“1+X”证书制度下高职《机械设计基础》课程教学改革与实践*

盛松梅

（苏州高博软件技术职业学院）

自2019年以来，国家推出了一系列职业教育改革发展的重大举措，印发了《国家职业教育改革实施方案》《职业教育提质培优行动计划（2020——2023年）》《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》三个文件，这三个文件的内在逻辑，就是从深化改革到提质培优，再到高质量发展，既相互衔接，又逐级递进。同时，2019年教育部启动了“学历证书+若干职业技能等级证书”（简称“1+X”证书）制度试点工作方案。到目前为止，“1+X”试点方案执行两年多的时间里，职业教育的技能型人才服务区域经济发展的作用日益凸显。为更好地发挥学历证书“1”的主导作用，夯实学生理论学习基础，实现专业学习与岗位顺利衔接，为学生就业打下坚实基础，学院还积极探索“X”证书与相关课程内容的融合。课题组结合当前职业教育现状，针对“1+X”证书制度试点下机电类专业课程教学过程存在的不足，提出对应的改革建议。

一、课程改革的现状分析

《机械设计基础》课程是机电类专业非常重要的一门专业基础课，对同学们专业课的学习有承上启下的纽带作用。课程的实践性、综合性都很强，要求学生不仅要掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点、选用和设计方法；同时要有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料能力；更重要的是综合运用所学知识和实践技能，具备设计简单机械传动装置及分析、解决一般工程问题的综合能力和创新能力。

（一）传统的课堂教学形式占主要地位

高职机电类专业对于《机械设计基础》这门课程的授课方式还是比较传统，理论部分在多媒体教室讲授，实训环节安排在机械传动实训室完成；部分院校未开展项目化教学，即使开展，也只是停留在表层现象，教师带领学生到生产型企业参观装配生产线，或者企业导师为学生介绍零件的生产工艺和装配原则。上述不能满足学生对本课程内容的运用，也影响同学们对结构设计知识的掌握，限制了他们分析、构思和创新能力的培养。

（二）课堂内容缺乏创新，学生学习缺乏主动性

《机械设计基础》课程内容设置上直入主题，以机械联接、传动、支承、动力性能等作为教学内容，实际授课过程和知识点较为传统，缺乏实战性和趣味性。一方面学生对枯燥的知识点难理解，课堂参与度较低，另一方面束缚了学生结构设计思维发挥的空间。大部分同学为了课程期末考试过关大吉，只能硬背课程知识点，对于航空航天技术、超微技术、特种机器人技术等一系列高技术领域中涉及的机构工作原理、运动参数、受力特性、失效形式、设计准则、强度条件等表现出较少兴趣。课堂教学内容缺乏创新，不能带动学生的自主学习热情。

（三）考核缺乏多样化，实践教学目标难实现

《机械设计基础》是一门综合实践强的课程，理论与实践并重才能提高学生的机构创新设计能力的目标。实际上，由于授课学时只有48节，又缺乏合适的模块化理论衔接对应实践教学，故实践效果目标在教学中难实现。课程的考核注重理论，在该课程标准中规定总成绩=平时成绩（40%）+期末成绩（60%），两者以不同权重比例综合相加的方式，最终构成总成绩。期末试卷主要以选择、填空、简答、论述等客观题为主，缺少开放式的案例分析和主观性较强的综合思考题。通过理论考核，学生的思维拓展和创新意识得不到锻炼，难以提高学生的机构设计实践能力和综合运用能力。

二、“1+X”证书推动课程改革实施

“1+X”证书制度是职业教育制度的“升级转型”，必然推动职业教育的课程改革，同时“1+X”证书制度下职业教育课程改革是一项系统工程，涉及培养目标、课程结构、课程内容、课程实施和管理机制等诸多方面的转变[1]。根据《机械设计基础》课程改革实施过程，总结以下四方面。

