NX三維機械設計課程教學改革措施

時間:2022-09-08 11:35:46

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NX三維機械設計課程教學改革措施

[摘要]教育為立國之本,人才為強國之基?;诼殬I教育發展的現狀,教育部提出教師、教材、教法的“三教”改革任務。本文從《nx三維機械設計》課程實際出發,針對“三教”改革在該課程教學中存在的問題進行探索分析,并提出相關對策。

[關鍵詞]“三教”改革;NX三維機械設計;教學改革

目前職業教育的發展不僅關注學生在校教育,更是扎根于企業與行業,著重于知識和技能的應用,致力于培養實踐與理論相結合的實用型技能人才。為了推進新時代職業教育的發展,教育部提出了教師、教材、教法的“三教”改革任務,旨在培養適應企業需求的應用型技術人才。如今,機械加工行業在科技力量的帶動下不斷發展,市場對于機械設計加工專業人才的需求也在不斷擴大,及時調整人才培養體系,優化課程設計顯得愈發重要。高職院校作為機械專業人才培養的搖籃,肩負著為行業發展輸出高素質技術技能型人才的重擔。為此,高職院校要秉持“三教”改革的指導精神,將課程改革落到實處,實現提升教學水平、革新教材內容、創新教學方法的具體目標,以滿足市場對人才的需求。而《NX三維機械設計》課程作為機械類專業的核心基礎課,應以“三教”改革為方向,圍繞教師、教材、教法進行深度探究,針對現有課程教學過程中的弊端,積極進行改革,改善傳統教學模式的不足,以為職業院校課程改革創新提供思路和借鑒。

《NX三維機械設計》課程教學現狀

在新時代背景下,隨著機械行業發展步伐日益加快,為適應新時代產業升級和創新發展的需求,機械行業正在加快向智能、高效、自動化方向發展。UGNX軟件作為一款三維設計和自動編程加工的軟件,為智能化發展提供了諸多便利。它是關于計算機設計、分析和制造的軟件,是目前機械加工行業使用最廣泛、最先進的軟件之一。而《NX三維機械設計》是介紹該軟件各項功能模塊操作的課程,是機械類專業必修的一門專業基礎課,該軟件旨在培養學生三維造型設計、自動編程加工的技能應用,是機械制造行業從業者的必備技能。因此,對該課程進行“三教”改革的探索和研究是當前職業教育發展的題中之義。隨著信息技術飛速發展,在國家各項政策要求下,職業教育應審時度勢,樹立教育新觀念,尋求新的發展契機。傳統的教學模式存在著教學方式單一、教學內容落后、教師團隊能力不足等問題,不符合新時代職業教育發展的要求,難以為企業和社會提供綜合素質高的創新型技術技能人才。因此,為滿足行業發展和企業崗位需求,三維設計軟件類課程應針對教學中存在的不足,積極進行課程教學改革的探索,為提高教學質量充分展開研究。目前,該課程的教學水平還有待提高,為了順應職業教育發展的必然趨勢,需要及時對課程教學進行優化改進。

當前課程教學存在的問題

“三教”改革的重要議題為高職院校課程改革創新提供了明確的方向?,F階段,該課程教學的現實困境主要體現在教師教學能力、教材內容和教學手段等方面的不足,導致專業課教師對課程教學的特點和實施路徑把握不準確,影響了課程應用的效果。

1.專業教師素質不高,缺乏企業實踐經驗

培養優秀的機械專業學生離不開教師團隊的優秀指導。目前,高職院校教師總體素質不高,主要表現在重視學術和科研、實踐能力和職業精神不足等方面。一方面,高職院校專業教師現有的知識結構較為陳舊,不適應國家戰略發展對現代職業教育的人才培養要求,其專業教學也不太貼近就業市場,與學生專業能力的實際要求相脫節。另一方面,高職院校教師群體大多沒有企業實踐工作的經歷,專業教學與企業實際脫軌,不適應現實需要。大部分高職院校教師因為缺乏企業實踐經驗,在職業認知和實踐操作方面欠佳,雖然很多院校都會給專業課教師安排各種企業培訓,但是培訓趨于形式化,培訓內容也與企業實際生產相分離,導致培訓效果并不明顯。教師作為課堂的引導者,需要提升自身素質和能力,這是課程改革落到實處的關鍵部分,如果教師自身缺乏經驗或經驗落后,那么高職教育的建設就是空談。

