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摘 要：在“机械基础”课程的教学设计环节，尝试针对当前中职学生学情，围绕课堂教学目标，以培养学生职业能力为主线，酌情处理教材，采用适当的教学方法与手段。实践证明，课堂教学充分激发了学生的学习兴趣，切实提高了学生对通用零部件的掌握和运用能力。
关键词：中职；“机械基础”；教学设计；职业能力培养
作者简介：张惜君，女，江苏省江阴中等专业学校讲师，硕士，主要研究方向为虚拟设计与制造。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2016）33-0012-03
职业能力是人们从事某种职业多种能力的综合，在职业活动中是不可或缺的。中职教育实质是一种职业定向教育，為社会培养实用型的专业技能人才是其根本目的。[1]因此，中职学生职业能力的培养与强化，对其能否顺利走上工作岗位、胜任本职工作起着重要的决定作用，成为了社会与企业评判职业教育成功与否的重要标准。
“机械基础”是中职学校机电类专业的一门重要专业基础课程，其内容贯穿于整个专业教学过程，主要任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论、基本知识和基本方法。本课程对于培养学生的综合知识运用能力、动手实践能力和创新能力起到十分重要的作用。[2]但由于“机械基础”课程内容广泛而学时有限，采用传统的教学方法会使教师给学生提供的信息量无法扩大，从而限制了学生掌握本课程的知识点和职业能力的培养。
笔者所在课程组对“机械基础”的课堂教学设计做了一些初步的探索，现以课程中的学习项目——任意定轴轮系传动比的计算为例，具体说明如何在课堂教学过程中融入对学生职业能力的培养。
一、教材与学情
（一）教材处理
“机械基础”课程的内容多而杂，已出版的配套教材形式多样，各有特色。在研究的初级阶段，课程组选用了范继宁主编、中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》全国中等职业技术学校机械类通用教材，以便于教材的处理。
其中，任意定轴轮系传动比的计算这一学习项目内容，是前面所学各机械传动的综合应用，在实际生产和生活中应用多而广泛，直接影响着学生对今后生产岗位的实践与创新。在原教材中，它的内容包括任意从动轮转速计算和末端带各移动件的传动计算两大部分，其中第一部分是教学重点，它的掌握对第二部分的学习至关重要；而末端移动件按移动件种类不同，计算公式和方向判别也不同。
在具体进行系统化教学设计时，以培养学生专业职业能力为中心，围绕课堂教学目标，依据“行动导向”教学理念，采用“任务驱动”教学模式，拟将课堂教学内容按照末端移动件的种类，结合生产实际逐个演化，由易至难，逐级递进，设计为计算任意从动轮转速、计算螺母的移动速度、计算齿条的移动速度、计算重物G的移动速度共4个教学任务。
（二）学情分析
本课程的授课对象是中职机电技术应用专业二年级的学生。由于绝大多数学生的学习经历都是连续的，都是从初中直接进入职业学校的，没有实际工作经验，对机械的了解只限于生活中接触的范围，缺乏个人的感性经验，无法将理论知识学习与生活和社会实践结合起来，且学生早已厌烦整堂课的知识讲解或整堂课的练习。另外，本课程原有的教学和实践活动没有结合学生所学专业的特点，使学生因为对本专业的机器缺乏感性认识，所学的知识又不能在他们以往的生活和生产经验中得到印证，因此，学习的积极性和主动性不够，学生的职业能力和职业素质不能通过课程的理论学习得到应有的提高。
对于本次教学内容而言，从前面的学习中已经发现，学生虽然已经学习了定轴轮系传动比计算，掌握了传动路线的分析、各轮转向判别、传动比的计算，而对利用传动比计算任意轮的转速还未提及；学生的分析计算能力弱，对计算题缺乏解题信心，但是对微信、QQ等聊天工具充满兴趣。针对这种情况，在课堂教学的预复习阶段，笔者引入信息化手段，以此激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。
