為了迎合新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的需要,我們成立項(xiàng)目組對(duì)機(jī)械類專業(yè)課進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革研究與實(shí)踐,取得了令人滿意的效果,研究項(xiàng)目主要進(jìn)行了以下工作:
確定教學(xué)改革對(duì)象
由于各方面條件的限制,我們只能選取部分專業(yè)課程進(jìn)行改革嘗試。我們挑選了《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬切削機(jī)床》、《金屬切削刀具》、《金屬切削原理》等傳統(tǒng)專業(yè)課和新開專業(yè)理論課程《先進(jìn)制造技術(shù)》,總學(xué)時(shí)占所有專業(yè)課學(xué)時(shí)的21%,具有相當(dāng)?shù)拇硇浴?/p>
確定這些對(duì)象的原因是:(1)它們是本專業(yè)具有代表性的傳統(tǒng)課程,與機(jī)械制造工藝密切相關(guān);(2)它們與本專業(yè)后續(xù)課程及學(xué)生畢業(yè)后的工作水平直接相關(guān);(3)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密,要求有較強(qiáng)的感性知識(shí)為基礎(chǔ);(4)為解決感性知識(shí)的建立,需要相對(duì)多的時(shí)間、財(cái)力、物力和投入。
確定教學(xué)改革主線
進(jìn)行教學(xué)改革有較多的嘗試和做法,我們認(rèn)為教學(xué)改革要解決好新知識(shí)不斷出現(xiàn)與傳統(tǒng)課程總學(xué)時(shí)過多超過要求的矛盾;解決實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi)和時(shí)間投入多但效果不理想的矛盾;因此確定改革主線的是非常關(guān)鍵的。我們認(rèn)為改革要從專業(yè)總體高度角度進(jìn)行考慮,而社會(huì)實(shí)際需求是檢驗(yàn)改革效果的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于機(jī)械類專業(yè)來講;應(yīng)以制造工藝作為主線,改革要圍繞這一主線進(jìn)行?;A(chǔ)知識(shí)、感性知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、先進(jìn)技術(shù)知識(shí)、先進(jìn)教學(xué)手段、設(shè)計(jì)訓(xùn)練環(huán)節(jié)等,要按照對(duì)事物的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行安排。這樣的學(xué)生才有可能掌握本專業(yè)較先進(jìn)和前沿的知識(shí),又有本專業(yè)傳統(tǒng)扎實(shí)的基本功和知識(shí)為現(xiàn)有企業(yè)所歡迎和接受。
問卷調(diào)查及分析
為了使此次教學(xué)改革有較強(qiáng)的針對(duì)性、全面性和實(shí)用性,我們以問卷調(diào)查的形式,專門設(shè)計(jì)了涉及有關(guān)要改革的專業(yè)課和實(shí)踐環(huán)節(jié)方面的調(diào)查問卷,了解學(xué)生和相關(guān)任課教師對(duì)本教學(xué)改革中部分問題的看法和意見。通過對(duì)機(jī)械類和近機(jī)類不同年級(jí)的400多名學(xué)生和相關(guān)專業(yè)課任課教師的問卷調(diào)查分析,我們得到了以下幾點(diǎn)重要結(jié)論:1)73%的學(xué)生表示有一定數(shù)量的專業(yè)課知識(shí)有重復(fù),部分知識(shí)較陳舊,有必要?jiǎng)h減和整合;2)有70%的學(xué)生認(rèn)為最應(yīng)該使用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)的是專業(yè)課;3)60%以上的學(xué)生表示希望開辟專用的網(wǎng)上交流平臺(tái),使得學(xué)習(xí)、交流、輔導(dǎo)、自測(cè)和討論不再受時(shí)間和空間的限制;4)80%的教師認(rèn)為很有必要對(duì)專業(yè)課進(jìn)行知識(shí)的整合更新,使之更加系統(tǒng),更加具有實(shí)踐性和實(shí)用性,也使得教學(xué)資源能夠充分利用;5)由于學(xué)生人數(shù)較多,而教師在校與學(xué)生的交流時(shí)間有限,93%的教師希望利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)開辟專用網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái),希望能夠提供給學(xué)生較全面的教學(xué)資源,有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行小范圍的輔導(dǎo)和交流,能夠?qū)崿F(xiàn)例如網(wǎng)上考試、教學(xué)評(píng)價(jià)等功能。此外,我們還針對(duì)本次教學(xué)改革涉及到的具體課程的課件制作和應(yīng)用情況、教學(xué)手段和方法等具體細(xì)節(jié)進(jìn)行了摸底調(diào)查。
通過對(duì)調(diào)查結(jié)果的匯總和分析,我們將教學(xué)改革的主要任務(wù)確定為以下幾項(xiàng):1)對(duì)涉及到的專業(yè)課進(jìn)行內(nèi)容上的合理刪減和整合,合理安排相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的傳授順序;2)根據(jù)課程內(nèi)容的調(diào)整情況以及調(diào)查反饋的結(jié)果由各個(gè)課程組的教師分別進(jìn)行多媒體課件的制作和相關(guān)教學(xué)資源的搜集整理; 3)依托課件和相關(guān)教學(xué)資源開發(fā)專業(yè)課網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái);4)隨時(shí)交流、反饋、收集和整理使用效果和建議,并不斷改進(jìn)和完善。
