趙慶志，趙國勇，楊振宇，劉儼后，趙彥峻

摘? 要：教學(xué)改革按照布魯姆教育理論對機(jī)制專業(yè)卓越方向控制類課程群打破教材章節(jié)界限，將兩門課程知識點(diǎn)有機(jī)融合避免重復(fù)，梳理知識點(diǎn)及其知識維度和認(rèn)知維度，授課前后邏輯性強(qiáng)，制定知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)。研究開發(fā)絕大部分知識點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備和典型實(shí)訓(xùn)教學(xué)案例;課程設(shè)計(jì)也以O(shè)BE教學(xué)理念進(jìn)行相應(yīng)的改革創(chuàng)新，明顯提高教學(xué)質(zhì)量，對本科“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”和機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生教學(xué)模式改革創(chuàng)新均具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：布魯姆教育理論;卓越工程師;課程群;知識點(diǎn);OBE教學(xué)理念

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）07-0118-06

Abstract： According to Bloom's educational theory， the teaching reform breaks the chapter boundary of the teaching material， combines the knowledge points of the two courses organically to avoid repetition， combs the knowledge points and their knowledge dimensions and cognitive dimensions. Before and after the teaching， logic is strong， and it has formulated the knowledge point teaching goal. Experimental training teaching equipment and typical practical teaching cases with most knowledge points have been studied and developed. The curriculum design has also carried on the corresponding reform and innovation with the OBE teaching idea， has obviously improved the teaching quality， it is of guiding significance to the undergraduate "Excellent Engineer Education Training Program" and mechanical engineering graduate teaching model reform and innovation.

Keywords： Bloom Theory of Education; excellent engineer; course group; knowledge points; OBE teaching idea

在實(shí)施“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃）的過程中，作者的感受正如文獻(xiàn)[1]所述很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，分析其原因是學(xué)校按照以學(xué)科理論體系為核心的理論知識、概念積淀的教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)，而企業(yè)則以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式安排學(xué)生實(shí)踐，按照布魯姆教育理論，就是學(xué)生的知識維度比較高，而認(rèn)知維度太低，學(xué)生接觸企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目就無所適從，再加上文獻(xiàn)[1]所述校企業(yè)合作缺乏制度性和長期性，企業(yè)安排指導(dǎo)教師具有隨意性，影響機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃企業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。為了克服這些弊端，機(jī)械工程學(xué)院主持與32家企業(yè)行業(yè)建立了機(jī)械工程專業(yè)群校企合作協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，并制定了章程和得力的校企合作實(shí)施辦法;另一方面，校內(nèi)教學(xué)也改革為以國際上倡導(dǎo)的OBE教學(xué)理念為指導(dǎo)，教學(xué)模式改革創(chuàng)新為與企業(yè)接軌的以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式，增加了類似如圖1所示的與企業(yè)接軌的較低認(rèn)知維度的幾個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，之后學(xué)生到企業(yè)就有能力去實(shí)訓(xùn)較高認(rèn)知維度的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，校企合作就有了實(shí)質(zhì)性內(nèi)涵，教學(xué)效果明顯提高。作者以數(shù)控技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)和數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)組成的課程群（以下簡稱控制類課程群）為例介紹機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃教學(xué)改革創(chuàng)新，對本科卓越工程師方向和機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生教學(xué)改革創(chuàng)新有指導(dǎo)意義[2]。

一、教學(xué)模式由以學(xué)科理論體系為核心改革創(chuàng)新為以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心

