基于信息化和工作过程系统化的模具拆装课程自组织学习模式设计

杨 亘，曾宪荣，吴裕农

（顺德职业技术学院 智能制造学院，广东 佛山 528333）

“互联网+”和“工业4.0”给技术带来了日新月异的进步，书本内容的更新速度已不能及时跟上技术发展的节奏，这就要求学生不能局限于书本的知识学习，必须充分利用课堂内外的信息化资源，树立自组织学习和终身学习的观念［1］。同时，由于信息技术的发展，使教育资源以微课、视频、动画等更直观形象的形式展现成为可能，也提供给了教师更多的技术手段以设计跟踪教学过程，进行学习考核评价。此外，通过调研发现，企业对职业意识、自主学习、创新能力极为看重，认为学生能否适应工作岗位并具备职业发展性，主要取决于以上三项核心能力［2］。因此，在课程教学中培养学生利用信息化资源的能力、自组织学习的能力和工程素养符合社会、企业和个人发展的需求，关乎课程教学改革成效与人才培养质量，具有重要的实践意义。

“模具拆装”是模具设计与制造专业的专业核心课程，目的是使学生通过拆装和测绘，掌握典型冲压模具的工作原理，了解冲压产品工艺方案的确定，熟悉典型模具的结构组成。“模具拆装”作为冲压理论课程之后重要的实践环节，对于提高学生的工程素养、培养其创新精神与实践能力等方面具有重要作用。可为学生将来胜任冲压模具设计、模具装配与维护、模具制造、模具质量检测、模具生产管理等一线岗位奠定基础。

在本课程传统的教学模式中，强调的是模具拆装工具和方法的使用、零件测绘的方法。学生主要的时间用于测绘某一套比较简单的模具零件图和装配图，教学组织主要以教师为中心，学生只是被动完成老师设定好的重复性操作。对于需深入思考的模具工作原理、模具结构优化和零件加工工艺没有得到很好的重视，缺乏工匠精神和工程素养的培养。为此，探索课程改革和实践，将信息化和工作过程系统化相结合，充分发挥信息化技术的直观性、便利性、工作过程系统化的任务真实性，在学生自组织学习过程中培养提升解决实际工程问题的核心工作能力。

1 总体设计

1.1 理论基础

1）自组织学习原则。

随着网络技术的发展和教育资源的共享，学生的学习方式具备了自组织学习的基础。自组织学习理论源于印度教育家苏加特·米特拉进行的著名的“墙中洞实验”。这项实验证明了学生都具有自我教育能力，而且具有教会同伴知识和技能的互助学习能力。并且经过一段时间后，学生个体对于知识的理解更加深入。自组织学习和他组织学习（传统教学）的主要区别［3］如表1 所示。

表1 自组织学习与他组织学习的特点比较

2）工作过程系统化。

基于工作过程系统化的职业教育课程理念和设计方法起源于德国，它以工作过程为导向，以工作任务为载体，注重培养学生完成综合性任务所需的关键能力［4］，有利于增强学生对企业生产、管理的广泛适应性，便于其迅速就业和转岗。课程实施过程中，学生在教师的引导下，通过学习小组的通力合作，自行搜集完成任务的必要信息，对信息进行分享、讨论，制定出合理的工作计划并实施。

3）信息化对教学过程的支持。

利用信息化平台来提高工作效能，建设课程教学资源库，从课前、课中、课后整个过程利用微知库平台对线上线下教学过程进行支撑。强化教师数据管理意识，利用微知库的签到、任务、论坛、成绩管理等功能，及时了解学生出勤、总体学习状况，帮助教师诊断与改进授课方式、调整授课内容，并关注学习落后学生。此外，要引导学生利用资源库之外的网络资源如百度、职教云等获取学习资源。

1.2 课程设计思路

首先，将全班同学分成若干组，每组6～7 人。成员被分配为组长、记录员、规则员、信息员等角色。组长统领、协调、安排组内工作，对老师负责。记录员负责记录教师讲课重点，总结记录本组讨论成果。发言人负责根据记录员提供的材料，代表小组发言。规则员负责记录任务规则要求，检查小组成员执行的情况。信息员负责收集小组所需资源，拍照/视频记录小组工作过程。然后，老师创设实际工作情境，给出每阶段工作任务，提供学习地图和工作流程单。每组通过自组织学习完成工作任务。在自组织学习的过程中，设计了小组讨论、组间交流、交叉汇报等自主学习活动。最后，各组整理小组工作过程材料，进行小组工作答辩。教学全过程的学习任务、任务成果、成绩评价在微知库教学平台上进行及时发布和上传。总体教学流程如图1 所示。

图1 自组织学习的教学流程

2 课程实施主要问题和应对措施

1）如何让学生自主探究问题。

如前所述，传统课堂教学是以教师为中心的一种“他组织学习”。尤其高职学生普遍学习独立性不强，自组织学习能力较弱。教师角色如何从传授课堂知识向引导学生学习转变，做好学生学习的引导者、参与者、合作者，如何将课堂还给学生是教学中解决的关键问题之一［5］。

应对措施：基于学生自身学习独立性不强，如果让学生完全自主学习，则教学进度无法掌控，教学内容无法完成。因此老师需要设计好工作任务单，提供给学生学习地图（图2）和工作流程分析单（图3），再让学生进行自组织学习。针对学生在工作实践中遇到的问题，老师不要急于解答，要给予学生探索学习的机会和思考的时间，培养学生积极探索、精益求精的工匠精神。