課程內(nèi)容改革
對(duì)比新老培養(yǎng)計(jì)劃,各門專業(yè)課學(xué)時(shí)雖然被壓縮了,但是人才培養(yǎng)方案對(duì)于課程質(zhì)量的要求反而更高。新的人才培養(yǎng)方案要求教師尤其是專業(yè)課教師把越來越多的實(shí)踐性、應(yīng)用性、擴(kuò)展性知識(shí)融入到課堂教學(xué)中,這就對(duì)專業(yè)課課堂教學(xué)的內(nèi)容組織提出了更高的要求。
為此,我們組織多個(gè)課程教學(xué)組,對(duì)現(xiàn)有教材和課件進(jìn)行了多次的討論,在整合過程中破除了傳統(tǒng)的慣性思維定勢(shì),將相關(guān)內(nèi)容以工藝為主線,按照認(rèn)知和掌握事物的規(guī)律從“制造基本知識(shí)——制造技術(shù)基礎(chǔ)——制造設(shè)備基礎(chǔ)——先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展——現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知——初步設(shè)計(jì)實(shí)踐”的順序組織課程,一切改革的實(shí)施圍繞這一基本主線進(jìn)行。
我們刪去各門課程中的邊緣性、陳舊性、重復(fù)性、以及部分簡(jiǎn)單易懂的介紹性內(nèi)容,加入實(shí)踐性、應(yīng)用性、擴(kuò)展性內(nèi)容,并把新加入的教材中沒有的部分比較詳細(xì)的寫入課件或補(bǔ)充講義。為了更大程度的滿足學(xué)生知識(shí)接受能力上的差異,每個(gè)課程組還精選了一批參考教材、書籍和網(wǎng)絡(luò)資源等,以滿足不同層次學(xué)生知識(shí)接受能力上的需求。
課件制作及網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)開發(fā)
1.課件制作
編制高水平的機(jī)械類專業(yè)課和實(shí)踐環(huán)節(jié)的多媒體課件,不但能夠很好地彌補(bǔ)學(xué)生實(shí)踐認(rèn)知的不足,也使教師能夠在有限的課堂教學(xué)和場(chǎng)地教學(xué)時(shí)間內(nèi)盡可能多地傳授應(yīng)用性實(shí)踐性的知識(shí),從而更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械類專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
根據(jù)調(diào)查問卷的結(jié)果分析和課程組的討論,在形式和風(fēng)格上盡量做到統(tǒng)一的前提下,各課程教學(xué)組充分利用各種相關(guān)軟件針對(duì)不同課程修改完善或重新制作授課用多媒體課件及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)課件。
2.網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)開發(fā)
隨著通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展,基于Web的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)也隨之蓬勃發(fā)展,這使得遠(yuǎn)程教學(xué)獲得了前所未有的強(qiáng)大技術(shù)支持手段。網(wǎng)上教學(xué)可以使各種教學(xué)資源得到整合,并通過 Internet以更加生動(dòng)的形式進(jìn)行傳播。為此,我們將最大限度地發(fā)揮“教師為中心”與“學(xué)生為中心”教學(xué)模式的各自長(zhǎng)處,設(shè)計(jì)一種能將兩種教學(xué)模式有機(jī)地結(jié)合的功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)合理遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)。
我們運(yùn)用ASP.NET網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組織設(shè)計(jì)開發(fā)了具有包括機(jī)械類專業(yè)課網(wǎng)絡(luò)課程瀏覽及下載、學(xué)習(xí)過程管理、在線教學(xué)輔導(dǎo)交流、網(wǎng)上考評(píng)等功能的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái),并于2005年下半年開始基于校園網(wǎng)開展了課程教學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。具體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)包括教學(xué)子系統(tǒng)、考評(píng)子系統(tǒng)、管理維護(hù)模塊。
教學(xué)子系統(tǒng)主要由4個(gè)模塊組成,備課模塊、授課模塊、學(xué)習(xí)模塊和交流互動(dòng)模塊。其中:備課模塊主要包括查看教學(xué)計(jì)劃、創(chuàng)建新課件、編輯課件等功能;授課模塊為教師提供組織課堂教學(xué)的功能,教師在開始授課前將已準(zhǔn)備好的課程呈現(xiàn)在學(xué)生面前,由教師控制授課的開始和結(jié)束,在教師事先準(zhǔn)備好的一堂課中學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)的進(jìn)度和順序;學(xué)習(xí)模塊主要包括點(diǎn)播課件、點(diǎn)播視頻、查詢問題、查看筆記等功能,為學(xué)生提供課下自由學(xué)習(xí)和彌補(bǔ)知識(shí)缺陷的機(jī)會(huì);交流互動(dòng)模塊為學(xué)生和教師提供不受空間限制的專用交流平臺(tái),不但可以針對(duì)課堂知識(shí)及課外知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行小范圍的輔導(dǎo),而且對(duì)指導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行課下科技創(chuàng)新活動(dòng)也是一個(gè)很有效的輔助手段。