（一）以學(xué)科理論體系為核心的理論知識、概念積淀的教學(xué)模式

我國高等教育的教學(xué)模式在較大程度上是以學(xué)科理論體系為核心，依據(jù)學(xué)科理論體系編寫教材內(nèi)容、組織課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。如，不少教科書講授如圖2（a）所示的光電隔離工作原理，沒有說明圖2（a）的光電隔離器實(shí)物是如圖2（b）所示的TLP521-1，學(xué)生只見圖2（a）而見不到圖2（b）實(shí)物，更見不到工程設(shè)計(jì)應(yīng)用，教師按圖2（a）機(jī)械地向?qū)W生灌輸理論知識，教師的講授成為了學(xué)生獲取知識的唯一途徑，學(xué)生僅僅是“聽過”了，對教師講的每句話都“明白”了。形象地說，這好比把學(xué)生頭腦看作一個(gè)存儲(chǔ)理論知識和概念的倉庫，在倉庫里積淀下理論知識和概念，搭建起的是知識和概念堆棧結(jié)構(gòu)[3]。這在很大程度上脫離并弱化了工程實(shí)踐應(yīng)用。大學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)工程應(yīng)用崗位經(jīng)過見習(xí)期、老工程技術(shù)人員傳、幫、帶再被動(dòng)形成有限的工程應(yīng)用能力。這種教學(xué)模式缺乏對圖2（a）所示工作原理的載體，即缺乏工程設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)物、實(shí)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)應(yīng)用案例，學(xué)生總不能把圖2（a）當(dāng)成實(shí)物進(jìn)入工程應(yīng)用。所以以學(xué)科理論體系為核心的理論知識、概念積淀的教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生會(huì)存儲(chǔ)知識而不會(huì)應(yīng)用知識;學(xué)生會(huì)在學(xué)校里學(xué)習(xí)而不會(huì)基于工作過程的學(xué)習(xí)，即工程教育脫離了工程自然。正如文獻(xiàn)[4]所述的調(diào)查結(jié)果：不少大學(xué)生受這種教學(xué)模式的影響，在校學(xué)習(xí)期間很難培養(yǎng)起工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，畢業(yè)后在企業(yè)見習(xí)期滿后仍難以承擔(dān)專業(yè)技術(shù)工作;也有一些大學(xué)生直到畢業(yè)仍找不到專業(yè)技術(shù)感覺，導(dǎo)致對專業(yè)技術(shù)工作缺乏興趣，不得不放棄本科學(xué)習(xí)的專業(yè)，從事技術(shù)含量較低的工作，還有一些大學(xué)生因沒有培養(yǎng)起專業(yè)技術(shù)能力而跳槽，在很大程度上荒廢了專業(yè)，對國家、集體和個(gè)人都是損失。

（二）以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式

在大學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展中，應(yīng)用知識培養(yǎng)能力遠(yuǎn)比存儲(chǔ)知識更重要，大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)習(xí)的時(shí)間遠(yuǎn)比工作時(shí)間短。近年來國內(nèi)外高等教育越來越重視應(yīng)用型本科教育，國外一些研究型大學(xué)的本科教育歷來十分重視應(yīng)用型人才培養(yǎng)[5]。應(yīng)用型本科教育要求加強(qiáng)高等工程教育理論與企業(yè)工程技術(shù)對接，強(qiáng)化大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用和解決工程實(shí)際問題的能力培養(yǎng)，面向企業(yè)工程應(yīng)用一線培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，其實(shí)質(zhì)是用以工作成功目標(biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)理念（以下稱OBE教學(xué)理念）指導(dǎo)教學(xué)，實(shí)施以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式組織教學(xué)。這種教學(xué)模式以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用創(chuàng)新為參照體系，將工作過程系統(tǒng)化的體系[3]。要求在教學(xué)知識點(diǎn)的過程中，伴隨著將知識點(diǎn)物化為實(shí)物實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)應(yīng)用，是以工作過程為導(dǎo)向，物化性地傳授理論知識、工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，這種教學(xué)模式將學(xué)生頭腦比喻為存儲(chǔ)知識的倉庫，在倉庫里積淀下工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用的工作能力，搭建起的是將知識物化為工程應(yīng)用創(chuàng)新能力的堆棧結(jié)構(gòu)[3]。

圖2為作者用基于OBE教學(xué)理念的以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式授課案例，講授用計(jì)算機(jī)光電隔離控制燈圖示，將工作過程融入教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)知實(shí)物和工作過程、甚至動(dòng)手實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、置于工程實(shí)踐情境下耳、眼、手、思維和情感均投入的教學(xué)過程。教師邊講課邊展示實(shí)物，并在課堂就做出計(jì)算機(jī)控制燈亮滅的實(shí)驗(yàn)，以此實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生用頭腦風(fēng)暴法討論如何控制三相交流電機(jī)、電磁鐵、液壓電磁換向閥、氣動(dòng)電磁換向閥等強(qiáng)電，并在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，由教師進(jìn)行點(diǎn)評、總結(jié)，學(xué)生可直觀地感受到教學(xué)效果，教師向?qū)W生灌輸?shù)氖抢碚摷捌涔こ虒?shí)踐應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，這才是“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的初衷。

