让学生真正进入现场实训前就已经获得大量的实训知识和深刻的专业知识感知能力，提升实训教学阶段的学习效率。

（四）注重学习过程的考核，确保学生有效学习的动力

高等院校教学都强调学生学习的主动性，但由于教学过程考核机制不够完善，对学习过程监管不到位，往往效果不佳。如2017年在中国大学MOOC上参与学习的学员中，注册用户超过620万，累计选课人次超过2 000万，但由于线上学习无法监管学生，只能依靠学生的自主学习，最终导致整体课程通过率仅为1.5%。尤其对高职学生而言，他们的学习主动性更低，期待其完全自主学习是不可靠的，因此须建立有效的过程考核制度，监管每一阶段学生的学习情况并结合期终考试评定，才能确保学生学习的有效性。学校将线上教学平台作为有效的监管辅助手段，要求学生必须在线阅读一定的教学资源、完成线上线下作业才能获得平时成绩。而平时成绩可以分为两部分，一部分为线上教学平台系统自动打分，另外一部分由教师查阅学生上传的平时作业后打分，这样就可以基本保证客观地对学生课程学习进行过程考核。

综上所述，随着工业技术的不断发展、产业持续升级转型，社会对高职院校的教学提出了更高要求，为提高高职院校教学的有效性和整体教学水平提供了千载难逢的契机。随着教育理念的转变、教学策略的进步，教学方式方法的变革和考核评价方式也与时俱进，高职教育工作者应顺应时代发展，因势利导，深化教育教学改革，才能为社会培养出更多更加优秀的人才。

参考文献

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作者简介：吴晓明（1975— ），硕士，广西防城港职业技术学院讲师，主要研究方向为机械设计与制造、民族文化。

（责编 罗异丰）