二、教法学法分析
（一）教学目标
针对任意定轴轮系传动比的计算这一教学项目，依据课程教学大纲及学生学情，确立了如下3个维度的教学目标。知识目标要求学生了解末端带移动件的定轴轮系结构组成及其应用意义，掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算，掌握末端带移动件的定轴轮系的传动计算；能力目标要求学生会判定各类轮系的转向，计算任意从动齿轮的转速，会计算末端移动件的移动距离，判定移动方向；情感目标则是通过课堂学习提高学生对分析解答计算题的自信心，培养学生团结协作的意识及获得成功的情感体验。
同时，依据定轴轮系传动计算必备，确立定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算及转向判别为教学重点；依据移动件原理掌握不牢，确立末端带移动件的定轴轮系的传动计算为教学难点。
（二）教学方法与手段
本课程突出“教师为主导、学生为主体、训练为主线、思维为核心、能力为目标”的教学理念，以真实工作任务及工作过程为依据，采用项目导入、任务驱动的教学模式。项目中的每个任务都从学习目标或问题引入，学生带着目标、疑问来学习，先有结论，后有行动，打破了传统的思维模式，激发了学生的求知欲，拓展了学生的思维和知识面。[3]
为此，在课堂教学中充分采取灵活多样的教学方法，充分调动学生的积极性，在教学中普遍采用任务驱动教学法、理实一体教学法。结合处理后的教材制作了CAI课件，将文字、图形、动画等融为一体，展示各类机构的运动过程、零件内部结构与动态特征、实际加工机床的运动与加工过程等，充分激发学习兴趣，达到缩短学时、开阔视野、培养设计创新能力、提高教学质量的目的。
三、课堂教学设计
课堂教学过程设计分课前、课内、课后3个阶段。
（一）课前
教师利用微信强大的信息传输功能，将需要预习的内容整理上传，布置给学生浏览查阅，以便学生随时预复习。并准备教案、任务书、教学用PPT等。学生复习轮系传动比计算公式，通过微信平台，预习新知识（设计说明：根据学情分析，学生利用微信朋友圈获得的知识、信息量庞大，且高效易接受。利用其强大的信息传输功能，将需要预习的内容整理上传，布置给学生查阅，以便学生随时预复习，经实践，效果较好）；按每组4人分好组，领取任务书。 （二）课内
学习内容4个任务的设计由易至难，逐个演化，便于教师引导分析，学生学习接受。而4个任务的教学过程均按照情境导入、明确任务、实施任务、检查评价、误区导航等5个步骤来进行。
1.情境导入。爱因斯坦说过：“提出问题比解决问题更重要。”教师根据教学任务的需要，利用多媒体设备播放相应的视频或图片，然后借助问题讨论，进行教学情境的导入。学生在课堂导入的情境中学习、求知可获得乐趣，从而使教学活动成为生动活泼和自我需求的过程。[4-5]
任务1：由车床主轴转速调节工作视频导入任务，视频主要介绍车床主轴转速级数及调节方法，体验不同转速，带给学生现场感。目的是结合工程实例，使学生明确学习任务对工程实际的重要性，激发学生求知欲。
任务2：由外圆磨床加工实例引入，视频主要介绍磨床结构，结合实际加工，引导学生观察砂轮架的移动在工作中所起的作用，引入任务2，计算砂轮架移动速度，判别移动方向。
任务3：由车床拖板箱传动工作视频引入任务。
任务4：由卷扬机工作视频引入任务。
2.明确任务。向学生展示任务书，带领学生明确任务要求及学习目的。
3.实施任务。每个任务均设计有几个小问题，用于学生抢答，帮助细化分解任务并增强学生竞争意识。抢答完毕后，各小组集中解题，完成任务单。（设计说明：实施任务，主要是学生分组讨论，各自解题完成任务；教师巡视查看各同学任务完成情况。因前面任务分析环节、抢答环节较为细致的扫除了学生障碍，为任务的顺利实施提供了很多便利。）该步骤分为温、析、导、练4个流程。
