工程教育機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐研究論文

　　長(cháng)沙理工大學(xué)機械設計制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養及其現狀符合《工程教育專(zhuān)業(yè)認證標準（試行）》的通用標準和專(zhuān)業(yè)補充標準，能滿(mǎn)足基于工程教育專(zhuān)業(yè)認證標準的機械設計制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的本科教育工作。但是通過(guò)工程教育認證工作發(fā)現，專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節建設還存在一些不足：（1）仍采用“課內實(shí)驗”“課程設計”或“實(shí)習教學(xué)”的傳統模式，實(shí)踐教學(xué)的內容大都是重復或羅列以往的教學(xué)內容和理論知識，沒(méi)有系統地把工程、科研項目融入到實(shí)踐教學(xué)中，工程背景不強、綜合訓練程度不夠；（2）教學(xué)方法上基本上仍舊是教師指定，學(xué)生跟從的“被動(dòng)參與學(xué)習”模式；（3）成績(jì)考核主要采用平時(shí)成績(jì)40%+實(shí)踐報告成績(jì)60%的單一計分方式。上述不足會(huì )導致學(xué)生對機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識理解不透徹，實(shí)踐動(dòng)手能力偏差，學(xué)習重結果輕過(guò)程。為彌補上述不足，學(xué)院專(zhuān)門(mén)制定了相關(guān)政策、辦法鼓勵教師積極進(jìn)行教育教改研究。在此背景下，本文以“機電控制技術(shù)實(shí)習”教學(xué)實(shí)踐為改革突破口，就如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，強化機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的工程應用能力進(jìn)行探索。

　　一《工程教育專(zhuān)業(yè)認證標準（試行）》對機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的培養要求

　　機械工程本科專(zhuān)業(yè)認證在于從整體上評價(jià)學(xué)生的質(zhì)量和畢業(yè)生的狀況。學(xué)校成功地達到了專(zhuān)業(yè)的培養目標與否，應檢驗其畢業(yè)生能否具有以下知識和能力[2]：（1）知識要求：掌握機械工程、機械學(xué)科的基本理論、基本知識，掌握必要的工程基礎知識。（2）能力要求：具有數學(xué)、自然科學(xué)和機械工程科學(xué)知識的應用能力；具有制訂實(shí)驗方案、進(jìn)行實(shí)驗、分析和解釋數據的能力；具有制圖、計算、測試、調研、查閱文獻和基本工藝操作等基本技能和較強的計算機應用能力。（3）工程要求：具有設計機械系統、部件和過(guò)程的能力；具有對于機械工程問(wèn)題進(jìn)行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力；具有在機械工程實(shí)踐中初步掌握并使用各種技術(shù)、技能和現代化工程工具的能力。（4）特別要求：知識面寬廣，并具有應對現代社會(huì )問(wèn)題的知識，進(jìn)而足以認識機械工程對于世界和社會(huì )影響的能力。從上述要求可看出，在教學(xué)過(guò)程中，知識不能僅僅以定型的形式呈現給學(xué)生，更大程度上需要學(xué)生自己在解決問(wèn)題中去有所“發(fā)現”，但其存在“短時(shí)間內難有所獲”的局限性。要形成對知識的理解，使探究所得知識與其他相關(guān)知識的內在聯(lián)系形成一定的知識結構，必須有內化的過(guò)程中，即接受學(xué)習的意義建構過(guò)程�？梢�(jiàn)，教師在課程教學(xué)過(guò)程中，尤其是實(shí)踐環(huán)節教學(xué)過(guò)程中，要適度平衡探究式學(xué)習和接受式學(xué)習中接受和探究成分的相互滲透，針對不同的課程知識及技能要點(diǎn)，引導學(xué)生將探究的方式與其他方式結合起來(lái)，以收到最佳的學(xué)習效果。

　　二基于工程教育專(zhuān)業(yè)認證的實(shí)踐教學(xué)實(shí)施方案

　　筆者在執教“機電控制技術(shù)實(shí)習”過(guò)程中，采用了如下圖1所示的以“項目驅動(dòng)”為導向的探究式-接受式復合教學(xué)法，將教學(xué)工作的三大核心教學(xué)內容、教學(xué)方式及考核方法設計成一個(gè)具有自適應能力的反饋閉環(huán)系統，取得了良好的教學(xué)效果。

　　1教學(xué)內容

　　本方案教學(xué)內容的核心是建立合適的“項目庫”。其評價(jià)指標包括項目?jì)热莸呢S富性、工程背景的濃厚性、理論與實(shí)踐結合訓練的綜合性、以及《工程教育專(zhuān)業(yè)認證標準（試行）》的達標度�！绊椖繋旖ㄔO”的主體既可以是授課組老師，也可以是學(xué)生自己；項目的設計方法是先解析課程的知識及技能要求，再設計一系列包含要素盡可能多的系統性項目群，使學(xué)生在探究項目的過(guò)程中真正強化其機電控制技術(shù)的工程應用能力。項目區分常規性和創(chuàng )新性的目的在于建立能力分層和激勵機制，引導學(xué)生進(jìn)行良性競爭，創(chuàng )新性項目競標主要比較學(xué)生申報書(shū)中的技術(shù)文獻綜述深度，以及技術(shù)方案的優(yōu)劣。