（一）课程结构转变为组合型

职业教育的课程结构一般由公共基础课、专业基础课和专业技能课组成，传统的专业课课程之间仅存在先修后续的关系，授课内容仅局限本门课程的相关知识。“1+X”证书制度下的职业教育课程结构要向组合型、多元化转变，即构建“职业基本能力学习课程——专业类课程——综合实践类课程”结构。如TS表示公共基础课模块，TS1表示公共必修课、TS2表示公共选修课；ZY表示专业课模块，ZY1表示专业基础课、ZY2专业技能课、ZY3表示专业选修课；SJ表示实践课模块，SJ1表示学期项目、SJ2表示毕业项目。ZY2和SJ2中的两门或两门以上课程内容可组合成对应专业的职业技能等级证书的培训课程。如，《机械设计基础》《工程制图与CAD》《SolidWorks设计》《公差与技术测量》《机械加工工艺》五门课程中部分内容可组合成机械产品三维模型设计职业技能等级证书的培训内容。

（二）课程内容设计紧密联系“课、证、岗”

《机械设计基础》是机电类专业一门专业基础课，根据职业技能等级证书报考条件和专业特点，该课程对操作的技能性和实用性要求很高，课程依据“面向岗位群和职业能力分析表”中的工作项目任务设置。课程内容设计思路从学生感兴趣的航空航天和超微机器人的结构原理切入，把传统的课堂理论讲授模式转变为以项目任务为中心的实训、实践课程模式，任务中嵌入职业技能等级证书考核的知识点，学生根据改革后的课程要求，完成具体的项目任务，在此过程中获得“课程、岗位、证书”三者中的知识、能力和素质。

改革后的课程以岗位职业能力分析、专业核心能力提炼、完成工作项目任务所需的知识、技能、态度等要素为线索来进行设计。课程标准制定，调研其他院校同类课程开设情况，在行业专家建议的基础上，团队教师搜集资料与企业工程师共同设计课程标准，标准制定尽可能全面，注意数字资源开发的拓展性。

教学过程中，遵循职业教学规律和学生认知规律，通过校企合作、工学结合，教学做合一等多种途径，给学生提供丰富的实践机会。对课程理论部分拆分知识点/技能点。以课程标准为课程数字资源开发的依据，将课程内容划分为12个模块，设计了60个学习单元，颗粒化存储，便于检索和组课。课程项目依据校外实训基地佳祺仕科技有限公司的生产任务设定，学院和企业共同对课程项目化进行创新和改革，开发网络资源。包括单元设计文档、PPT、视频、动画、图片等，精心设计任务案例、题库、实训项目、讨论主题等内容。培养学生自主学习能力和学习主动性，提高专业知识。课程实施过程中，教师还需不断总结经验、及时总结学生反馈及其他教师的建议，不断改进完善课程内容的组织与呈现。

以“主题2-平面连杆机构”教学设计为例，章节理论知识点基于真实机械连杆设备引入分析，线上教学平台发布知识点相关的教学动画、微课视频和SolidWorks建模仿真技术资源，激发同学们学习兴趣，将枯燥的知识转化为生动化、形象化、便于理解的项目细节点，课堂教学丰富精彩，多元化评价体系连接着学生、教师和企业，真正发挥考核评价的反馈促进作用。使学生在完成知识目标的同时，具备了能力目标，深化了素质目标。“主题2-平面连杆机构”章节内容设计思路如表1所示。

表1 平面连杆机构设计内容

（三）课程考核方式灵活多样

在“1+X”证书制度下，课程考核环节也积极进行考核评价体系改革，采取灵活多样的考核方式，注重对学生知识运用能力的考核，实践教学环节考核有标准、有措施。为全面考核学生的知识与技能掌握情况，《机械设计基础》课程主要采用过程性考核与终结性考核相结合，理论考核与实操考核相结合的方式。课程考核涵盖项目（学习情境）任务全过程，各项目（学习情境）具体考核方式与考核标准应有评分细则，也可根据职业技能等级考证的成绩来选择性替代本门课程综合评定成绩。例如，调整后的成绩分项组成和分项比例设置为：总评成绩=平时成绩*50%+项目测试*20%+期末成绩*30%，为了加强学生对课程知识的理论和实践综合输出，项目任务实施过程中个人能力最大化发挥，还可以再降低期末成绩所占百分比。平时成绩的细化指标要有标准，除了出勤、课堂互动、随堂测试外，还设置课后自主学习加分项，如课程学习平台的知识点微视频、项目要点总结PPT、习题试题库、讨论主题、素材等点击播放参与情况。因此，在“1+X”的背景下，通过多样灵活的考核方式，提升学生的自主学习和实践创新能力。

