李志丹 丁剛 孫芹 趙凌燕
(山東交通學院工程機械學院 山東濟南 250357)
工程教育專業(yè)認證是當前國際公認的工程專業(yè)類人才高質量培養(yǎng)的關鍵制度,是實現(xiàn)工程專業(yè)人才國際互認的重要支撐,當然也已經(jīng)成為我國工程教育教學改革的重要舉措,對提高工程教育人才培養(yǎng)質量具有重要的推動作用和現(xiàn)實意義。工程教育專業(yè)認證遵循OBE 的核心理念,即“以學生為中心”“以產(chǎn)出為導向”和“持續(xù)改進”的先進教育理念[1-2],這與知識驅動型、強調投入的傳統(tǒng)教學理念形成了鮮明對比。
在參與學校機械制造及其自動化專業(yè)工程教育認證的過程中,對照工程認證標準不斷完善專業(yè)建設、修訂人才培養(yǎng)方案、優(yōu)化課程體系,同時作為一線的專業(yè)基礎課教師,也在不斷地探索和實踐更多樣化的、更先進的教育教學模式,以期更契合工程教育專業(yè)認證的標準和理念。該文將以筆者所講授的《機械制圖》課程為例,綜合考慮了多種因素后在實際教學中引入了項目式教學法。
我國著名的教育家陶行知先生提出了“教學做合一”“做中學、學中做”的教育理念,他認為“好的先生,不是教書,不是教學生,而是教學生學”,他的教育策略強調了學習與實踐結合的重要性,提倡在實踐情境中組織教學,要針對所要完成的任務實施教學。這些教育思想與工程教育的理念是內在相通的,該文所提到的“項目式教學”也正是與這些教育理論不謀而合的選擇。
具體來說,項目式教學法把整個教學過程分解為具體的項目或任務,由教師設計出合理的項目化教學方案,學生和老師共同參與完成一個個項目的教學活動。項目式教學的目的在于讓學生能把課堂理論與實踐結合起來,充分發(fā)掘學生的潛在能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,從而提升學生的實踐技能。
而《機械制圖》教學是一門既有系統(tǒng)理論又有較強實踐性的專業(yè)基礎課,在學習過程中注重培養(yǎng)學生的參與性、實踐性和行動性。但目前該課程在課程結構、教學設計、教學模式等方面與工程教育的理念并不適應,例如:在課程內容設置上過于注重知識的邏輯性和學科體系的完整性,課程體系的知識性、理論性和概念性內容偏多,而制圖的應用性、工程性、實踐性內容相對欠缺,缺乏制圖知識與實際產(chǎn)品或工程聯(lián)系的內容。因此,借助工程教育認證的開展,在《機械制圖》教學中有必要進行新的教學模式的探索與改革。通過對《機械制圖》的課程結構和內容進行適當?shù)恼{整和重構,以實踐項目的形式引入教學;在教學過程中以項目驅動為導向,引導學生主動參與,加強師生雙向溝通;在教學設計上將項目實踐案例貫穿始終,構建項目驅動式制圖教學模式。
工程教育認證的核心理念中“產(chǎn)出導向”的教育理念也稱為目標導向教育理念[3],這種教育理念在實際教學中的實施要把本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求作為教學設計的出發(fā)點,緊緊圍繞本課程的教學目標設計項目式教學任務,其課程大綱的制訂、教學計劃的實施和教學效果的評價等均應服務于“產(chǎn)出導向”理念的基礎上。
在參與工程教育認證的背景下,筆者對《機械制圖》課程的教學目標進行了修改和調整,主要包括培養(yǎng)學生正確識讀和繪制圖樣能力、空間思維能力、構形設計能力;培養(yǎng)學生的工程意識、標準化意識、創(chuàng)新意識,幫助學生盡快融入后續(xù)專業(yè)技術學習和工作?;谝陨系慕虒W目標,構建新的項目式課程體系,在教學內容中引入機械工程行業(yè)的基礎性知識技能,對教學目標中的具體教學任務進行分解、細化和重組,設計成一個個體現(xiàn)實際應用的具體化的項目,將相關的知識點穿插到項目案例中,以項目實施帶動知識應用,讓學生在積極參與項目的過程中習得知識點,幫助學生獲得項目實踐體驗的同時,達到培養(yǎng)工程意識的教學目標[4]。
《機械制圖》課程教學項目在設計時應該結合以下幾點進行。
2.1.1 項目的設計要與工程實際自然銜接