（三）實(shí)施“機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃”必須按照OBE教學(xué)理念，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體和教學(xué)模式進(jìn)行全方位教學(xué)改革創(chuàng)新

課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革創(chuàng)新試驗(yàn)結(jié)果正如文獻(xiàn)[1]所述，“機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃”的實(shí)施絕不僅僅是把學(xué)生送到企業(yè)實(shí)習(xí)這么簡單，要想讓工程教育所培養(yǎng)的人才變得“卓越”，應(yīng)該從校內(nèi)的“課程體系”建設(shè)到校外的“卓越計(jì)劃”實(shí)訓(xùn)，都應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)的改革創(chuàng)新。必須以O(shè)BE教學(xué)理念為指導(dǎo)，以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式組織教學(xué)，并注重建設(shè)具有工程師素質(zhì)的師資隊(duì)伍，才能促進(jìn)工程教育改革和創(chuàng)新，才能有效實(shí)現(xiàn)機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)。

二、按照布魯姆教育理論，對課程群知識點(diǎn)按維度進(jìn)行統(tǒng)一整合、梳理，為實(shí)施“機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃”課程群教學(xué)改革創(chuàng)新做好頂層設(shè)計(jì)

（一）課程群建設(shè)的定義、目的

大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，很大程度上需要多門課程（包括實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)）知識點(diǎn)有機(jī)融合體現(xiàn)，這些課程組成課程群。課程群建設(shè)著重解決兩方面問題：一方面是根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)置相關(guān)知識點(diǎn)，并確定知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo);另一方面是統(tǒng)一確定不同課程的知識點(diǎn)并協(xié)調(diào)達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)、避免知識點(diǎn)重復(fù)。相比于單門課程， 課程群建設(shè)不但要考慮自身課程內(nèi)容，還要協(xié)調(diào)好課程群內(nèi)不同課程的內(nèi)容，梳理清楚前因后果關(guān)系。此外， 課程群建設(shè)也要考慮整個(gè)專業(yè)的行業(yè)背景和教學(xué)要求， 把多門課程建設(shè)成界定明晰、內(nèi)容互補(bǔ)、能力滲透、相互促進(jìn)的課程群。根據(jù)教學(xué)要求及專業(yè)特點(diǎn)， 將課程群知識點(diǎn)整合成一個(gè)科學(xué)、高效、邏輯性強(qiáng)的教學(xué)體系[6]，收到1+1>2的教學(xué)效果。本教學(xué)改革對機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃控制類課程群進(jìn)行教學(xué)改革創(chuàng)新，以下簡要介紹。

（二）根據(jù)布魯姆教育理論和課程教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建知識點(diǎn)的知識維度和認(rèn)知維度表

按照布魯姆教育理論的指導(dǎo)思想，對控制類課程群知識點(diǎn)打破了現(xiàn)行教材章節(jié)界限，把兩門課程知識點(diǎn)進(jìn)行整合，并確定各門課程知識點(diǎn)在兩門課程中不能重復(fù)出現(xiàn)，且前后關(guān)系具有邏輯性，并制定兩門課知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)，最后對各門課程的知識點(diǎn)分別編排序號。制定知識點(diǎn)的知識維度和認(rèn)知維度并把序號填寫在表格相應(yīng)的空格中[7-8]見表1。本課程群教學(xué)改革經(jīng)過向機(jī)械工程專業(yè)群校企合作協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟、企業(yè)工程技術(shù)人員和技能型人才調(diào)研，將數(shù)控技術(shù)課程7章的內(nèi)容知識點(diǎn)進(jìn)行了增刪，打破章節(jié)限制進(jìn)行了知識點(diǎn)分類，把邏輯相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行梳理排序，最后形成7個(gè)模塊25個(gè)項(xiàng)目116個(gè)知識點(diǎn)，其中有13個(gè)知識點(diǎn)占6學(xué)時(shí)由學(xué)生在信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上自學(xué)或研討，教師給予指導(dǎo)、歸納總結(jié)。如表1中序號8的知識點(diǎn)為數(shù)控機(jī)床的分類及其應(yīng)用，知識維度為概念性知識、認(rèn)知維度為理解;序號為21、22的知識點(diǎn)分別為計(jì)算機(jī)持續(xù)信號控制三相交流異步電機(jī)的原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)脈沖信號控制三相交流異步電機(jī)的原理及應(yīng)用，需要講解控制原理圖、計(jì)算機(jī)接口、編程控制、調(diào)試和故障維修等內(nèi)容。兩個(gè)知識點(diǎn)均有嚴(yán)格的邏輯順序，知識維度和認(rèn)知維度均為程序性知識和應(yīng)用。