考評(píng)子系統(tǒng)由考試模塊和評(píng)價(jià)模塊兩部分組成??荚嚹K包括抽題組卷,上機(jī)考試,考試結(jié)束實(shí)時(shí)查看考試成績(jī)等功能。在質(zhì)量評(píng)估模塊中包括兩種評(píng)價(jià)模型,計(jì)分型和覆蓋型,計(jì)分型評(píng)價(jià)模型包括次數(shù)分布圖、班級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分和年級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分等;覆蓋型評(píng)價(jià)模型包括個(gè)體與個(gè)體分析、個(gè)體與群體分析和群體與群體分析等功能。系統(tǒng)主要是以學(xué)生的考試成績(jī)?yōu)橐罁?jù),結(jié)合教學(xué)大綱中給定的目標(biāo)參數(shù),對(duì)于學(xué)生的知識(shí)掌握情況進(jìn)行分析,教師可在今后的教學(xué)過程中作為參考依據(jù)。
管理維護(hù)模塊包括用戶信息管理模塊和課程管理模塊。其中用戶信息管理模塊主要是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的用戶信息進(jìn)行管理,是為了保證系統(tǒng)的安全性而設(shè)置的,由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)維護(hù)。課程管理模塊主要是對(duì)于學(xué)校的課程進(jìn)行安排,包括年級(jí)課程設(shè)置、全校課程設(shè)置、課程查詢以及教師授課安排等主要功能。 由學(xué)院的教務(wù)人員負(fù)責(zé)維護(hù)。
效果分析
我們將項(xiàng)目的研究成果應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中,先后受益學(xué)生近2000人。在實(shí)施過程中,我們發(fā)現(xiàn)機(jī)制工藝、切削原理中較難理解的概念學(xué)生掌握程度較以往有較大幅度的提高;例如金屬切削機(jī)床中的難點(diǎn)之一——傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生也能夠在6-8個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)基本掌握,能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單傳動(dòng)系統(tǒng),而按過去傳統(tǒng)方式進(jìn)行,學(xué)時(shí)將要多花近2 倍甚至更多;又如金屬切削原理中對(duì)刀具角度的認(rèn)識(shí)和掌握,由于刀具三維動(dòng)畫的引入,大大減少了實(shí)物模型的數(shù)量,降低了學(xué)生理解的難度;任課教師在授課中能夠用更多的時(shí)間傳授書本以外的知識(shí);網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)不但成為師生交流的平臺(tái),更使得一些學(xué)有余力的同學(xué)在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行深入學(xué)習(xí)或課外實(shí)踐,也成為教師備課、考核時(shí)的得力助手。更重要的是畢業(yè)的學(xué)生能輕松就業(yè),迅速進(jìn)入崗位角色,為用人單位所歡迎和肯定。通過學(xué)生及教師的反饋意見和教學(xué)效果來看此次改革基本達(dá)到了預(yù)期的效果,該項(xiàng)目的系列改革成果也于2008年通過了河南省教學(xué)改革項(xiàng)目鑒定。
結(jié)論
通過一系列的改革和實(shí)踐我們認(rèn)為以機(jī)械制造工藝為主線,按照“制造基本知識(shí)——制造技術(shù)基礎(chǔ)——制造設(shè)備基礎(chǔ)——先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展——現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知——初步設(shè)計(jì)實(shí)踐”的順序組織整合相關(guān)專業(yè)課程既符合認(rèn)知規(guī)律又能夠充分利用教學(xué)資源;多媒體課件作為教學(xué)輔助手段應(yīng)該針對(duì)課程本身特點(diǎn)和學(xué)生具體情況制作;充分利用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)才能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生和教師的主觀能動(dòng)性。
此外,由于機(jī)械類專業(yè)屬于典型的工科專業(yè),所以此次教學(xué)改革的成果和經(jīng)驗(yàn)不但對(duì)我院其他專業(yè)課和校內(nèi)工科專業(yè)有很強(qiáng)的參考性,對(duì)其他同類院校也有一定的借鑒性。
參考文獻(xiàn):
[1]李鷺揚(yáng),機(jī)械制造專業(yè)課程綜合改革探討,高教論壇,2007年12月第6期,P82-84
[2]王平,機(jī)械類專業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)改革的實(shí)踐,理工高教研究,2005年4月,Vol24,No.2,P57-58
作者單位:鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院河南鄭州