2.教學方法單一,缺乏針對性

教學方法上存在的問題總結起來有三點:一是課堂主體不明確?!禢X三維機械設計》傳統的授課方式為教師演示講解結合學生上機實操,這種以教師講授為主的模式無法充分調動學生上課的積極性,不利于培養學生自主學習的能動性,且理論多實踐少,教學內容枯燥,學生提不起興趣。二是信息化技術運用欠缺。當下,信息技術的飛速發展深刻影響著教育教學領域的生態模式,而該課程目前由于缺乏對信息技術的應用,還在延續傳統的教學方式和內容,單一的授課方式限制了學生創造思維的培養和個性化的發展,不適應當前社會的發展現狀,也無法滿足高職教育的創新需求。三是實踐教學內容不足。UGNX軟件作為機械產品造型設計的常用軟件,可以對各類機械產品進行三維設計和編程加工,為機械產業發展提供技術支持,但該課程在實踐教學方面較為欠缺,如缺乏對機械產品結構的直觀展示、實操案例與企業實際生產有出入等問題。四是忽視學生創新思維的培養。教師在案例演示時只是給學生傳授如何用三維設計軟件建模,很少給學生輸出設計理念,啟發學生設計開發新產品的思路,導致學生思維受限,實操技能難以得到延展深化。著重培養學生的三維建模思維才是這門課程的核心目標,所以要轉變課堂教學模式,讓學生養成主動學習和獨立思考的習慣。

3.教材內容枯燥,形式單一

該課程教材存在的問題主要體現在教材內容和教材形式兩方面。目前,該課程選用的教材內容過于龐雜,各個板塊知識點繁多,內容沒有側重點,沒有針對性,教材內容仍以常規化的案例操作步驟為主,缺乏與實際生產相結合的案例支撐,且知識點都是按模塊章節歸類,教師在教學中也是按教材內容進行講解,這些問題造成了授課內容相對枯燥,學生學習興趣不高。另外,該課程教材大多采用傳統形式的紙質教科書,跟不上機械行業的發展速度和國家規劃、行業標準的更新速度,內容較為陳舊,形式過于單一。僅靠傳統的紙質教材難以達到培養學生建模實操能力的課程目標,已經嚴重阻礙了學生創新思維的養成。因此,在教材內容構建中,應充分考慮高職院校的專業特點和學生的基礎情況,做到有的放矢、因材施教,明確學習目標和重點,優化教材內容,提高教材的實踐性內容。

課程教學改進方法和措施

1.多舉措打造課程雙師型教師隊伍

打造雙師型教師隊伍一直是高職院校教師隊伍建設的方向,也是國家職業教育改革實施方案的重要內容。針對目前專業教師面臨的挑戰,多舉措打造雙師型教師隊伍是走出困局的優選方案。一是校企合作共同培養雙師型教師隊伍。分析《NX三維機械設計》課程特點,該課程注重對機械零部件進行三維設計的實操能力,因此把生產實踐與教學過程緊密結合是當前高職院校專職教師的首要任務。可依托學校合作企業,讓企業成為教師實踐能力培養的主要場所,積極支持教師到相關企業參加實踐,參與到實際工程項目中,了解最新的行業動態,提升校內專職教師的“雙師能力”和課堂轉化率。同時,可從校企合作的企業中聘請生產經驗豐富的技術人員作為兼職教師承擔課程教學,參與到人才培養方案的制訂中來,共同參與課程實訓項目的設計,或是聘請企業技術人才來校進行實操演示和實訓作品展示交流,豐富教學活動內容。通過企業培養、企業引進等合作方式,共同培養雙師型教師隊伍。二是加強教師的信息化教學能力。鑒于教師較為單一的知識結構不太符合現代職業教育的發展趨勢和高職院校的人才培養要求,高職院校的專職教師應該提升自己的信息化教學能力,采用更加與時俱進的教學手段,才能應對當前高職院校的教育需求和“三教”改革的核心要求。教師不僅要熟悉三維設計軟件應用,還要了解當前機械設計加工行業的發展趨勢,通過對信息化技術的應用豐富課程的授課內容和形式。學校則通過加大信息化教學投入和教師技能培訓,提高教師的信息化技能水平,把教學團隊建設成為綜合素質優、教學水平高的優秀團隊。