同樣，對電氣控制技術(shù)課程也建立類似于表1所示的知識點(diǎn)維度表，組成一個(gè)科學(xué)、高效、邏輯性強(qiáng)的課程群知識點(diǎn)體系。

（三）根據(jù)課程知識點(diǎn)制定教學(xué)目標(biāo)，制定不同維度的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)策略，研制教學(xué)媒體等，對課程群進(jìn)行實(shí)質(zhì)性教學(xué)改革創(chuàng)新

傳統(tǒng)的授課過程是以學(xué)科理論體系為核心，針對理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行授課，忽視了根據(jù)知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)和兩個(gè)維度采取得力的教學(xué)方法、手段和策略，更少考慮采用得當(dāng)?shù)慕虒W(xué)媒體等，導(dǎo)致難以獲得較好的教學(xué)效果。根據(jù)布魯姆教育理論采用以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式，要針對兩個(gè)維度不同知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)融入科學(xué)的教學(xué)方法、手段和策略，切實(shí)培養(yǎng)大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，教學(xué)過程充實(shí)，師生情感比較豐富，教學(xué)效率高，收到了比較好的教學(xué)效果。以下僅對教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)策略進(jìn)行論述。

1. 根據(jù)知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)和兩個(gè)維度，教學(xué)過程中融入科學(xué)的教學(xué)方法

傳統(tǒng)的以學(xué)科理論體系為核心理論知識、概念積淀的教學(xué)模式的教學(xué)方法是教師通過PPT演示、手寫和肢體動(dòng)作進(jìn)行細(xì)致地講解知識點(diǎn)，學(xué)生通過聽、看和思考被動(dòng)接受知識為終端的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法沒有考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也基本沒有考慮知識點(diǎn)的兩個(gè)不同維度，很多知識點(diǎn)達(dá)不到其理想的教學(xué)目標(biāo)。

本教學(xué)改革充分考慮知識點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)和其知識維度與認(rèn)知維度，采用以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)，采用基于OBE教學(xué)理念的幾種教學(xué)法講授知識點(diǎn)，教學(xué)效果明顯提高，簡述三個(gè)案例。

（1）對知識維度+認(rèn)知維度：事實(shí)性知識+記憶的知識點(diǎn)，首先要有實(shí)物做教具，展示實(shí)物工作應(yīng)用原理，主要用理實(shí)一體化教學(xué)法、案例教學(xué)法組織教學(xué)，再以工程應(yīng)用案例加深理解即記住實(shí)物的原理和應(yīng)用。

（2）對知識維度+認(rèn)知維度：概念性知識+理解的知識點(diǎn)，主要用理實(shí)一體化教學(xué)法、模擬教學(xué)法讓學(xué)生通過接近實(shí)際的案例，深刻理解概念性知識。

（3）對知識維度+認(rèn)知維度：程序性知識+應(yīng)用的知識點(diǎn)，可先用理實(shí)一體化教學(xué)法講授、再用基于OBE教學(xué)理念的任務(wù)驅(qū)動(dòng)法讓學(xué)生親身感受程序性知識的邏輯順序。如教師可給學(xué)生布置一個(gè)具有其兩個(gè)相同維度的作業(yè)，學(xué)生按知識點(diǎn)原理及實(shí)物的工作步驟進(jìn)行操作，理解程序性知識點(diǎn)的應(yīng)用，即由學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。讓學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，再讓學(xué)生真刀實(shí)槍地進(jìn)行至少一個(gè)綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，如圖1所示為學(xué)生電氣控制技術(shù)課程安排的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目之一，深刻理解知識點(diǎn)應(yīng)用的正確程序步驟，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用、創(chuàng)新能力，典型實(shí)訓(xùn)案例見文獻(xiàn)[9-10]，教學(xué)效果明顯提高。