由于該課程是在大學一年級開設,大多數(shù)學生尚未接觸過專業(yè)知識,對一些概念性、抽象性的專業(yè)知識點缺乏認知,所以在進行項目設計時針對難理解且重要的知識點,盡量設計為通俗易懂其符合工程實際的教學項目,這樣可以激發(fā)學生的學習興趣,提高學生參與的積極性,在淺顯易懂的實例中理解抽象的專業(yè)知識。例如:在制圖基本知識環(huán)節(jié),可以創(chuàng)設的項目情景之一“扳手平面圖樣的繪制”。扳手是日常生活中熟悉的工具,要加工出合格的扳手成品,需要依據(jù)精確的圖樣,其形狀、大小等要素要體現(xiàn)在圖紙上,以此引導學生去學習和應用國家標準中有關繪圖的基本規(guī)定、平面圖形的分析、尺寸的正確標注等知識,這些看似枯燥、刻板的知識點就會生動起來,同學們?yōu)榱送瓿衫L制出正確扳手圖樣的任務,就會主動獲取相關的知識。
2.1.2 項目的設計要和專業(yè)課程有效融合
《機械制圖》是一門專業(yè)基礎課,是后續(xù)很多專業(yè)課的先導課,在今后的專業(yè)課學習中起著承前啟后的作用[5],因此項目設計的內容要與該專業(yè)知識相聯(lián)系,為將來學好專業(yè)課做好鋪墊。例如:在典型零件測繪項目中,軸套類和輪盤類零件可以選擇后續(xù)課程設計中減速器部件的從動軸和大齒輪進行測繪,既運用到本課程中有關零件圖繪制的相關內容,以及齒輪畫法的基本規(guī)定等基礎知識,又提前熟悉了減速器設計中的相關知識。
2.1.3 項目的設計要和實際需求主動關聯(lián)
有條件的情況下,可以組織學生到合作的企業(yè)、校辦機械廠進行調研和學習,結合企業(yè)對人才能力的實際需求,設計切合實際的創(chuàng)新性和開放性項目,使學生在項目實施中體驗到價值感。
同時,邀請企業(yè)的技術人員對學生的項目作業(yè)進行指導和點評,讓學生走出枯燥的課堂,認識和接觸到社會的需求,更能明確專業(yè)學習的目標。
表1 是對該課程中的項目設計及具體任務分解,根據(jù)實際實施的效果,可以對項目進行調整和修改。
表1 《機械制圖》課程項目設計與知識儲備明細
由教師制訂設計好該課程的項目案例后,以項目任務書的形式下發(fā)給學生,此時項目實施正式進入以學生為中心的行動過程。這種以學生的主動性、參與性為主導的“行動化”教學,使學生在完成項目的過程中,通過自己的“行動”完成自我思考,在“行動”中構建自己的知識體系與思維方法,在“行動”中實現(xiàn)學習目標,完成項目任務。
項目式教學的實施建議采用小組模式展開,學生合作完成和教師引導講解相結合,保證教學實施過程有序性和高效性。學生在合作中相互學習,取長補短,增強團隊意識;教師在與學生的交流中發(fā)現(xiàn)問題,總結經(jīng)驗,完善教學方案設計。表2 中對項目實施過程及師生雙方的角色任務做出了具體規(guī)劃參考,體現(xiàn)出了在項目式教學模式中以學生為中心的導向,讓學生以主角的身份參與項目,教師由傳統(tǒng)課堂中的主角轉化為配角,在項目中起到輔助指導的作用。
表2 項目實施中師生雙方任務規(guī)劃
評價體系的建立要綜合考慮各方面的因素,將期終展示性考核和過程性考核結合起來,具體所占的比重依據(jù)實際項目設置,要保證評價的客觀、公平、合理。期終展示性考核以項目小組為單位進行檢查匯報,不同項目小組之間進行互評,項目小組成員進行自評,教師進行總體評價和總結。
工程教育專業(yè)認證強調課程的考核要重視過程性,項目式教學模式中過程評價尤為重要。評價體系中要體現(xiàn)項目實施過程中每位同學的參與度,對項目完成的貢獻度以及學生綜合能力目標的達成度等。只有綜合考慮了多種因素才能對學生的能力進行客觀公正的評價和考量[6]。
當然,評價體系的建設需要不斷細化、改進和完善,這樣才能使項目式教學在研究和實施中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,更有效地開展和推廣。
在參與工程教育專業(yè)認證的過程中,通過對《機械制圖》課程開展的項目式教學模式的探索和實踐,教師明顯感受到學生參與課堂的積極性提高了,能夠主動地獲取和運用知識,更加明確所學專業(yè)的目標和要求。通過參與項目,充分培養(yǎng)了學生的自學能力、溝通能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等,學有余力的同學能夠積極參加技能性證書的考取和各類成圖大賽,提高了自身的綜合素質和能力。