2.開發新型教材,教材內容與時俱進

在教材的選用或編寫方面,要考慮國家政策、行業標準、企業規程等因素,要注重培養學生的設計建模能力,緊貼企業發展需求,及時了解市場變化情況,緊跟時代發展趨勢,在教材形式和內容上及時進行調整和更新。在教材形式上,對于UGNX三維軟件,可通過使用新的活頁式和工作手冊式教材來豐富教學資源,同時應推行線上教學資源建設,提供課前知識框架介紹、課堂教學難點解說和課外知識拓展的視頻資源,導入微課視頻、企業產品展示等視頻,豐富教材形式,依托信息技術加強線上教學資源建設,建立多媒體教學資源和紙質教材相融合的教材樣式,通過創新教材形式,形成更具專業、個性的多樣化教材資源系統。在教材內容上,應隨著機械設計行業的發展與時俱進,編寫出符合高職院校學生培養目標和崗位需求的職業技術課程內容。在教材內容的選擇上,一方面要充分體現專業知識的應用,另一方面要與實際生產相結合。內容呈現上要突出重難點并做到圖文并茂,文字表述上要力求用語專業、表達簡明,確保教材的高質量、高水準。為吸引學生的學習興趣,教材中的案例要形式多樣,貼近生活,如在實體建模中列舉手機、紫砂壺、風扇等生活用品讓學生練習,或是結合企業實際生產零件如軸承座、電動機端蓋等,讓學生的學習更接近企業的實際需求,并能從練習中進行創新拓展,從而激發學生的積極性,提高綜合職業能力和創新水平。

3.轉變課堂教學模式,推進信息化教學

就該課程教學方法上的改革,高職院校教師需要思考諸多的問題,比如,課堂如何具備吸引力而不是流于形式、“課前、課中、課后”三環節內容設計如何環環相扣、教學內容如何呈現會便于操作且更具吸引力、練習手段如何豐富、評價方式如何更加多元化等,筆者認為可以從以下幾點作出改進。(1)轉變授課理念,改革課堂教學模式轉變課堂教學模式,首先要轉變授課理念。傳統的以教師講授為主的教學模式不能凸顯學生學習的主體作用,因此要調整教學模式,發揮教師的引導作用,強調以學生為中心的宗旨,把以往的“填鴨式”被動學習轉變為學生自主學習,讓學生多多參與其中,增強學習積極性。其次,要從原有的單一課堂教學模式變為推進“多課堂”模式。例如,模擬三維設計業務的實際工作過程,依靠普通多媒體教室搭配校內實訓基地及合作企業,輔以“優慕課”等網絡課堂平臺多場景的課堂模式,并以企業實際案例設計為主線來設置課堂教學內容,培養出滿足企業需求的復合應用型人才。具體來看,可以從課前、課中、課后三個時間段進行改進,來實現本課程的課堂模式轉變,達到提升教學效果的目的。課前,學生可通過線上教學平臺的教學內容對知識點進行預習。課堂上,為了讓學生對機械產品結構有更直觀的了解,授課教師可以直接將產品展示給學生,或帶領學生去企業參觀實習。例如對“二級減速器”進行三維設計時,教師可以將減速器模型展示給學生,讓學生了解該產品主要由齒輪、齒輪軸、箱座、箱蓋、螺栓等組成,引導學生思考每一個零件通過什么命令創建,怎樣裝配,從而提高學生的學習興趣,實現課堂主體的轉變。堅持以學生為中心,把課堂劃分為學生自學和教師答疑兩個部分,推動課堂教學模式向引導模式轉變,通過教師的啟發式教學,把教與學貫穿在一起。課后可以借助線上平臺,通過上傳各種資源幫助學生鞏固知識,并對知識點進行延伸,加強教學互動,通過各類補充資料充實課程內容,也可發布課后拓展項目,讓學生進行小組學習,利用信息技術的優勢深化認知。(2)信息化技術與課程融合,實現混合式教學模式隨著信息技術的普及和發展,現代職業教育的面貌也發生了變化。運用信息技術手段可以提升教師的信息化教學水平,提升課堂教學效果。依托信息技術對課堂教學的融入,實現混合式教學模式,在教學過程中可借助信息技術將教學難點和重點進行巧妙設計,比如微課、運動仿真模擬、三維動態視頻等線上教學資源。信息技術的融入對學生和老師都大有裨益,在教學兩方面都有很大的提升。學生可以在課前進行預習,提前掌握課堂內容,對知識結構及側重點做到心中有數,方便學生掌握知識點。因為線上學習時間較為自由,適合學生自學,實現了不同水平的學生對學習進度的自行調控,解決了部分學生學習跟不上進度就直接自我放棄的行為,實現了差異化教學。教師可以通過線上資源實現混合式教學,讓教學形式新鮮有趣,實用性強,有助于調動課堂氣氛,提升教學效果,也是教師對課程知識結構管理水平的體現,能促進教師專業能力的全面發展,實現了教學內容與信息技術的高度整合。(3)以教學比賽為抓手,強力推動“三教”改革課程教學不僅要依托課堂主陣地,還應積極借助各類教學比賽開展實踐活動,這是對課堂學習的延伸和拓展。通過教學比賽的引入開展分組協作等多種教學,推動教學的持續優化,有效滿足學生的個性化發展,真正實現全方位育人。教師以各類國家、省級比賽為抓手,緊扣職業教育以實踐技能為導向的宗旨,積極探索教法改革,精心打磨課程,提升教師自身的內涵素養。通過各類競賽了解其他院校的教師和學生技能水平,可以進行學習和借鑒,從而全面提升教師的教學水平和實踐能力,為培養創新型人才提供優質有效的指導作用。通過課堂以外的團體實踐項目,為學生營造“在做中學”的教學情境,可以培養學生的協作能力和創新能力,進而為技能大賽和創新創業大賽選拔優秀人才。同時,通過多種渠道指導學生賽前訓練,成立創新小組,帶領學生深入企業實踐,參與到實際項目設計中,使學生的職業素養得到提升,在就業市場中能夠脫穎而出。除了優秀的指導團隊和學生自身訓練外,院校方面應加大對創新工作小組的資金支持,配備各種硬件設施,為學生訓練提供場地,為提高學生的參賽水平做好保障。