任务1：首先，教师带领学生巩固复习传动比计算公式，提炼解题步骤，以帮助学生熟练解题套路，复习各轮转动方向判定方法、惰轮的应用特点等重要旧知；其次，带领学生分析任务要求：已知齿轮1的转速及各轮齿数，要求齿轮5的转速，应如何求解？公式应该如何列？引导学生思考主动轮转速、从动轮转速与传动比之间的关系；第三，由刚复习到的传动比i的计算公式，极易推导得出n；最后，各组讨论练习完成任务。
任务2：首先，带领学生分析传动原理，由任务1中的定轴轮系前端添加手轮控制首轮转速，末端添加砂轮架螺旋传动，得出传动原理为由定轴轮系加螺旋传动，实现转动转变为砂轮架的移动。因螺旋传动传动特点掌握不牢致使解题困难；其次，教师带领学生复习螺旋传动，将其传动特点提炼成口诀：螺杆转一转，螺母移动一个导程。由口诀推导得出螺杆转nk转，螺母移动nk个导程，以及螺母移动速度v。因该公式对于学生难于理解及记忆，在此教师引导学生利用口诀记忆法帮助理解、记忆，突破学习难度；最后，学生练习。练习题中按解题需求设计有如螺纹代号等4个问题，首先让学生讨论回答以分解解题难点，为任务的顺利实施扫除障碍，让学生体验成功的喜悦，增强解题自信心。
任务3：引领学生比较任务2、任务3，并回答两任务之间的差异，显然末端的螺旋传动演化成齿条传动，齿条传动原理对照图片极易理解，提炼成口诀为：齿轮转一转，齿条移动一个周长。推导出公式，最后各组按任务书要求讨论求解，并提醒学生按照解题步骤条理清晰进行解题。
任务4：要求重物G的移动速度及提升重物时n1的回转方向，该任务较其他任务难度有所提升，是由非平行轴定轴轮系+蜗轮蜗杆传动组成。主要激发学生思考、锻炼分析能力，为帮助学生分析任务4采用问题引导法，设立问题，引导学生分析，要求组间讨论回答，最后各组练习。
4.检查评价。首先，在课堂中教师随时关注同学课堂状态，鼓励学生集中注意力，保证课堂学习效果，抢答加星，激励学生积极思考，获取新知；其次，实施任务后，每组抽一位同学的任务单，采用拍照的信息化手段，拍照上传至电脑，由学生本人汇报解题思路及解题步骤，便于暴露问题，也锻炼学生大胆发言的能力，其他各组共同对解题情况从传动路线、方向判别、计算列式、结果、工整度几个方面进行检查并打星评价，共同验证学习效果；最后，由组长对组员的课堂表现从上课回答问题、小组参与讨论、抢答争分表现等各方面进行评价，引导学生形成小组合作意识，教师作为课堂的主导，在整个课堂中不断关注学生、鼓励并随时纠正各同学表现，保证课堂内的有效学习。检查评价的设计实现了调整学习状态、引导小组合作、激励学生思考、诊断学习效果4大功能。
5.误区导航。教师针对各任务学生实施的具体情况，就学生的共同误区进行导航，帮助学生扫除心中疑惑，进一步理解知识。
（三）课后
根据课堂教学中的观察，结合与学生的交流及作业批改情况，有针对性地采取总结领悟式指导、提醒点拨式指导、诱发兴趣式指导及同学作业间对比式指导，帮助学生学习、提高、培养职业能力。
四、教学设计反思
在该项目内容的教学环节中，首先，各教学任务的情境均来自于生产实践，根据中职学生的学情及学习特点，为便于学生接受，所有案例均经过灵活演化以便于学生接受；其次，在课内教学阶段设置小问题引导学生思考，有助于提高课堂教学效果。对于一些复杂的公式，为了便于学生记忆和理解，将其转化成相关口诀；最后，对于学生学习的评价贯穿于课堂教学的各个环节，并在教学环节中穿插测验环节，随时检测学习效果，有利于学生学习状态的调整，激发学生学习兴趣，培养学生的职业能力和职业习惯。
参考文献：
[1] 朱凤芬.论中职生职业能力的要点及其培养的重难点[J].中等职业教育，2011（10）：3-5.
[2] 廖芳.论中职学生综合职业能力的培养[J].广西轻工业，2009（8）：184-186.
[3] 徐林林，陳家庆，朱江.基于任务驱动的机械设计基础教学改革[J].化工高等教育，2009（6）：72-74.
[4] 赵余好.课堂导入的教学情境创设[J].教育艺术，2010（7）： 62-63.
