郝洪艷,孔凡新,王鑫
(南京工程學院 材料工程學院,江蘇 南京211167)
工程教育專業(yè)認證是當前國際通行的工程教育質量保障制度,也是實現(xiàn)工程師資格和工程教育國際互認的重要基礎[1]。工程教育專業(yè)認證目前正如火如荼地在國內各高校開展,南京工程學院也在及時跟進,學校已經形成了良好的工程認證氛圍,并取得了較好的成效。但在實際的具體課程建設,某些單元節(jié)點上還存在著一些小問題,需要在OBE(成果導向教育)理念的指引下加以落實和推進。比如課程的形成性評價推廣,項目教學3.0 深層次的推進。
模具CAD/CAM 課程是材料成型及控制工程專業(yè)必修課之一,具有多學科交叉、技術性、實踐性和應用性強等特點[2]。面對當前工程教育認證的實施,模具CAD/CAM 課程的教學也要與時俱進,因此,有必要對該課程的培養(yǎng)目標、考核內容及考核機制等環(huán)節(jié)進行改革探索。
作為長三角地區(qū)模具制造領域的主流技術,模具CAD/CAM 技術已逐漸成為普遍使用的技能,因此模具制造業(yè)對此類人才的需求量十分巨大,也使得這類技能型人才呈現(xiàn)出供不應求的局面。
1.傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)教學方式
模具CAD/CAM 高技能工程人才的培養(yǎng)教育方式仍然沿襲著過去輕技能、重理論的傳統(tǒng)教學模式,教學內容偏重于CAD/CAM 的原理和方法,尤其是計算機的數(shù)據(jù)處理和幾何建模及優(yōu)化理論等,而實際的模具CAD/CAPP/CAE/CAM 一體化應用技能人才,CAD/CAM 軟件操作技能的教學內容比重偏小。這種方式培養(yǎng)出的人才大多數(shù)屬于知識型而不是工程型,工程實踐能力和創(chuàng)新設計能力不足,解決實際工程問題的能力不夠,很難滿足模具行業(yè)企業(yè)的實際需求。
2.課程評價方式分析
課程評價是衡量學生達到學習目的的程度或課程教學改革效果的重要指標?,F(xiàn)有課程評價的局限性有以下三點:
(1)課程評價注重結果輕過程。缺乏對教學過程的實時監(jiān)測、反饋、預警,導致無法客觀全面對學生的學習情況進行評價,使教師不能實時了解學生的學習狀態(tài)和知識掌握程度。
(2)對學生學習效果的評價以期末理論考試成績?yōu)橹鳌_@導致學生只注重考試重點內容的死記硬背,而對課程本身缺乏學習動力和興趣,無法達到本課程的學習目的,更談不上創(chuàng)新。
(3)現(xiàn)有課程的考核方式:期末考試成績(70%)+ 平時成績(30%)。平時成績的組成主要是考勤、平時表現(xiàn)以及課后作業(yè),對于平時表現(xiàn)的評定隨意性較大,導致評價方式不利于持續(xù)改進。
1.作為課堂實施者教師的基礎
近年來,課程團隊承擔了多個省級及校級高等教育教學教改研究課題,并取得了優(yōu)秀的成果。通過課題研究培養(yǎng)了一支教育科研的精良隊伍,形成了教育科研的良好氛圍。課程團隊的研究成員中青年教師占有很大比例。由此在專業(yè)領域探索“以學生為中心,成果導向,持續(xù)改進”這種新教學模式在實際教學中的應用具有較強的基礎。
2.實施環(huán)境
硬件環(huán)境:現(xiàn)有CAD/CAM 專業(yè)機房、多媒體投影教室、多功能語音室、數(shù)碼投影儀與實物展示臺等。
研究資料:圖書館在科技文化、教育學等領域有較豐富的圖書資料,而且能夠通過網(wǎng)絡查閱國內外圖書和報刊資料。
模具工程項目保障條件:材料成型及控制專業(yè)多年來與江蘇區(qū)域模具行業(yè)(企業(yè))一直有著廣泛密切的聯(lián)系,校企深度融合搭建企業(yè)真實項目。
學習通為學生營造了一個良好的學習氛圍,科學有效地激發(fā)學生學習興趣,充分調動學生學習新知識的主觀能動性。
根據(jù)企業(yè)畢業(yè)生反饋情況和學生問卷調查結果,按照工程教育認證標準,課程應從以下幾個方面進行改革:
與企業(yè)實際生產緊密相關的教學內容是完成課程目標的重要保證。由于新的數(shù)字化設計制造技術不斷出現(xiàn),作為教師應根據(jù)工程教育認證人才培養(yǎng)的目標及時修訂人才培養(yǎng)方案和大綱,對教學內容進行完善和總結,以當前企業(yè)實際的模具工程項目為工程邏輯重構知識點、構建案例庫,并將其融入理論課程和實踐訓練。
1.以模具工程鏈為驅動,重構知識節(jié)點
加強材料成形CAD 技術和材料成形CAE 技術在模具工程案例中的應用[3],以模具工程項目為主線,將CAD/CAPP/CAE/CAM 一體化理論知識有機結合,使其更具實踐性和工程性。
開展理實一體化項目式教學。采用模具工程項目驅動式教學法和任務驅動模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的講授式教學,將教師講授和學生動手實踐相結合,改變學生接受知識的方式,變被動為主動,讓學生成為學習的主體,教師則根據(jù)課程目標事先設計好教學任務,要求所設計的教學任務融入專業(yè)理論知識和綜合技能訓練知識。
2.修訂大綱,增加實訓教學內容
目前模具CAD/CAM 實訓內容只有產品幾何建模和數(shù)控自動編程,而對于模具數(shù)字化設計與制造而言,裝配也是其重要環(huán)節(jié),因此,增加了零部件裝配內容。
3.改革教學方式
以學習通軟件平臺為基礎,采用線上線下混合式教學法,將“基于學習通的翻轉課堂”的教學模式應用到模具CAD/CAM 課程教學當中,在該平臺上,設置通知、主題討論、章節(jié)測驗、作業(yè)、教學視頻、隨堂練習等功能。此外,還將課程涉及的三維模型構建和CAM 自動編程的實例放入該平臺,以供學生課后自主學習。使學生成為教學主體,教師為主導,激發(fā)學生學習興趣和主觀能動性,從而提高學生解決實際問題能力和創(chuàng)新能力。
注重學生的個性化發(fā)展是工程教育認證標準的基本理念,重視學生的個體差異性,培養(yǎng)出不同層次的高技術人才。這就要求在教學過程時,采用互動式教學,關注學生個體學習情況,及時發(fā)現(xiàn)知識掌握欠缺的學生。例如,在上機實訓過程中,應用CAD/CAE/CAM 三維軟件進行模具三維數(shù)字化設計、分析及制造過程中,往往涉及專業(yè)綜合知識,利用學習通在線教學平臺與學生進行交流互動,關注不同學生的反饋,了解學生的學習效果和存在的問題,進而進行個性化指導。
按照成果導向理念,在學生學習的每個環(huán)節(jié)構建學習評價方法,及時掌握學生學習效果動態(tài),并建立反饋機制,根據(jù)學生學習效果動態(tài)調整教學的內容和方式。
(1)考核方式多元化[5]。采用過程性考核、階段性考核及終結性考核相結合。過程性考核主要包括考勤、課前隨堂練習、課上答題、章節(jié)測驗、作業(yè)及主題討論等。教師根據(jù)學生的答題情況,了解學生的學習情況和知識點掌握程度,有針對性的進行教學干預;階段性考核主要對規(guī)定模具工程項目的集中考核。為培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新能力每道試題都以一個實際的案例來進行考核;終結性考核是以期末考試為實施主體。通過過程性考核及階段性考核,在課程結束未進行期末考試時,教師已經能掌握學生學習總體效果,即課程目標達成評價基本能形成。
(2)考核人員多元化。改變單一評價主體為多元化評價主體,即由單一教師評價改為教師評價、學生自評及學生互評相結合,使學生成為主動參與者而不是被動受評者。教師評價貫穿整個教學過程,對學生學習狀態(tài)實施全過程監(jiān)控。學生自評和學生互評主要用于作業(yè)和小組任務評價。
本文探索了“以學生為中心,成果導向,持續(xù)改進”的教學模式,同時進行了教學方法、教學效果的動態(tài)評估與總結,并在此基礎上對低年級的培養(yǎng)方案進行了不斷完善和優(yōu)化,最終探索出適應模具等相關專業(yè)模具數(shù)字化設計制造系列課程的實施方案。總之,利用學習通平臺將信息化教學模式應用于模具CAD/CAM 課程中,能有效地實施課程形成性評價。有效地強化了學生的工程實踐能力,促進教師教學水平、學術研究水平和工程意識和實踐能力的提高,進而推動了學科建設和教學改革。