原创《行动学习导引下以慧鱼创意组合模型为载体的机械类课程教学实践探究》
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赵 璟
【摘
要】“中国制造2025”时代,带来了新一轮的技术变革,对制造类企业提出了新的挑战,同时也要求职业院校以培养知识面广泛、实践能力强、具备团队协作意识的复合型应用型人才为目的.本文主要介绍了在“行动学习”理念为导向下,机械类课程教学过程中运用“慧鱼创意组合模型”的实践探究过程,以期达到提升学生综合运用所学、团队协作能力、创新开发能力的目的.
【关键词】行动学习；慧鱼模型；教学实践探究
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）20-0075-02
当今的技术变革局势,对于职业院校来说是前所未有的机遇,同时也面临着挑战.职业院校相对于本科类院校来说,不仅要求学生基础知识扎实、知识面广泛,更加要求培养学生的实践能力、创新精神和团队精神,以使学生能够快速适应新工作岗位,且具备动手能力强、善于合作、善于自我学习的特点,成为具备自学能力、创新能力的潜在型发展人才.
一、目前机械类课程教学存在的问题
1. 教学设备投入大,形式单调成效不大
目前职业院校开设机械类课程教学过程中运用的教学设备主要是以实物教具与多媒体电教设备为主,实物教具存在资金投入大、种类多、体积大、存放困难、课堂演示不方便等问题.多媒体电教设备虽然能够拓展教学内容、形象演示教学知识点,但多是以演示为主,存在着重理论验证,轻实践操作的问题,不能通过实践操作深化理解所学内容,因而不但教学成效不高,更是缺乏创新能力和协作能力的培养.
2. 学生学习主体意识不强
传统的教学通常采取的是任务驱动、知识链接、演示讲解、巩固练习、课后作业等环节,在课堂的整个教学过程中都是以老师为主导,学生作为教学的被动接受者,主动参与程度不够,对于所学兴趣感不强,当然也就无法有效调动学生的学习积极性,无法形成主动学习、主动探究的自我学习模式.
3. 课程关联少,学习应用转化能力不强
现有所开设的课程之间缺乏系统性,关联性,每门课程只是单一讲述知识点,没有做到课程彼此之间的连贯性与应用转化.教学过程多是以验证学习、示范讲解为主,课后拓展延伸不够,忽视了所学知识的应用转化,不能给学生一个发挥想象解决实际问题的空间,学生思维、行动能力的训练不够.这样的课程缺乏必要的应用性、创新性,最终导致学生工作时不知如何解决实际问题,不能灵活变通,创新思维和创新能力不足.
二、行动学习理念与“慧鱼创意组合模型”
1. 行动学习理念
行动学习起源于欧洲,属于“做中学”.在行动学习过程中,每个参与者在团队中其他组员的相互支持下,通过群策群力、互相支持、分享知识与经验,通过实践运用解决实际中的难题,被称为行动学习.如果用公式表示即：
L等于P+Q+R（行动学习等于结构化知识+疑问+反思）.
行动学习法的出现正是加速学习进程、转化学习内容、应对挑战的最佳模式.行动学习作为一种全新的学习方式,顺应了21世纪教育教学理论和实践的发展,它具备了注重绩效和人员能力发展双提升,个人和组织发展双注重,短期与长期双兼顾等特点,这必将带来终身学习的深刻革命.
2. “慧鱼创意组合模型”
1964年,“慧鱼创意组合模型”诞生于德国,是技术含量很高的工程技术类拼装模型,秉承“创新”和“高品质”的严谨态度,是展示科学原理和技术过程的理想教具,为创新教育和创新实验提供了最佳的载体.
“慧鱼创意组合模型”是一个结构件的家族,由机械构件、电气构件、传感器、气动构件、电脑控制器及软件所组成的创新系统.模型设计采用模块式设计,可无限扩充,可反复拆装；产品系统化,种类多；可逼真地表现机械构件及科学原理,再现真实的工业中的设备或仪器.学生不仅可以进行机械、电子、自动化类型的验证式实验,体验到理论与实际的具体结合,还可以把这些不同模型的特点结合起来,提高动手创新能力,自主设计创造出新的作品来.
“慧鱼创意组合模型”体现不同学科知识点的各种组合包,不仅可以应用于中小学各个年级学科教学,还可以用于大学不同专业以及研究生工程实验和技术创新活动.现在以清华大学、上海交通大学为代表的一批高校建立的慧鱼创新实验室就是利用“慧鱼创意组合模型”组合包系列建立的工程技术实验室,每年举办的大学生机械设计创新大赛则是创新教育的一个全新平台,对于职业院校的专业课程的教学实践应用尚属起步阶段.
