陳玲 李浙昆 徐建航 李云霞

[摘? ? ? ? ? ?要]? 根據(jù)《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見 》分析和研究了目前機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題，確定了以金課標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向的、突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程改革方向。以機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程為例，論述了三方面的改革措施，即制訂支撐畢業(yè)要求的課程目標(biāo);以PBL教學(xué)模式改革教學(xué)設(shè)計(jì);注重過程考核的考核改革。以目前在該門課程上已經(jīng)進(jìn)行的研究和探索經(jīng)驗(yàn)為建設(shè)一流課程提供一定的借鑒。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 一流課程;課程改革;高階;挑戰(zhàn)度;項(xiàng)目式教學(xué)

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）45-0022-02

要貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，落實(shí)新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會議要求，必須深化教育教學(xué)改革，而課程作為人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量，課程改革是關(guān)鍵，是推進(jìn)教學(xué)改革的落腳點(diǎn)。教育部近期出臺了《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》（教高〔2019〕8號）更是將課程改革推到風(fēng)口浪尖，課程改革成為每個(gè)任課教師的必修課。

近期課程改革的熱點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)從水課到金課的轉(zhuǎn)變，本文以機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程為例，闡述改革的思考與實(shí)踐以供其他課程改革參考。

一、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的基本情況

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)、哲學(xué)、認(rèn)識科學(xué)、思維科學(xué)、發(fā)明創(chuàng)造學(xué)交叉形成的一門關(guān)于探討機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新原理及方法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)，是創(chuàng)新教育在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的具體實(shí)踐。所以這門課程的教學(xué)目標(biāo)可以簡要地概括為讓學(xué)生學(xué)到一些常用的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技法，同時(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

現(xiàn)在執(zhí)行的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是專業(yè)選修課，計(jì)劃在第6學(xué)期開設(shè)，共計(jì)32學(xué)時(shí)。前序課程是機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工技術(shù);后續(xù)課程是畢業(yè)設(shè)計(jì)。

二、存在的問題

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程通常存在課程目標(biāo)定位過低、教學(xué)內(nèi)容陳舊、師生教學(xué)不夠用心的問題，對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不到位的情況。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的主要問題可以歸納為以下三方面。

（一）課程目標(biāo)定位低階

課程的教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用技術(shù)相比較為滯后，學(xué)生在課堂中學(xué)到的僅是一些基礎(chǔ)知識的概念;課程目標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是知識的獲取，不夠重視學(xué)生能力的提升，沒有針對性地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維;課程對學(xué)生綜合素質(zhì)的提升沒有明確要求，沒有培養(yǎng)學(xué)生深度分析、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力。

（二）課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式支撐不了高階課程目標(biāo)

教學(xué)模式要適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)，只有適合的教學(xué)模式才能保證相應(yīng)的課程目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的知識灌輸式課堂講授教學(xué)方法，以教師為教學(xué)活動(dòng)的中心，教學(xué)過程中學(xué)生沒有得到更多的鍛煉機(jī)會將學(xué)到的創(chuàng)新知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題，不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（三）學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情難以提升

傳統(tǒng)教學(xué)方式對學(xué)生來說沒有挑戰(zhàn)性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只需要接受信息，閉卷考試方式機(jī)械地考查學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的接受程度，整個(gè)教學(xué)過程沒有讓學(xué)生經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)收獲能力和素質(zhì)提高成就感的環(huán)節(jié)，難以建立對課程學(xué)習(xí)的濃厚興趣。

三、課程改革的思路和方案

（一）改革思路

1.建設(shè)高階課程

改革課程目標(biāo)，堅(jiān)持知識、能力、素質(zhì)有機(jī)融合;課程內(nèi)容體現(xiàn)前沿性與時(shí)代性，及時(shí)將學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程;教學(xué)方法突破習(xí)慣性認(rèn)知模式，突出創(chuàng)新性，體現(xiàn)先進(jìn)性與互動(dòng)性，大力推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式與個(gè)性化學(xué)習(xí)。