4.評價考核模式多元化,持續改進教學質量

課堂模式改變了,考評模式也應發生轉變。借助科學的考核模式,能夠更有效地提升教與學的成果轉化率,對于促進高職院校課程改革有著積極的推動作用??荚u模式的優化可以從以下三個方面作為切入點。首先,考評內容多樣化。軟件類課程傳統的考核方式以期末上機測試為主,這種考核方式已經不符合現代職業教育的發展需求。在“三教”改革背景下,將期末上機考核改為對學生學習全過程的綜合評價,在期末考評以外,更為看重學生日常的課堂表現和學習情況,注重過程和結果的雙重考核。為此,可借助校內網絡教學平臺對學生平時的線上學習時間、學習軌跡、線上互動等進行評價,將日常學習動態納入考核范圍。其次,考評主體多元化。學生、教師、企業指導教師共同參與評價,得出學生的最終成績。教師評價著重在學生課堂表現和課程學習結束時的能力測評,企業指導教師側重對學生的實操水平和創新設計能力進行專業評價,通過自評或互評,能更真實地反映學生的學習情況。通過多個主體對學生學習全過程的考核評價,關注每個任務完成的過程性,可以對學生的知識應用能力和實操分析能力進行客觀全面的評價。最后,考評結果激勵制。通過公平科學的考核手段對學生的學習過程進行衡量,將考評結果進行反饋,達到促進學生學習的目的,并將反饋結果運用到下一階段的學習和教學過程中,充分發揮考評結果的激勵作用。通過這種綜合考核模式對學生的學習情況作出合理的評價,增強學生學習的主觀能動性,形成自主學習的良好氛圍,從而實現課程教育質量的穩步提升。結語綜上所述,在國家實施“職教20條”的背景下,本文積極尋找《NX三維機械設計》課程中存在的問題,從高職院校教學的現實基礎和客觀需求出發,探索課程改進方法和學生培養路徑,在提升學生獨立思考能力和實踐操作能力的同時,加強課程教學的專業化和系統化。在“三教”改革背景下,通過對職業教育進行新的定位,立足職業院校發展需求實行課程教學改革,為提升教師教學水平起到了至關重要的作用,同時也為促進職業教育長遠穩定發展提供了教法學法支持和技能人才保障。

作者:羅敏佳 宋守斌