[5] 吕宏，马岩.浅谈机械设计基础教学中创新能力的培养[J].机电产品开发与创新，2010（9）：162-164.
[责任编辑 陈国平]
关键词：中职；“机械基础”；教学设计；职业能力培养
作者简介：张惜君，女，江苏省江阴中等专业学校讲师，硕士，主要研究方向为虚拟设计与制造。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2016）33-0012-03
职业能力是人们从事某种职业多种能力的综合，在职业活动中是不可或缺的。中职教育实质是一种职业定向教育，為社会培养实用型的专业技能人才是其根本目的。[1]因此，中职学生职业能力的培养与强化，对其能否顺利走上工作岗位、胜任本职工作起着重要的决定作用，成为了社会与企业评判职业教育成功与否的重要标准。
“机械基础”是中职学校机电类专业的一门重要专业基础课程，其内容贯穿于整个专业教学过程，主要任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论、基本知识和基本方法。本课程对于培养学生的综合知识运用能力、动手实践能力和创新能力起到十分重要的作用。[2]但由于“机械基础”课程内容广泛而学时有限，采用传统的教学方法会使教师给学生提供的信息量无法扩大，从而限制了学生掌握本课程的知识点和职业能力的培养。
笔者所在课程组对“机械基础”的课堂教学设计做了一些初步的探索，现以课程中的学习项目——任意定轴轮系传动比的计算为例，具体说明如何在课堂教学过程中融入对学生职业能力的培养。
一、教材与学情
（一）教材处理
“机械基础”课程的内容多而杂，已出版的配套教材形式多样，各有特色。在研究的初级阶段，课程组选用了范继宁主编、中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》全国中等职业技术学校机械类通用教材，以便于教材的处理。
其中，任意定轴轮系传动比的计算这一学习项目内容，是前面所学各机械传动的综合应用，在实际生产和生活中应用多而广泛，直接影响着学生对今后生产岗位的实践与创新。在原教材中，它的内容包括任意从动轮转速计算和末端带各移动件的传动计算两大部分，其中第一部分是教学重点，它的掌握对第二部分的学习至关重要；而末端移动件按移动件种类不同，计算公式和方向判别也不同。
在具体进行系统化教学设计时，以培养学生专业职业能力为中心，围绕课堂教学目标，依据“行动导向”教学理念，采用“任务驱动”教学模式，拟将课堂教学内容按照末端移动件的种类，结合生产实际逐个演化，由易至难，逐级递进，设计为计算任意从动轮转速、计算螺母的移动速度、计算齿条的移动速度、计算重物G的移动速度共4个教学任务。
（二）学情分析
本课程的授课对象是中职机电技术应用专业二年级的学生。由于绝大多数学生的学习经历都是连续的，都是从初中直接进入职业学校的，没有实际工作经验，对机械的了解只限于生活中接触的范围，缺乏个人的感性经验，无法将理论知识学习与生活和社会实践结合起来，且学生早已厌烦整堂课的知识讲解或整堂课的练习。另外，本课程原有的教学和实践活动没有结合学生所学专业的特点，使学生因为对本专业的机器缺乏感性认识，所学的知识又不能在他们以往的生活和生产经验中得到印证，因此，学习的积极性和主动性不够，学生的职业能力和职业素质不能通过课程的理论学习得到应有的提高。
对于本次教学内容而言，从前面的学习中已经发现，学生虽然已经学习了定轴轮系传动比计算，掌握了传动路线的分析、各轮转向判别、传动比的计算，而对利用传动比计算任意轮的转速还未提及；学生的分析计算能力弱，对计算题缺乏解题信心，但是对微信、QQ等聊天工具充满兴趣。针对这种情况，在课堂教学的预复习阶段，笔者引入信息化手段，以此激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。
二、教法学法分析
（一）教学目标