2.增加課程挑戰(zhàn)度

學(xué)習(xí)過程增加研究性、創(chuàng)新性、綜合性內(nèi)容，加大學(xué)生學(xué)習(xí)投入，科學(xué)“增負(fù)”，讓學(xué)生體驗(yàn)“跳一跳才能夠得著”的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn);改革考核評價(jià)方式，增強(qiáng)考核與課程目標(biāo)的匹配度。

（二）實(shí)施方案

1.修訂課程目標(biāo)

為了實(shí)現(xiàn)課程的高階性，首先就要修訂一個(gè)合理的課程目標(biāo)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程要使學(xué)生具備下列能力：

（1）能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理和機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識正確表達(dá)工程問題，設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)，繪制機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（表達(dá)能力）。

（2）能夠運(yùn)用機(jī)、電、液的相關(guān)知識，設(shè)計(jì)可行的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和控制方案（設(shè)計(jì)能力）。

（3）能夠運(yùn)用工程思維分析和判斷機(jī)械系統(tǒng)的能耗、效率等工作性能的優(yōu)劣，并提出合理的改進(jìn)方案（分析能力）。

（4）能選用和使用典型的機(jī)構(gòu)變異和等效變化方法，能運(yùn)用創(chuàng)新的思想進(jìn)行機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新改進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并能獨(dú)立撰寫申請知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的相關(guān)文檔（創(chuàng)新能力）。

課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系見表1。

上述課程目標(biāo)的四個(gè)子目標(biāo)都分別對應(yīng)畢業(yè)要求中的具體指標(biāo)點(diǎn)，這樣明確的對應(yīng)關(guān)系使師生在教學(xué)活動(dòng)中能有針對性地、目標(biāo)明確地開展教學(xué)活動(dòng)，教師組織教學(xué)時(shí)有依據(jù)，學(xué)生學(xué)習(xí)有明確目標(biāo)，這是課程改革的首要關(guān)鍵點(diǎn)。

2.改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)方法是根據(jù)課程目標(biāo)確定的，二者之間的匹配關(guān)系非常重要。只有合適的教學(xué)方法才能保證課程目標(biāo)達(dá)成。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)要讓學(xué)生具有創(chuàng)新精神和能力，課程的教學(xué)方法就不能局限于課堂上教師灌輸式的講授，要明確“以學(xué)生為中心”，這一點(diǎn)對教學(xué)設(shè)計(jì)有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。從“以學(xué)生為中心”出發(fā)還是從“以教師為中心”出發(fā)將得出兩種截然不同的教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果。根據(jù)建構(gòu)主義的基本觀點(diǎn)，課程要按以下三點(diǎn)要求進(jìn)行改進(jìn)：

（1）在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，要能體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新精神。

（2）讓學(xué)生有多種機(jī)會在不同的情境下去應(yīng)用他們所學(xué)的知識（將知識“外化”）。

（3）讓學(xué)生能根據(jù)自身行動(dòng)的反饋信息形成對客觀事物的認(rèn)識和解決實(shí)際問題的方案（實(shí)現(xiàn)自我反饋）。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)采用PBL教學(xué)模式，全過程由三個(gè)復(fù)雜程度遞進(jìn)的項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)線索。教師首先進(jìn)行教學(xué)方法介紹、項(xiàng)目介紹后，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)指南和學(xué)習(xí)方法引導(dǎo)，避免學(xué)生完全自學(xué)的過程中學(xué)習(xí)效率低下;課程的驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目中最復(fù)雜的一個(gè)是企業(yè)中真實(shí)存在的代解決問題，故教師要帶學(xué)生走訪企業(yè)，和企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行交流，在充分了解項(xiàng)目后，學(xué)生開展自主探索和學(xué)習(xí);教師在整個(gè)教學(xué)過程中，需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)進(jìn)度的管理，主要通過集中方案研討和評價(jià)來管控，借助智慧教室、課程管理軟件等方法和手段輔助管理;最后還要注意，為了保證學(xué)習(xí)的效果，在每個(gè)項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)反思、自我評價(jià)，以促進(jìn)后續(xù)學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量提升。最近一次教學(xué)項(xiàng)目選擇實(shí)例如表2：