　　2教學(xué)方式

　　教學(xué)方式上，建立“探究式學(xué)習與接受式學(xué)習的耦合教學(xué)機制”是其核心，重點(diǎn)要解決好探究式學(xué)習和接受式學(xué)習相互滲透過(guò)程中的“度”和“界”�？深�(lèi)比的例子是，現在眾多高校試圖通過(guò)要求理工科學(xué)生選修一些屬于人文科學(xué)的課程來(lái)解決“專(zhuān)門(mén)化”的傾向問(wèn)題。然而，正如一般系統論的創(chuàng )始人貝塔朗菲所指出的，增加或者“并列”各種不同方面的課程，既培養不出“素養”，也帶不來(lái)“通才”教育�？尚械霓k法是一方面夯實(shí)工科通識基礎，為學(xué)生提供與工程專(zhuān)業(yè)關(guān)聯(lián)的人文社科類(lèi)課程，把工程活動(dòng)所涉及的知識融會(huì )貫通地傳授給學(xué)生；另一方面將項目式教學(xué)方法應用于傳統的課堂教學(xué)中，共享產(chǎn)學(xué)合作課題，創(chuàng )新課程內容，調整課程結構，以集成方式綜合培養學(xué)生的工程能力。教學(xué)方式選擇的首要原則應是為學(xué)生創(chuàng )造自主協(xié)作的學(xué)習環(huán)境和多元互動(dòng)的交流機制，具體實(shí)施時(shí)要“因人而異”、“因地制宜”。善于借鑒同行們的教學(xué)實(shí)踐成果為己所用：CDIO工程教育模式強調以主動(dòng)的、實(shí)踐的及課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習工程，反映了系統論中整體性、結構性、層次性的特征[3]；學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展才是科學(xué)探究活動(dòng)的核心，采用模型/模型化為基礎的科學(xué)教學(xué)法，不僅可以使學(xué)生的科學(xué)思考顯性化，便于教師進(jìn)一步理解學(xué)生的心智變化，而且為師生之間的相互作用提供了互動(dòng)載體[4]；運用“新三論”（耗散結構理論、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論）設計教學(xué)方式，通過(guò)其“整體性”、“非線(xiàn)性”、“協(xié)同性”、“漲落性”和“開(kāi)放性”等五個(gè)系統方法特征去滿(mǎn)足認知、情感和動(dòng)作技能等方面的教學(xué)要求[5]；基于直覺(jué)性、連結性和發(fā)射性三項基本特性設計本科教學(xué)知識傳播和創(chuàng )新機制，以“問(wèn)題”為核心，理清學(xué)生、教師和多媒體在人機交流和人際交互三角關(guān)系中的角色扮演與實(shí)施策略，引導學(xué)生實(shí)現全腦思維[6]；“翻轉學(xué)習”可充分利用學(xué)生的業(yè)余時(shí)間實(shí)現知識接受，而課堂時(shí)間則用于知識內化，使多種學(xué)習方式的并存成為可能[7]。

　　3考核方法

　　“實(shí)踐環(huán)節考核”要實(shí)現評價(jià)體系與培養目標的協(xié)同，這也是本方案中“教學(xué)效果分析”的重要工作之一。評價(jià)目的不僅在于激活教學(xué)活動(dòng)，而且要促進(jìn)學(xué)生獨特的學(xué)習方法與思維方式的形成，促進(jìn)學(xué)生工程能力的提升；評價(jià)指標的設置應緊密結合《工程教育專(zhuān)業(yè)認證標準（試行）》的培養目標，實(shí)現個(gè)性化和多元化；評價(jià)內容要指向學(xué)生學(xué)習態(tài)度、學(xué)習成果質(zhì)量及成果分享能力等方面，可分別占40%、30%、30%的分值比重。學(xué)習態(tài)度的考核旨在引導學(xué)生發(fā)揮自身的主動(dòng)意識和創(chuàng )新精神，建立既重過(guò)程又重結果的良好學(xué)風(fēng)。學(xué)習成果質(zhì)量可從學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中的知識和技能積累、項目進(jìn)度和深度等多方面評定。成果分享能力考核可采用全體學(xué)生參加的“項目成果答辯”形式，實(shí)現短時(shí)內不同項目間的技術(shù)交流與知識傳播�？傊�，本文所用方法緊緊圍繞學(xué)生主體、理論與實(shí)踐相結合、充分發(fā)揮學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng )新意識等四條主線(xiàn)，基于“項目驅動(dòng)”探究式-接受式復合教學(xué)理念組織實(shí)踐教學(xué)，將機電傳動(dòng)控制類(lèi)課程理論知識與實(shí)踐技能有機地結合起來(lái)，使學(xué)生充分參與到從項目方案制定到項目實(shí)施、項目攻關(guān)、項目成果分享的全過(guò)程，較好地達到了優(yōu)化機電傳動(dòng)控制課程教學(xué)體系、知識結構和技能培養要素，全面培養學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、解決問(wèn)題的能力和團隊協(xié)作能力的目的。期望本教學(xué)成果對講授其他機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的同行有一定的借鑒意義和移植價(jià)值。

　　參考文獻

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　　[7]秦煒煒.翻轉學(xué)習:課堂教學(xué)改革的新范式[J].電化教育研究,2013(8)：84-90.

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