针对任意定轴轮系传动比的计算这一教学项目，依据课程教学大纲及学生学情，确立了如下3个维度的教学目标。知识目标要求学生了解末端带移动件的定轴轮系结构组成及其应用意义，掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算，掌握末端带移动件的定轴轮系的传动计算；能力目标要求学生会判定各类轮系的转向，计算任意从动齿轮的转速，会计算末端移动件的移动距离，判定移动方向；情感目标则是通过课堂学习提高学生对分析解答计算题的自信心，培养学生团结协作的意识及获得成功的情感体验。
同时，依据定轴轮系传动计算必备，确立定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算及转向判别为教学重点；依据移动件原理掌握不牢，确立末端带移动件的定轴轮系的传动计算为教学难点。
（二）教学方法与手段
本课程突出“教师为主导、学生为主体、训练为主线、思维为核心、能力为目标”的教学理念，以真实工作任务及工作过程为依据，采用项目导入、任务驱动的教学模式。项目中的每个任务都从学习目标或问题引入，学生带着目标、疑问来学习，先有结论，后有行动，打破了传统的思维模式，激发了学生的求知欲，拓展了学生的思维和知识面。[3]
为此，在课堂教学中充分采取灵活多样的教学方法，充分调动学生的积极性，在教学中普遍采用任务驱动教学法、理实一体教学法。结合处理后的教材制作了CAI课件，将文字、图形、动画等融为一体，展示各类机构的运动过程、零件内部结构与动态特征、实际加工机床的运动与加工过程等，充分激发学习兴趣，达到缩短学时、开阔视野、培养设计创新能力、提高教学质量的目的。
三、课堂教学设计
课堂教学过程设计分课前、课内、课后3个阶段。
（一）课前
教师利用微信强大的信息传输功能，将需要预习的内容整理上传，布置给学生浏览查阅，以便学生随时预复习。并准备教案、任务书、教学用PPT等。学生复习轮系传动比计算公式，通过微信平台，预习新知识（设计说明：根据学情分析，学生利用微信朋友圈获得的知识、信息量庞大，且高效易接受。利用其强大的信息传输功能，将需要预习的内容整理上传，布置给学生查阅，以便学生随时预复习，经实践，效果较好）；按每组4人分好组，领取任务书。 （二）课内
学习内容4个任务的设计由易至难，逐个演化，便于教师引导分析，学生学习接受。而4个任务的教学过程均按照情境导入、明确任务、实施任务、检查评价、误区导航等5个步骤来进行。
1.情境导入。爱因斯坦说过：“提出问题比解决问题更重要。”教师根据教学任务的需要，利用多媒体设备播放相应的视频或图片，然后借助问题讨论，进行教学情境的导入。学生在课堂导入的情境中学习、求知可获得乐趣，从而使教学活动成为生动活泼和自我需求的过程。[4-5]
任务1：由车床主轴转速调节工作视频导入任务，视频主要介绍车床主轴转速级数及调节方法，体验不同转速，带给学生现场感。目的是结合工程实例，使学生明确学习任务对工程实际的重要性，激发学生求知欲。
任务2：由外圆磨床加工实例引入，视频主要介绍磨床结构，结合实际加工，引导学生观察砂轮架的移动在工作中所起的作用，引入任务2，计算砂轮架移动速度，判别移动方向。
任务3：由车床拖板箱传动工作视频引入任务。
任务4：由卷扬机工作视频引入任务。
2.明确任务。向学生展示任务书，带领学生明确任务要求及学习目的。
3.实施任务。每个任务均设计有几个小问题，用于学生抢答，帮助细化分解任务并增强学生竞争意识。抢答完毕后，各小组集中解题，完成任务单。（设计说明：实施任务，主要是学生分组讨论，各自解题完成任务；教师巡视查看各同学任务完成情况。因前面任务分析环节、抢答环节较为细致的扫除了学生障碍，为任务的顺利实施提供了很多便利。）该步骤分为温、析、导、练4个流程。