图2 模具拆装学习地图

工作任务：对所拆装的模具进行结构分析，编制零件明细表，绘制装配草图。

图3 模具结构分析工作流程分析单

2）如何更好地激发学生参与活动的兴趣。

顺德职业技术学院模具专业的生源主要来自于两个方面，一是普通高中毕业生，入学时没有专业基础；二是三二分段的中职毕业生，虽有一定的专业基础，但是似懂非懂，容易产生学习厌倦。学生基础薄弱，常常产生厌学情绪大多是因为课堂教学的枯燥乏味，课程学习之后也没有收获，课堂上教师与学生都很吃力，课堂有效性差［6］。因此如何增强他们的学习自信心，激发参与学习活动的兴趣，调动学习的积极性，提高课堂的有效性，是教学中需要解决的关键问题之一。

应对措施：教学内容上，以工程项目为载体，以工作过程为导向，按照实际工作需要优化教学内容，选择难度适中的模具拆装项目。太难的项目，学生会产生畏难情绪，从而丧失学习热情；太容易的项目，学生感觉不到挑战性，没有成就感，也会失去学习兴趣。已经开发好的学习资源以视频、动画、仿真等富媒体、碎片化的形式上传到微知库平台，调动学习兴趣，方便学生课前预习，课堂学习。课后拓展活动中适当引入一些前沿的智能模具制造项目内容，开拓学生眼界，拓宽专业知识面。如图4为任务三模具结构分析教学内容设计。

课堂组织上，采用分组的形式，明确小组成员各自的角色任务，责任到人。以学生为中心，营造宽松和谐、快乐好学的班级课堂氛围。采用培养尖子学生做组内骨干的方法，让学生辅导学生，协同学习。一方面让尖子学生充满成就感和自豪感，进一步激发学习兴趣；另一方面营造了良好的组内学习气氛，带动学习慢的学生参与活动的兴趣。采用小组交叉学习和汇报、小组拉力赛的方法，营造组间相互竞争、相互学习的良好气氛。

图4 教学内容设计

考核评价上，采用全过程、多角度、动态化的评价方法。在平时的作业上和课堂展示时，多正面鼓励，多点赞，不断增强学生学习的自信心。对获赞排名前三的小组，组员最终的总评成绩设置10%到5%三个等级的加分。重视自评、互评、过程性评价，对于在课堂上能够提出新的问题、能够解决问题，或者完成超额学习任务的学生（或组）都应给予相应的加分等各种奖励制度，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。

3）如何更好地让小组发现和聚焦研究问题。

信息化和自组织学习虽然有利于使学生真正地成为学习活动的主体，掌握学习的主动权和选择权。但是运用的不好，容易迷失在信息资源的汪洋大海当中。课堂表面热闹，但容易发散而不能聚焦发现和研究问题。

应对措施：教师应该在课程安排、问题引导、活动设计等方面，把握好作为“他组织者”的限度，协助学生进行活动的计划安排和时间管理，为学生自组织学习提供适度的支持和服务［7］。表2 是教师为课程设计的工作任务和教学活动。又比如在实际教学过程中，由于课程拆装的模具都是往届学生冲压课程设计时设计加工装配的，不可避免的有加工质量问题，结构设计方面有缺失或不合理的问题，引导学生思考工艺和结构优化，培养学生的工程素养，提升解决实际工程问题的能力。

表2 模具拆装实训工作任务（36 课时）

4）如何让老师的辅教行为更加精准。

由于每班人数较多，在学生开展自组织学习时，教师作为学生学习的帮助者，应当通过一些技术手段和方法了解学生当前的学习状况，以帮助教师诊断与改进授课方式、调整授课内容，采取精准的辅教行为帮助学生自组织学习。

应对措施：借助微知库教学平台，构建一个开放多元的信息化课堂，借助平台教学评价信息即时得到学生的动态学习数据和教学反馈，实施辅教行为。如图5 是某组的工作过程记录表数据和全班小组任务成绩数据分析图，教师结合课堂观察和对动态学习数据进行分析，掌握某组或组内学生的动态情况，以便实施教学策略调整和增强课程互动的精准教学。

图5 小组工作过程记录表和成绩数据分析

3 课程实施的注意事项

本学期在模具专业两个班级实施教学改革以后，很多学生反映是进入大学以来最充实、学习主动性最强的一次实训课，课堂活动积极活跃，教学效果良好。总结课程实施时的经验，应该注意以下事项：

1）要开发完善的、便于学生使用的学习辅助文件。学习地图、工作流程分析单和工作任务单（工作页）等学习辅助文件要细化，学习任务要明确，学习过程要便于学生自主进行。否则使用时比较流于形式，学生还是摆脱不了旧的他组织学习的学习习惯，而且对于学习基础较差的同学，比较难完成学习任务。

2）注意打破大班教学的局限性，分组分角色之后，进行组间的相互学习、组内角色的轮转。充分使用各种信息化资源，调动学生学习的积极性。采用教师评价、组长评价、组内互评、组间评价的方式，保证教学实施的质量。

3）注意由于普高和中职生源的不同，学习习惯和能力上有较大的差异。如两年制的学生更喜欢交流汇报，而自主学习能力有待提高，三年制的学生正好相反等现象。针对不同的生源，设置个性化的学习，以激励自组织学习的进行。

4 结语

综上所述，在实训类课程中进行自组织学习模式的设计，将信息化和工作过程系统化相结合，详细设计了模具拆装课程的工作任务，开发了辅助学生自组织学习的学习地图和工作流程分析单，构建了基于微知库教学平台学习数据驱动的线上线下信息化课堂，并在实际教学中进行了实践。实践结果表明，改革后的课程能更好地激发学生参与活动的兴趣，教师的辅教行为更加精准，可为同类课程改革提供参考。