新形态下“机械设计基础与体现”校本教材开发实施路径的研究

郑钢

（广东岭南职业技术学院，广东 清远 511500）

0 引言

2019年国务院文件《国家职业教育改革实施方案》也就是职教20条，提出建设校企“双元”合作开发的国家级教材，倡导使用新型活页式、工作手册式教材。同年教育部《职业院校教材管理办法》提出教材要适应新时代技术技能人才培养新要求，强调教材要突出职业教育特色。在当今互联网技术不断发展的影响下，职业教育如何突破瓶颈的桎梏，有很多问题需要去解决。教材作为承载培育新时期职业技术人才的载体，对保障人才培养质量有着重要的意义。现代信息技术的发展极大地推动了教材形态的变化，使教材由单一的纸本呈现形态向静态的数字化形态，再到动态的、交互性的数字化形态转变[1]。新形态教材除了纸质的内容，还配套有数字化多媒体资源，使得教材的形态更加丰富。学生能线上和线下学习教材知识，符合高职学生的认知规律。教材融入信息化技术，对于学生自主学习、自我思考，以学生为学习中心，新形态教材作为重要的载体，具有强大的支撑作用。新形态教材的建设是职业教育发展的客观要求，具有时代意义。

1 目前我校“机械设计与体现”课程所使用教材分析

1.1 目前使用教材的优缺点

目前使用的教材多是项目一体化编写方式的教材。教材的优点是采用项目化教学编写，内容做了较大幅度的删减以适应高职学生的认知特点。缺点是由于教材和“机械设计与体现”课程的教学内容及配套的视频资源脱节较严重，导致学生使用教材的热情并不高，很多时候教材处于摆设状态。当然在历年选教材的过程中，也选择了其他一些高职教材，但也存在和课程教学内容不一致的情况。近年来国家职教改革提出“1+X”证书试点，考证培训的专业内容和专业教学内容融合的趋势越来越紧迫。这就要求新形势下教材的编写需要做到时代性、科学性。教材活页化、手册化的新型式就是为了更好地服务于职业教育的新要求。重新编制符合本课程教学规律的校本教材，是本门课程的当务之急。

1.2 教学资源也需要与时俱进

“机械设计与体现”课程建有网站课程，方便学生学习。该门课程建设已有多年时间，课程的教学大纲、教学PPT、教学单元设计、教学视频、习题库等都有一定的积累。但教学内容几乎没有更新，且教学内容的结构不能较全面地反映机械设计课程所需涵盖的知识范围。比如蜗轮蜗杆机构、槽轮棘轮机构、轮系机构等都没有涉及，而这些机构在日常生产中属于经常使用的部件。教学内容中部分项目与其它同期课程内容有重叠，比如项目教学减速器设计与“三维建模与工程制图（2）”中减速器建模设计有重叠。建设校本教材的同时，全面更新课程网站的内容，重新搭建一个配套校本教材的数字化资源网站，也是本次校本教材建设中必须完成的一项任务。

2 “机械设计基础与体现”教材开发实施路径

“机械设计与体现”课程是智能制造学院各专业的通用平台课程，是后续专业课程的技术通用课程。课程在数字化平台（NXCAD）上实施项目化教学，通过理论与实践结合，指导学生了解机械设计的原理，应用数字化平台完成项目设计。贯彻严谨的工作态度，为后续的专业学习奠定坚实的基础。

2.1 教材开发原则

（1）严格按照课程规范要求，学生在学习完成本门课程后，专业预期学习成果达到要求。以立德树人为根本任务，贯彻落实课程思政政策，强调德技双修、知行合一，实现“培根铸魂、启智增慧”[2]。

（2）教材内容结构设计突破现有同类教材中缺乏实操性产品设计的缺点，每个项目均安排一个基于UG软件创作设计的典型工作任务，关联相关的理论要点。

（3）针对高职学生特点，教材编写尽量避免理论的复杂性，突出任务引领的作用，案例的选择具有典型型。在制定课程标准环节，职业院校应邀请行业、企业有关专家共同参与，明确人才培养方向[3]。

（4）教材将最新机械设计标准引入，将新技术、新工艺、新规范纳入教学内容。教材编写基于工作过程导向，按项目化模块逐级展开，核心是任务驱动。主动对接职业资格标准，将与机械设计有关的“1+X”证书考证内容纳入到教材编写中。学生在专业知识的学习同时，也同时可以参与职业资格考证学习，最大程度节约了学习时间，起到事半功倍的效果。