2. 根據(jù)知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)和兩個(gè)維度，選擇合適的教學(xué)手段，貼近工程實(shí)踐，培養(yǎng)工程能力

教學(xué)手段是教學(xué)過程中師生相互傳遞信息的使用的工具、媒體和教學(xué)設(shè)備，教學(xué)手段隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化教學(xué)手段是與傳統(tǒng)教學(xué)手段相對而言的，傳統(tǒng)教學(xué)手段主要指教科書、粉筆、黑板、掛圖、教具、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場所及設(shè)備等，現(xiàn)代化教學(xué)手段是指各種電化教育器材、網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)平臺、投影儀、錄音錄像機(jī)、電影機(jī)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬等技術(shù)手段輔助課堂教學(xué)。

教學(xué)媒體和設(shè)備是指承載、加工、呈現(xiàn)和傳遞教學(xué)信息的介質(zhì)，為了落實(shí)以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用創(chuàng)新體系為核心的知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式改革，教學(xué)團(tuán)隊(duì)購買并且研制開發(fā)了遍布課程群絕大部分知識點(diǎn)的元件、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)平臺，這都屬于教學(xué)媒體，收到了比較好的教學(xué)效果，舉四類教學(xué)媒體的四個(gè)典型案例。

（1）實(shí)物教學(xué)媒體：對知識維度+認(rèn)知維度，事實(shí)性知識+記憶的知識點(diǎn)，購置了教學(xué)實(shí)物，如圖2（b）所示，讓學(xué)生通過活生生的實(shí)物設(shè)備理實(shí)一體化地掌握工程設(shè)計(jì)應(yīng)用，這正是卓越計(jì)劃所期望的。

（2）教學(xué)化處理的教學(xué)媒體：對知識維度+認(rèn)知維度，概念性知識+理解的知識點(diǎn)，當(dāng)實(shí)物設(shè)備難以直觀演示工作原理時(shí)就研制開發(fā)了動(dòng)畫顯示軟件，輔助學(xué)生理解工作原理。如對圖2（a）、圖2（c）開發(fā)動(dòng)畫顯示軟件分別直觀地描述圖2（b）、圖2（d）元件電流、光、直流繼電器線圈帶電和燈亮滅等工作原理。這種教學(xué)化處理的媒體仍然是教學(xué)輔助手段，只有再加上真實(shí)的元件實(shí)物設(shè)備才能更有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

（3）自行研制開發(fā)或購買的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)媒體：對知識維度+認(rèn)知維度，概念性知識+應(yīng)用的知識點(diǎn)，研制開發(fā)建設(shè)了和企業(yè)應(yīng)用對接的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備，能夠有效地提高課程群教學(xué)質(zhì)量，滿足機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)。

（4）研制和借鑒企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的設(shè)備做為教學(xué)媒體：對知識維度+認(rèn)知維度，程序性知識+應(yīng)用的知識點(diǎn)，研制了如圖1所示價(jià)格不太高，能夠滿足所有學(xué)生分批輪流實(shí)質(zhì)性動(dòng)手完成設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、故障測試與維修的典型實(shí)訓(xùn)設(shè)備，也借鑒企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用設(shè)備理實(shí)一體化教學(xué)，這就為學(xué)生在企業(yè)實(shí)踐較高認(rèn)知維度的工程應(yīng)用項(xiàng)目打下了基礎(chǔ)，學(xué)生就可以在企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)踐，就可行了達(dá)到機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)。

3. 根據(jù)知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)和兩個(gè)維度，教學(xué)過程中融入了科學(xué)的教學(xué)策略

教學(xué)策略是教學(xué)思想、教學(xué)模式和教學(xué)手段對教學(xué)效果的綜合體現(xiàn)，是為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，完成教學(xué)任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為最終目的，加強(qiáng)對教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行調(diào)控的系列教學(xué)措施、手段和策略等，它體現(xiàn)在教與學(xué)的交互活動(dòng)中。如充分發(fā)揮信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的作用，學(xué)生在平臺上鞏固、消化所學(xué)知識點(diǎn);把知識點(diǎn)企業(yè)應(yīng)用案例也以圖片、視頻的形式傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上便于學(xué)生掌握應(yīng)用;實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué);布置實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)作業(yè)提高大學(xué)生工程實(shí)踐能力等教學(xué)策略，有效地達(dá)到知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)。

