基于工作過程導(dǎo)向的Ｐｒｏ／Ｅ軟件應(yīng)用課程設(shè)計(jì)之探索與實(shí)踐

林　輝

[摘要]在Pro/E軟件應(yīng)用課程設(shè)計(jì)中引入基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理論，從工作任務(wù)分析、行動(dòng)領(lǐng)域歸納等方面對(duì)該課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)成果應(yīng)用于四個(gè)班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。

[關(guān)鍵詞]Pro/E軟件課程設(shè)計(jì)關(guān)鍵能力行動(dòng)領(lǐng)域

Pro/Engineer軟件(以下簡(jiǎn)稱Pro/E軟件)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(簡(jiǎn)稱PTC公司)開發(fā)的一款CAD/CAM/CAE軟件，目前被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、摩托車、玩具、機(jī)械等行業(yè)，是從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)控編程以及機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)方向的有力工具。從20世紀(jì)90年代末，Pro/E軟件就已經(jīng)被列為高職制造類專業(yè)的一門專業(yè)課程，不同的學(xué)校采用不同的課程名稱。

一、Pro/E軟件應(yīng)用課程改革的必要性

目前，各職業(yè)院校的Pro/E軟件應(yīng)用課程的教學(xué)大綱、課程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)方法與手段都各不相同，但教學(xué)方法主要為以下兩種類型：

(一)傳統(tǒng)教學(xué)法

對(duì)于Pro/E軟件應(yīng)用及相關(guān)課程，大部分的院校都是根據(jù)教材知識(shí)點(diǎn)順序來(lái)進(jìn)行教學(xué)大綱與課程標(biāo)準(zhǔn)的制定，在教學(xué)過程中采用傳統(tǒng)教學(xué)法。所謂的傳統(tǒng)教學(xué)法就是根據(jù)所選用的教材，按章按節(jié)授課，逐個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行介紹，讓學(xué)生逐步掌握所有知識(shí)點(diǎn)。這樣的教學(xué)法首先受到所選用的教材的限制，如果教材選擇不好，那么對(duì)于教學(xué)質(zhì)量將產(chǎn)生很大的影響。但是目前Pro/E軟件應(yīng)用課程教材種類繁多，當(dāng)中的大部分教材都不能夠滿足職業(yè)教育的要求。此外。在選擇到一本合適的教材的前提下，采用傳統(tǒng)教學(xué)法，根據(jù)調(diào)查獲知大部分學(xué)生基本能夠掌握每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，都能夠按照教材步驟繪制出教材描述的相關(guān)圖形。然而，給學(xué)生一個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生卻不知所措，無(wú)從下手，做實(shí)際項(xiàng)目的能力比較差。

(二)傳統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)法

傳統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)法就是將所有的Pro/E軟件知識(shí)點(diǎn)的章節(jié)進(jìn)行項(xiàng)目劃分。例如拉伸特征的講解作為一個(gè)單元，在單元中引入一到幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。在教學(xué)大綱編寫上對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)法基本變化不大，在課程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)中加入了項(xiàng)目。從教學(xué)效果來(lái)看，這樣的教學(xué)法對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)法要有所改進(jìn)，在課堂中引入項(xiàng)目，讓學(xué)生得到一定的鍛煉，然而，在一些實(shí)踐產(chǎn)品項(xiàng)目中，由于涉及的特征很多，學(xué)生很難找到突破點(diǎn)。

因此，有必要對(duì)Pro/E軟件應(yīng)用課程重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。在改革中，尋找一種科學(xué)的課程設(shè)計(jì)理論作為改革理論支撐是關(guān)鍵所在。2007年。姜大源教授引入德國(guó)職業(yè)教育理念，構(gòu)建職業(yè)教育基于工作過程導(dǎo)向的課程體系設(shè)計(jì)理論。姜教授提出以工作過程系統(tǒng)化知識(shí)為中心的教學(xué)，這種教學(xué)完成的是工作任務(wù)分析——行動(dòng)領(lǐng)域歸納——學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換——學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)這樣一個(gè)過程。筆者以這種理論為基礎(chǔ)重新設(shè)計(jì)Pro/E軟件應(yīng)用課程，下面進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