項(xiàng)目三首先要求學(xué)生與卷煙廠維修工作組人員交流，找到需要改進(jìn)的問題。通過交流，學(xué)生發(fā)現(xiàn)卷煙廠目前生產(chǎn)的卷煙直徑較原來變小，企業(yè)對FOCKE350包裝機(jī)的相關(guān)零部件進(jìn)行縮小，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)，生產(chǎn)效率僅為330包/小時(shí)左右，與原設(shè)計(jì)的400包/小時(shí)相差較遠(yuǎn)，需要進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)以提升生產(chǎn)效率。學(xué)生在現(xiàn)場觀察后統(tǒng)計(jì)出3處工作過程中故障頻率較高的位置，然后針對性地開展探究，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)找到解決問題的方案。教師在項(xiàng)目開始前提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)指南和輔導(dǎo)，帶學(xué)生到煙廠實(shí)地參觀，與工程技術(shù)人員交流，并在學(xué)習(xí)過程中組織方案討論和評價(jià)，督促進(jìn)度。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要大量地開展調(diào)研、實(shí)驗(yàn)和分析論證。

3.改革課程考核方式

考核方式要與培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)，閉卷理論考試由于形式和時(shí)間等因素上的限制很難考核出學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的能力，所以機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的考核不能采用閉卷考試的方式。在教學(xué)課程中，學(xué)生需在每個(gè)項(xiàng)目中實(shí)際完成方案論證、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和撰寫設(shè)計(jì)說明書等環(huán)節(jié)，最后還要進(jìn)行班級各小組間的課程成果展示，供各組件開展互評和通過教師考核答辯。課程考核的評分就依據(jù)平時(shí)表現(xiàn)、各項(xiàng)目得分、最終的成果展示、答辯得分和自評、互評分來計(jì)算學(xué)生最終成績。

由于課程是居于項(xiàng)目式教學(xué)，為了鼓勵(lì)學(xué)生在做項(xiàng)目的過程中積極探究、學(xué)習(xí)，各部分的得分所占比例明顯偏重于過程的得分，以鼓勵(lì)學(xué)生積極進(jìn)行探究。經(jīng)過兩輪課程教學(xué)，學(xué)生課程結(jié)束后，全部學(xué)生都參與完成了一系列的真實(shí)工程實(shí)踐任務(wù)，學(xué)生都走出課堂，進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域，并有機(jī)會與這一領(lǐng)域的專業(yè)人員一同工作。一些學(xué)生的設(shè)計(jì)和工作作風(fēng)被企業(yè)肯定，一些成果還申請了專利，一些學(xué)生發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，一些學(xué)生的成果在課程成果展示中獲得了師生的高度認(rèn)可，有的學(xué)生還根據(jù)自己在工作中所做的探索和研究進(jìn)一步申報(bào)了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃，參與學(xué)生競賽等。

四、結(jié)論與展望

經(jīng)過幾輪實(shí)踐，不難發(fā)現(xiàn)在這種教學(xué)設(shè)計(jì)的課程中學(xué)習(xí)，學(xué)生要投入更多的精力，教師也要付出更多，學(xué)生產(chǎn)生的成果在質(zhì)量和數(shù)量上都較前期教學(xué)班有明顯提高，課程更有質(zhì)量和內(nèi)涵，保障了畢業(yè)要求的達(dá)成，保證了畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

但應(yīng)注意到教師在整個(gè)課程的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要有嚴(yán)格的進(jìn)度控制措施和督促學(xué)生學(xué)習(xí)的措施，這一部分工作可以借助開發(fā)合適的學(xué)習(xí)軟件來完成;同時(shí)如何使團(tuán)隊(duì)中每名學(xué)生都能獲得能力提升的保障措施是一個(gè)有待再繼續(xù)深入研究的問題。此外，從實(shí)際操作層面來看，還需進(jìn)一步完善上課教師的準(zhǔn)入制度，不斷加強(qiáng)課程標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)力度，才能從制度層面保障課程質(zhì)量。

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編輯 尹 軍