三、课程教学方法的改革

改革后的教学方法以学生为中心，采取线上线下混合式教学的方法[2]，传统的讲授法、讨论法、比较教学、任务驱动、演示法融入到授课全过程。“1+X”证书制度下，《机械设计基础》课程项目综合实训教学设计流程如下：课前学习——前测分析——新知识介绍——项目分析及选取——零件绘制——扩展梳理——课后巩固。以“平面连杆机构——实训内容1”为例，具体实施过程分为课前知识自主学习、课中知识内化、课后知识巩固与拓展三个阶段。

第一阶段。课前自学任务发放环节，教师需要课前2天在平台发布学习任务、上传微课资源至学习通平台、学习通平台布置课程自测题，学生认真阅读课前学习任务、完成微课学习、完成课前自测题；教师总结课前学习诊断存在的共性问题和个体问题，调整教学实施策略，构建教学情境，引入专业案例，对应知识微课视频上传学习平台，通过微课学习引导学生掌握四杆机构的设计流程，利用小组合作的方式，让学生进行问题探讨、分享读图过程。

第二阶段。步骤一，课程前测分析：教师组织教学和签到考勤，利用学习通平台，呈现课前学习情况（关注课前学习困难个人），提问课前诊断中存在问题的同学，根据提问了解同学们零件图识读、Solidworks软件操作的能力。步骤二，结合专业构建情境：播放飞机前起落架的吊装过程运动视频，并提问起落架类型的判别，起落架的运动特性等问题。步骤三，新知识介绍：根据学生反馈情况，指出四杆机构设计关键点，请知识点掌握薄弱的同学分享设计流程。步骤四，项目分析及选取：引入6个企业项目案例，以项目3为例分析曲柄摇杆机构结构组成，同时各组讨论本组项目选取，组长从项目选取、人员分工、绘图思路三个方面汇报本组情况。步骤五，零件绘制：各组根据选定的项目到学习通平台下载对应的工程图并绘制零件3D图，绘图过程中的教师收集汇总问题，并总结问题解决方法。步骤六拓展梳理：讲解标准件的绘制思路，同时拓展企业中标准件库建立及标准件调取方法，在学习通平台统计零件绘制完成进度，及对本次课回顾总结及课后任务布置。

第三阶段。学习通平台推送两份不同难度的（巩固型、提高型）课后作业，要求学生完成，并对本次课进行教学反思：学生对使用Solidworks设计四杆机构的流程认识更具体，对于项目中零件精准绘图的效率得到提高，对工程图读图能力有了进步，通过查看课程数据统计，学生在课堂过程中参与度也得到了提升。

线上线下混合式教学方法，不仅创新了课堂教学设计，还促进了教师与学生的沟通，培养了学生的自主能力、探索能力、协作能力，激发了求知欲望，提高了育人质量。

四、课程改革反思与成效

“1+X”证书制度下《机械设计基础》课程改革，按照设计方案实施课堂教学，关注技术技能教学重点难点的解决，针对学习和实践反馈及时调整教学，突出学生为中心[3]，激发同学们的学习积极性，强调知行合一，实行因材施教。通过学习通平台采集数据，并对数据进行分析，根据分析结果对课程教学过程中重难点及时调整，查看学生随堂测试分数、学生实践能力达成目标等，教师分析反思再次归纳总结。课程将学习过程、实际工作过程和机械产品三维模型设计职业技能等级和对接起来，实施创新项目导向、任务驱动的教学模式。教学改革实践数据表明，同学们对课程的学习兴趣提升了，对机械结构设计的热情提高了，在实现考证通过率90%以上目标的同时也达到了教学效果。