工作过程系统化的机械工程专业课程体系研究

赵建平，王力，马竹樵，费叶琦

[摘 要] 系统化建设专业课程体系，对提升学生素质和专业技能具有重要意义。研究基于工作过程系统化的方法在机械工程专业课程体系改革中的应用，通过对工作过程的典型工作任务进行分析并归纳为相关的行動领域，将行动领域转换为学习领域，将学习领域具体化为专业课程，根据技能难易程度及认知学习规律构建专业课程体系，对课程体系构建的思路、过程、体系构建、实施进行探索，为同类别专业应用技术型人才培养的课程建设提供参考。

[关键词] 工作过程;系统化;机械工程专业课程体系

[基金项目] 2018年度南京理工大学紫金学院教育教学改革与研究课题项目“基于工作过程系统化专业课程体系构建研究——以机械工程专业为例”（20180101001）

[作者简介] 赵建平（1981—），女，江苏句容人，硕士，南京理工大学紫金学院智能制造学院副教授，主要从事机械产品虚拟开发、工程图形学及模具CAD/CAE/CAM研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）44-0138-04    [收稿日期] 2021-08-12

随着工业化进程加速、经济转型升级，区域经济对不同层次与类型的应用型人才需求量增大，特别是高水平、高素质的应用型人才。课程体系建设是针对社会需求及专业定位将课程进行排列、整合、筛选得到的，具有较强的目标性。工作过程系统化是以典型工作任务为载体，将行动领域转化为学习领域，进一步设定学习情境。在学习情境中，学生可以明确岗位所需的工作内容并熟练掌握，实现与社会需求人才的对接[1]。

一、工作过程系统化课程体系的构建思路

工作过程系统化课程体系的构建是在遵循工作过程完整性、学习渐进性、职业持续发展性的前提下，重构与岗位需求相融合的新课程体系[1，2]。工作过程系统的构建有6个步骤：第一步，针对专业领域开展行业企业调研，得出企业对人才培养的岗位需要，根据人才岗位需求，准确进行专业定位，明确本专业的人才培养目标;第二步，深入分析职业领域内人才岗位需要的工作逻辑或工作特征，进行工作任务分析，提炼出典型工作任务的工作逻辑、突出特征、基本框架、工作对象、工作方法和工作要求等;第三步，根据典型工作任务分析，综合考虑对应职业领域的工作逻辑、工作特征和目标岗位，提炼出专业学习领域的认知规律、教学规律和可行性;第四步，根据专业学习领域的确立原则，确定学习领域内课程的设置并排序;第五步，针对学习课程内容设计学习情境，充分考虑学生的实际情况、学习设施情况，把理论知识、实践技能与实际工作环境相结合，将学习领域项目化、案例化、逻辑化;第六步，开始实施，按照职业特性的六要素，即资讯、计划、决策、实施、检查、评价进行教学实施。

二、工作过程系统化机械工程专业课程体系的建设

（一）开展专业调研

通过发放调查问卷、企业走访等多种形式，对机械工程专业的实习基地单位及一些机械制造业企业进行调研，对往届毕业生进行回访，并与一线工程师及企业技术专家进行交流座谈。通过开展专业调研，深入了解制造业企业对本专业人才应具备的基本能力、专业知识、职业技能及素质等方面的要求，以及企业用人单位和机械专业毕业生对目前专业的教学安排、教学内容、教学方法等的意见和建议，从而为课程体系的构建提供重要依据[3]。

（二）确定专业人才培养目标

企业调研发现，制造业企业由于转型升级的需要，需要能够进行产品设计、工艺编制与质量控制、数字化制造的人才，要熟悉先进制造技术，能操作相关现代设备并进行相关维护工作，并且是具备一定管理和组织能力的高素质、应用型人才。

结合学校机械工程专业的具体情况，将本专业的人才培养目标确定为：培养具备 “扎实的理论知识、实用的专业工程技术、创新的实践能力”，培养具备机械工程及自动化基础知识与应用能力，能在科研院所、企业、高新技术公司利用计算机辅助设计、制造及技术分析方法，从事各种机械零部件的数字化生产设计与智能制造，生产系统的规划与设计，机电产品及系统、设备、装置的研究，设备的装配、维护、制造，计算机辅助编制工艺等工作，以及现场运行生产管理、经营销售的高素质应用工程技术人才。

（三）确定本专业主要就业岗位及能力要求

通过对专业调研进行分析和总结，结合本专业人才培养目标，确定本专业的主要就业岗位为产品设计助理、产品工艺规划、产品质量检测、技术服务、数字化制造，进阶岗位为产品研发、生产线设计规划、项目管理等，工作岗位的典型工作任务及能力要求，见表1。

（四）确定行动领域并转换学习领域

针对机械工程专业的典型工作岗位，分析典型工作任务，归纳整合典型工作任务，将工作性质、行动维度一致的工作任务归纳为11个行动领域，即计算机操作与应用、图样的识读与绘制、典型机械零件生产制造、机械设计分析与实践、产品设计、零件的工艺编制、产品模型制作、产品检验、产品生产线设计、生产项目管理、整体项目说明介绍。依据认知学习规律，从岗位工作任务和所需能力分析入手，将行动领域转换为学习领域，见表2。