三、以“慧鱼创意组合模型”为载体的机械类课程教学实践
1. “行动学习”导引,教学设计以学生为主体
以行动学习理念为导引,采取以学生为主体的“能力本位1234”课堂教学模式：1个核心主体为学生,2个关键是任务驱动、问题引导,3维目标是知识、能力、职业素养,4个教学环节是课前情景体验、课中任务处理分析、协作交流评价、课后反馈转化.在教学过程中,学生是以团队为学习单位,通过围绕着融合课程知识点的工作任务进行提问反思、知识学习、任务解决、总结反馈.所有的行为都是自动自发促动学习应用转化,团队成员彼此之间是互相学习、互相促进、交流协作的关系,从而最大限度地调动了学生的学习积极性,满足了学生的自我效能感,改变了原有的“要我学、带我学”的传统教学模式,形成了“我要做、做中学、学中做”的自我学习机制.
2. 多学科融合应用,循序渐进层次性训练
“慧鱼创意组合模型”涉及的领域极其广泛,元件库由机械构件、电气、气动构件、传感器、计算机控制器及相关软件构成,系统化,种类多样,可以无限扩充、反复拆装,真实再现机械系统构成、原理操作、控制过程及工业生产模型,从而可以帮助学习者系统全面地了解多种学科知识,融会贯通学习应用转化.
以“慧鱼创意组合模型”为载体的课堂教学是对学生循序渐进的层次性知识能力训练,主要分成以下三个阶段.
（1）原理认知,组装训练.这一阶段主要是以学习认知学科基础知识原理为主,通过围绕完成一系列融合知识点的具体工作任务,认知验证原理及不同类别的“慧鱼”构件,查询技术操作手册,按照拆装步骤进行规范操作,培养学生注重基础知识学习、养成一丝不苟的操作规范,形成严谨规范的科学态度.
（2）拆装改进,适当延伸.在第一阶段的基础上,学生对于构件、原理有了一定的认识,可以进一步总结归纳出构件组合和控制的规律性内容,扩充知识,在之前拆装组合经验的基础之上,适当在原有工作任务上有所延伸,要求优化改进组装模型、结构、控制程序等内容,使功能更加强大、结构更加简化、适用更加广泛,旨在训练学生深化理解所学、灵活运用应用转化的能力.
（3）深度拓展,设计创造.在完成前两个阶段性训练之后,这个阶段注重发散想象力,培养创造力.脱离技术指导手册,结合实际设计新的模型,分模块完成组装,并编制合理有效的控制程序,以团队为单位采取自评、互评完成模型建构、结构功能评估、改进完善、设计手册制作等工作,训练学生融合多种学科知识、团队协作、自我反思提升、发散思维等能力.
以上三个阶段性的层次性训练完成了一个知识认知、巩固深化、应用转化、学以致用的过程,有效地打破了原有单一、验证性的教学模式,更好地将创造性知识应用在实践中去.学生在整个体系性的训练中,可以多层次有针对性的联系所学理论开展各种应用型训练实践活动.
3. 融合多种思维训练,培养良好职业素养
传统型的教学具有验证性的特点,更注重的是对已学理论知识的验证和理解,而且所涉及的内容主要是书本上的东西,这就大大地限制了学生的想象和创意的空间,不利于学生综合能力的培养.而在应用“慧鱼”模型的课堂教学过程中,可以引导学生运用思维导图、鱼骨图、流程图等思维工具,使学生形成有层次、有条理的思维来完成构件归类拆分、模型组装、改进、全新设计、模型评估等任务.在设计全新模型时,可以运用头脑风暴、发散思维等思维工具,训练学生创造性的思维.
在训练学生多种思维的同时,还重要地培养学生形成良好的职业素养与团队协作意识.通过以团队项目管理的角度出发,依据工作任务,进行团队成员协作分工,制订设计实施方案与进程表,并且严格按照操作规范及设计方案来完成工作任务,在这一系列的团队成员彼此协作、学习的过程中培养学生科学严谨、一丝不苟的职业素养与团队协作意识.
总的来说,通过采用“慧鱼创意组合模型”为载体,在行动学习理念导引下,对于学生潜移默化的影响是巨大的,既让学生融会贯通各学科多领域的综合知识,将其应用于实践过程中,又培养了创新的意识、团队协作的意识,最重要的是给予学生实现自我提升、主动创新的平台.
参考文献：
[1] 杨洪涛,张新.慧鱼模型在机电类创新型人才培养中的应用[J].科技信息,2010,(20):420,422.
[2] 肖晓萍,廖青.“慧鱼创意组合模型”在大学生创新教育中的应用研究[J].高等教育研究:成都,2006,(2):73-74.
[3] 申燚,袁明新.基于“慧鱼”模型实行机械类创新教育的教学改革[J].中国现代教育装备,2006,(8):74-75.
（编辑：王春兰）
教学实践论文参考资料：
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