任务1：首先，教师带领学生巩固复习传动比计算公式，提炼解题步骤，以帮助学生熟练解题套路，复习各轮转动方向判定方法、惰轮的应用特点等重要旧知；其次，带领学生分析任务要求：已知齿轮1的转速及各轮齿数，要求齿轮5的转速，应如何求解？公式应该如何列？引导学生思考主动轮转速、从动轮转速与传动比之间的关系；第三，由刚复习到的传动比i的计算公式，极易推导得出n；最后，各组讨论练习完成任务。
任务2：首先，带领学生分析传动原理，由任务1中的定轴轮系前端添加手轮控制首轮转速，末端添加砂轮架螺旋传动，得出传动原理为由定轴轮系加螺旋传动，实现转动转变为砂轮架的移动。因螺旋传动传动特点掌握不牢致使解题困难；其次，教师带领学生复习螺旋传动，将其传动特点提炼成口诀：螺杆转一转，螺母移动一个导程。由口诀推导得出螺杆转nk转，螺母移动nk个导程，以及螺母移动速度v。因该公式对于学生难于理解及记忆，在此教师引导学生利用口诀记忆法帮助理解、记忆，突破学习难度；最后，学生练习。练习题中按解题需求设计有如螺纹代号等4个问题，首先让学生讨论回答以分解解题难点，为任务的顺利实施扫除障碍，让学生体验成功的喜悦，增强解题自信心。
任务3：引领学生比较任务2、任务3，并回答两任务之间的差异，显然末端的螺旋传动演化成齿条传动，齿条传动原理对照图片极易理解，提炼成口诀为：齿轮转一转，齿条移动一个周长。推导出公式，最后各组按任务书要求讨论求解，并提醒学生按照解题步骤条理清晰进行解题。
任务4：要求重物G的移动速度及提升重物时n1的回转方向，该任务较其他任务难度有所提升，是由非平行轴定轴轮系+蜗轮蜗杆传动组成。主要激发学生思考、锻炼分析能力，为帮助学生分析任务4采用问题引导法，设立问题，引导学生分析，要求组间讨论回答，最后各组练习。
4.检查评价。首先，在课堂中教师随时关注同学课堂状态，鼓励学生集中注意力，保证课堂学习效果，抢答加星，激励学生积极思考，获取新知；其次，实施任务后，每组抽一位同学的任务单，采用拍照的信息化手段，拍照上传至电脑，由学生本人汇报解题思路及解题步骤，便于暴露问题，也锻炼学生大胆发言的能力，其他各组共同对解题情况从传动路线、方向判别、计算列式、结果、工整度几个方面进行检查并打星评价，共同验证学习效果；最后，由组长对组员的课堂表现从上课回答问题、小组参与讨论、抢答争分表现等各方面进行评价，引导学生形成小组合作意识，教师作为课堂的主导，在整个课堂中不断关注学生、鼓励并随时纠正各同学表现，保证课堂内的有效学习。检查评价的设计实现了调整学习状态、引导小组合作、激励学生思考、诊断学习效果4大功能。
5.误区导航。教师针对各任务学生实施的具体情况，就学生的共同误区进行导航，帮助学生扫除心中疑惑，进一步理解知识。
（三）课后
根据课堂教学中的观察，结合与学生的交流及作业批改情况，有针对性地采取总结领悟式指导、提醒点拨式指导、诱发兴趣式指导及同学作业间对比式指导，帮助学生学习、提高、培养职业能力。
四、教学设计反思
在该项目内容的教学环节中，首先，各教学任务的情境均来自于生产实践，根据中职学生的学情及学习特点，为便于学生接受，所有案例均经过灵活演化以便于学生接受；其次，在课内教学阶段设置小问题引导学生思考，有助于提高课堂教学效果。对于一些复杂的公式，为了便于学生记忆和理解，将其转化成相关口诀；最后，对于学生学习的评价贯穿于课堂教学的各个环节，并在教学环节中穿插测验环节，随时检测学习效果，有利于学生学习状态的调整，激发学生学习兴趣，培养学生的职业能力和职业习惯。
参考文献：
[1] 朱凤芬.论中职生职业能力的要点及其培养的重难点[J].中等职业教育，2011（10）：3-5.
[2] 廖芳.论中职学生综合职业能力的培养[J].广西轻工业，2009（8）：184-186.
[3] 徐林林，陳家庆，朱江.基于任务驱动的机械设计基础教学改革[J].化工高等教育，2009（6）：72-74.
[4] 赵余好.课堂导入的教学情境创设[J].教育艺术，2010（7）： 62-63.
[5] 吕宏，马岩.浅谈机械设计基础教学中创新能力的培养[J].机电产品开发与创新，2010（9）：162-164.
[责任编辑 陈国平]