二、Pro/E軟件應(yīng)用課程的改革與設(shè)計(jì)

(一)基于工作過程導(dǎo)向的課程分析

開設(shè)Pro/E軟件應(yīng)用課程的專業(yè)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專業(yè)、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)、汽車裝配專業(yè)。筆者針對(duì)課程內(nèi)容的選取做了以下調(diào)研，并根據(jù)基于工作過程導(dǎo)向課程體系改革理論，進(jìn)行有關(guān)Pro/E軟件應(yīng)用情況調(diào)研。調(diào)研Pro/E軟件相關(guān)崗位及Pro/E軟件常用的特征命令，調(diào)研26家企業(yè)，涵蓋機(jī)械、玩具、汽車、模具這四個(gè)行業(yè)。調(diào)研結(jié)果整理后，Pro/E軟件涉及的技術(shù)類崗位匯總(如表1所示)，Pro/E軟件常用特征命令匯總(如表2所示)。

根據(jù)基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理論，從工作任務(wù)分析開始，首先對(duì)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研及與企業(yè)人員交流，獲得Pro/E軟件相應(yīng)工作崗位。由表1可知，在企業(yè)中涉及Pro／g軟件的技術(shù)類崗位主要有產(chǎn)品設(shè)計(jì)師等5個(gè)崗位，同時(shí)歸納每個(gè)工作崗位對(duì)應(yīng)的能力要求，獲得行動(dòng)領(lǐng)域，最后綜合這5個(gè)崗位在Pro/E軟件應(yīng)用能力方面的要求；結(jié)合表2的Pro/E常用特征命令，受限于課時(shí)數(shù)以及崗位應(yīng)用廣泛性的原因，將鈑金件與逆向工程、編程功能這三部分內(nèi)容不安排在本課程內(nèi)容中。最終總結(jié)出關(guān)于Pro/E軟件應(yīng)用課程基于工作過程的課程分析結(jié)果(如表3所示)，其中包括行動(dòng)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)領(lǐng)域。在這個(gè)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)學(xué)習(xí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(二)學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)所有學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容，必須要針對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域進(jìn)行學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)。首先。基于工作過程導(dǎo)向課程設(shè)計(jì)理論的學(xué)習(xí)情景設(shè)計(jì)需要遵循“橫向3+1原則”?！皺M向3+1”原則指的是每一個(gè)學(xué)習(xí)情景都為一個(gè)完整的工作過程，各學(xué)習(xí)情境應(yīng)該為同一范疇的事務(wù)，學(xué)習(xí)情境呈現(xiàn)平行、遞進(jìn)或包容關(guān)系，特定情況可設(shè)計(jì)部分公共學(xué)習(xí)情境。其次，學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是載體的選擇，載體選擇的要求是被選擇的載體對(duì)象必須具有可遷移性、可替代性和可操作性。

根據(jù)這樣的思路，對(duì)Pro/E軟件應(yīng)用課程進(jìn)行學(xué)習(xí)情景的設(shè)計(jì)，把握住載體的選擇。筆者選擇Pro/E軟件的“內(nèi)部模塊”作為一級(jí)載體，“零件特征”作為二級(jí)載體(如表4所示)。通過這樣的設(shè)計(jì)，所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容都涵蓋在內(nèi)，兩級(jí)載體都具有可遷移性、可替代性和可操作性。實(shí)踐表明，學(xué)生完成這18個(gè)學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)后，85％以上的學(xué)生都能夠進(jìn)行中等復(fù)雜程度零件的繪制，因此，這兩級(jí)載體屬于是比較合理的載體。