（五）构建机械工程专业课程体系

对课程教学内容进行整合，形成工作过程导向的专业课程体系，如图1所示。每门专业课程还须进行深化设计，即学习情境设计。

对照工作过程导向的专业课程体系，在现有课程结构的基础上，增开Delmia智能生产线建模与仿真、工业物联网技术课程，调整工程力学课程内容。Delmia智能生产线建模与仿真为专业课程，旨在让学生了解Delmia在机器人生产线仿真中的应用情况，并对整条生产线进行建模及动态仿真，分析设备间的动态干涉性，优化布局及生产节拍，同时引入人机工程概念。工业物联网技术课程为专业课，旨在让学生了解该技术在机械设计及发展方面的应用，同时为制造向智能化转型提供技术支撑。工程力学将理论力学和材料力学合并，秉承适度够用的原则，从原来的8学分调至6学分。

在已構建的工作过程导向的专业课程体系基础上，结合综合能力需要，将机械工程专业课程划分为5个模块，分别是公共必修课程、学科基础课程、专业课程、专业选修课程及综合实践，构建完整的机械工程专业课程体系，如图2所示。

公共必修课涵盖思想政治理论、大学英语、体育、军事理论、大学计算机基础、大学生心理健康等课程;学科基础课程包括数学、大学物理、电工学、电子技术基础、语言类程序设计及机械工程专业导论课程等;专业课程即为工作过程导向的专业课程;专业选修课为机械设计、机械制造及工程管理的扩展课;综合实践课程是根据岗位要求，开设课程设计/实验课程、校内外实习以及毕业设计等。

三、工作过程系统化课程体系的实施

工作过程系统化的课程教学是按照职业成长认知规律，以实际工作任务为载体进行教学设计，采用“工作过程不变、学习复杂度逐步递增、教师讲授内容逐步递减、学生自主能力逐步增加”的方法，对专业学习领域进行分析，设计学习情境[4]。

以专业基础课程“机械三维绘图”教学为例，依据典型工作任务及过程设计了三个主线学习情境，每个主线情境以若干子情境任务为支撑，将新的知识融入其中，循序渐进、由浅入深，逐步扩展知识面[5]。每个学习情境分别对应一个具体的学习载体，每个载体分别包含图形分析、工具选择、设计方法、对象创建等典型工作任务。通过对学习情境的对比学习，学生对机械三维绘图的设计有了深刻的认识，提高了知识应用能力及实践技能。在教学过程中，充分发挥学生为主体、教师为主导的作用，采用任务式教学法，学生分组讨论并确定绘制方法。绘制过程中，遇到问题及时讨论并进行相应的调整，做好记录，直到工作任务完成，之后保存文档。在这一学习过程中，不断提升学生的自主学习能力、实践动手能力、沟通能力、团队协作能力等。

四、结论

课程体系构建是实施人才培养的关键。本文基于工作过程系统化，以专业调研为起点，以专业岗位工作任务及能力要求分析为基础，根据社会需求及专业人才培养要求构建课程体系，并介绍了课程体系中具体课程的教学实施，为机械类其他专业的课程体系构建提供了一定的理论指导。基于工作过程系统化的课程设置可以让学生了解其所学课程在以后工作岗位中的作用以及对应的工作行动领域，为以后进入工作岗位打下良好的基础。课程的设置及内容还需要专业教师根据社会企业的需求，共同讨论而调整与优化。课程体系改革与课程的全面改革相辅相成，共同促进专业和学生的可持续发展。

参考文献

[1]姚江云，梁维铭.工作过程系统化理念下应用型本科课程开发与实践[J].轻工科技，2019，35（1）：150-153.

[2]姜大源.工作过程系统化：中国特色的现代职业教育课程开发[J].顺德职业技术学院学报，2014，12（3）：1-11.

[3]刘芬.基于工作过程系统化的高职机械类专业课程体系开发研究[J].当代教育实践与教学研究，2016（6）：37-38.

[4]姜大源.工作过程系统化课程的结构逻辑[J].教育与职业，2017（13）：5-12.

[5]赵建平，王力，费叶琦，等.基于工作过程的机械三维绘图课程设计[J].大学教育，2019（6）：65-67.

Research on the Curriculum System of Mechanical Engineering Major Based on Working

Process Systematization

ZHAO Jian-ping， WANG Li， MA Zhu-qiao， FEI Ye-qi

（School of Intelligent Manufacturing， Nanjing University of Science and Technology Zijin College， Nanjing， Jiangsu 210023， China）

Abstract： The systematic construction of a professional curriculum system is of great significance to improving students quality and professional skills. This paper studies the application of the methods based on working process systematization in the curriculum system reform of the mechanical engineering major. Through analyzing the typical work tasks in the working process and summarizing them into related action fields， transforming action fields into learning fields， and changing the learning fields into professional curriculum， a professional curriculum system can be constructed according to the degree of difficulties in skills and cognitive learning rules. This paper explores the ideas， the process， the system construction and implementation of the curriculum system， so as to provide a reference for the curriculum construction of the applied technical talents training of similar majors.

Key words： working process; systematization; curriculum system of mechanical engineering major