（5）修订课程部分项目内容，删减与其他课程重叠的项目内容，增加一些学生必须掌握的机构内容。教材编写过程中，配套数字化资源的建设，每个项目均有与之匹配的视频资源，建设符合专业预期学习成果要求的教材和数字化资源体系。

2.2 教材开发总体目标

本教材在充分总结“机械设计与体现”课程改革的研究与实践基础上编写，对课程的内容和体系进行一定的改革，以培养工程设计能力、应用能力、机械系统运动方案创新能力为目标。从满足教学基本要求出发，以机械设计的基本理论、基本知识、基本技能为基础，并加强设计能力的培养，力求做到精选内容，适当拓宽知识面，反映机械设计领域的新成果，采用最新国家标准规范。在内容的取舍和阐述方面，着重于机械设计的基本概念、基本理论和基本方法，并做到条理清晰、层次分明，循序渐进、言简意赅，方便教学。教材编写强调培养学生的认知能力、动手能力、职业素养的形成。教材编写以工作过程为主线，通过运用UG软件，实现机械设计实训教学实战化。教材可供机械类、机电类、模具类等专业的学生使用，也可供工程技术人员参考。

2.3 教材内容设计

（1）教材编写依照高职课程体系能力+素质教育要求，充分实现教材内容与职业标准融合、学习过程与生产过程融合。

充分调研岗位需求，通过对职业岗位典型工作任务分类，总结出岗位核心能力，进行教材内容的整合、重组。以项目为载体，基于工作过程编制教材内容，如图1。

图1 基于工作过程编制教材内容

（2）教材的整体构架：教材整体构架共9个项目，每个项目构架为“学习目的和要求+基本知识原理+UG软件典型产品设计”。每个项目均是按照独立的工作过程编制，对接岗位要求，引入最新行业职业标准。学生通过核心知识的学习和运用UG软件设计典型产品，更好地培养分析和解决问题的能力。

（3）教材各项目内容构成及相关要求：教材项目循序渐进，按照“连接设计、轴及轴承设计、凸轮机构设计、齿轮传动设计、蜗杆传动设计、间歇运动机构设计、轮系运动设计、挠性传动设计、平面机构设计”的顺序展开。其中基本知识原理以要点、难点进行编写，避免繁杂叙述和大量的推导计算。UG软件典型的产品设计任务，能反映本项目的知识点。典型产品的选择贴近生产实际，通过实操练习，学生能达到融会贯通的目的。每个项目最后提供多道分析、设计思考题，思考题要求与基本知识关联，起到巩固学习的效果。

（4）网上配套教学数字化资源建设：教材在教学中的作用还需要其他资源的支撑，这样相互作用才能最大程度发挥教材主导作用。学生学习的便利性和灵活性是衡量一门课程学习的重要指标之一。重新构建网上教学资源建设，一是提供完整的课程教学文件，包括课程规范、教学设计方案、考核说明等。让学生明白课程的性质和要求，做到心中有数。二是在网站上录制教学视频，尤其是UG软件典型产品设计的过程，方便学生学习。尤其是对UG软件不熟悉的学生，能起到很好的作用。

（5）教材项目化教学内容的构建：教材开发内容包含常用机构和零部件的工作原理和常用的设计方法、机构选型与强度计算。项目的编写由简单到复杂，理论适用重在实践，通过学习能掌握机械设计的基础理论和常用机构设计方法，为学习后续课程和将来从事专业技术工作打下必要的基础。教材开发内容见表1。

表1 教材项目内容

3 结语

经过1年多的探索，本教材在充分总结“机械设计与体现”课程改革的研究与实践基础上编写。以培养工程设计能力、应用能力、机械系统运动方案创新能力为目标。从满足教学基本要求出发，以机械设计的基本理论、基本知识、基本技能为基础，并加强设计能力的培养，力求做到精选内容，适当拓宽知识面，反映机械设计领域的新成果，采用最新国家标准规范。在内容的取舍和阐述方面，着重于机械设计的实现方式，结合UG软件完成项目成果，并做到条理清晰、层次分明，循序渐进、言简意赅，方便教学。教材编写强调培养学生的认知能力、动手能力、职业素养的形成，激发学生的学习积极性和求知欲。