(三)教學(xué)方法的選擇

Pro/E軟件應(yīng)用課程通過課程改革后，根據(jù)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)情境進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的組織以及項(xiàng)目的選擇。筆者在每個(gè)學(xué)習(xí)情境中都引入兩個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的過程都是完整的一個(gè)工作過程。例如含拉伸特征產(chǎn)品這個(gè)學(xué)習(xí)情境，包含兩個(gè)項(xiàng)目，均是來(lái)自于企業(yè)提供的實(shí)際項(xiàng)目(如下圖所示)。每個(gè)學(xué)習(xí)情境在加入項(xiàng)目之后，筆者采用項(xiàng)目教學(xué)法教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)法是職業(yè)教育實(shí)踐中最典型的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的組織形式之一，它充分體現(xiàn)了行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的真實(shí)性、完整性、協(xié)作性學(xué)習(xí)的原則。項(xiàng)目教學(xué)法融于真實(shí)的情景、完整的行動(dòng)過程、協(xié)作與反思之中。實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)際操作。同時(shí)，接觸的項(xiàng)目都是來(lái)自于企業(yè)，從另外一個(gè)角度來(lái)看學(xué)生將更加符合企業(yè)的要求，更有利于學(xué)生就業(yè)；學(xué)生在每一個(gè)學(xué)習(xí)情境中都是完成一項(xiàng)完整的工作，在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生更大的興趣，更有利于教師的教學(xué)。

(四)課程的考核

經(jīng)過基于工作過程為導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)，Pro/E軟件應(yīng)用課程的考核辦法也作了相應(yīng)的調(diào)整，將關(guān)鍵能力考核引入到課程考核當(dāng)中。關(guān)鍵能力就是那些與一定的專業(yè)實(shí)際技能不直接相關(guān)的知識(shí)、能力和技能，包括六項(xiàng)：踏實(shí)耐勞、文字表達(dá)能力、溝通能力、學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及解決問題能力。在課程考核辦法上，筆者采取階段性考核結(jié)合考試考核，階段性考核就是對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)情境的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行考核，同時(shí)也對(duì)該學(xué)習(xí)情境的關(guān)鍵能力情況進(jìn)行考核。筆者采用的考核表如表5所示。經(jīng)過階段性考核，教師對(duì)于每個(gè)班級(jí)的每個(gè)學(xué)生都有一個(gè)清晰的了解，根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)情況，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)。經(jīng)過關(guān)鍵能力的考核，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的非專業(yè)的問題，可以及時(shí)給予學(xué)生一些建議并督促其整改，對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)教育起到積極的作用。至于學(xué)生平時(shí)成績(jī)的評(píng)定，教師將會(huì)給予學(xué)生一個(gè)客觀的評(píng)價(jià)，而不是如以往那樣以學(xué)生的考勤和作業(yè)成績(jī)作為參考進(jìn)行打分。因此。階段性考核在人才素質(zhì)培養(yǎng)方面具有很大的實(shí)用性。

(五)課程的實(shí)施

在上述基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，Pro/E軟件應(yīng)用課程采用項(xiàng)目式教學(xué)法，筆者將該教學(xué)法應(yīng)用于廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院某年級(jí)四個(gè)班級(jí)的實(shí)際教學(xué)中，四個(gè)班級(jí)涵蓋數(shù)控技術(shù)專業(yè)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專業(yè)與模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)。實(shí)踐結(jié)果表明，從平時(shí)表現(xiàn)來(lái)看，這四個(gè)班級(jí)的學(xué)生Pro/E軟件的實(shí)際操作能力比往屆的學(xué)生有明顯的提高，繪圖思路很快就清晰，個(gè)人素質(zhì)在階段性考核中得到很大的提高。從期末考試成績(jī)來(lái)看，與往屆同樣的試題，整體平均分比往屆提高16分左右，可以說(shuō)明在本課程學(xué)習(xí)情境選擇的載體是正確的，基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理論是符合職業(yè)教育的。

綜上所述，筆者經(jīng)過對(duì)Pro／E軟件應(yīng)用課程基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)探索，總結(jié)出Pro/E軟件應(yīng)用課程的行動(dòng)領(lǐng)域、學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容以及對(duì)學(xué)習(xí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終選擇了Pro/E軟件的內(nèi)部模塊作為主學(xué)習(xí)情境的一級(jí)載體，對(duì)于課程的考核方式進(jìn)行了新的探索，將關(guān)鍵能力考核作為階段性考核的一部分內(nèi)容，總體上完成了關(guān)于Pro/E軟件應(yīng)用課程設(shè)計(jì)。通過在四個(gè)班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐，表明在新的教學(xué)理念以及新的考核方式指引下，課程的教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高，在實(shí)踐中證明基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理念的確是符合當(dāng)前職業(yè)教育課程設(shè)計(jì)方向的。

(責(zé)編盧海)