三、按照布魯姆教育理論，對兩項(xiàng)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一整合、梳理、排序，構(gòu)建知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)、知識維度和認(rèn)知維度表，為教學(xué)改革做好頂層設(shè)計(jì)

（一）對兩項(xiàng)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)需要的知識點(diǎn)進(jìn)

行統(tǒng)一梳理排序，構(gòu)建課程設(shè)計(jì)知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)和維度表

以電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程為例[10]，首先調(diào)查學(xué)生掌握課程設(shè)計(jì)知識點(diǎn)的現(xiàn)狀，課程設(shè)計(jì)需要的知識點(diǎn)及其教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行梳理排序，構(gòu)建識維度和認(rèn)知維度表，見表2。

如表2中序號為1的知識點(diǎn)為認(rèn)知電氣控制元件設(shè)備，學(xué)生早在學(xué)習(xí)電工學(xué)和電氣控制技術(shù)課程時(shí)沒有較好地認(rèn)知電氣控制元件設(shè)備及其工作原理，需要學(xué)生先接觸元件設(shè)備，甚至做簡單的接線通電實(shí)驗(yàn)，知識維度為事實(shí)性知識，認(rèn)知維度為記憶。

如表2中序號為8的知識點(diǎn)為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的帶功能區(qū)、圖區(qū)的電氣控制原理、安裝和接線三種圖?，F(xiàn)有不少教材中沒有介紹這三種圖，即使有介紹，學(xué)生大多也沒有真正掌握。課程設(shè)計(jì)明確要求理實(shí)一體化掌握這三種圖并做為課程設(shè)計(jì)重要任務(wù)，因此需要用案例教學(xué)法給學(xué)生補(bǔ)課。因設(shè)計(jì)這三種圖有嚴(yán)格設(shè)計(jì)規(guī)范、步驟和邏輯相關(guān)性，因此知識維度為概念性知識，認(rèn)知維度為理解。

如表2中序號為12的知識點(diǎn)為和圖1所示的控制試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試;序號為14的知識點(diǎn)為如圖1所示的控制試驗(yàn)臺故障測試與維修;這兩個(gè)知識點(diǎn)均在文獻(xiàn)[11]有所論述，具有嚴(yán)格的工作順序上的程序性和很強(qiáng)的工程應(yīng)用;要分批輪流安排學(xué)生完成如圖1所示的控制試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、故障測試與維修，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)信息化平臺上預(yù)習(xí)，教師現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)，真正體現(xiàn)了知識維度為程序性知識，認(rèn)知維度為應(yīng)用。

（二）完成如圖1所示的控制電機(jī)試驗(yàn)臺實(shí)訓(xùn)后，再安排與企業(yè)工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)認(rèn)知維度接近的項(xiàng)目演示性實(shí)訓(xùn)

學(xué)生實(shí)訓(xùn)完如圖1所示的項(xiàng)目后，再安排更復(fù)雜的控制兩三個(gè)電機(jī)的機(jī)床電氣控制設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、故障測試與維修項(xiàng)目，如文獻(xiàn)[9-10]中經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、CA6140車床電氣控制柜，這兩個(gè)項(xiàng)目難度大，因?qū)W校設(shè)備有限，學(xué)生全部參加實(shí)訓(xùn)比較難，就參考如圖1所示的實(shí)訓(xùn)程序教師講解或個(gè)別學(xué)生實(shí)訓(xùn)總結(jié)出圖文并茂的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容演示給學(xué)生，實(shí)訓(xùn)時(shí)教師就可以退居幕后，學(xué)生需要時(shí)給予指導(dǎo)，更多工作放給學(xué)生互相研討合作完成，并總結(jié)出設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修程序性步驟，詳見文獻(xiàn)[9-10]，經(jīng)過這個(gè)抬高認(rèn)知維度的演示性實(shí)訓(xùn)，又提高了學(xué)生的認(rèn)知維度，再到企業(yè)實(shí)踐時(shí)就可以進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用和創(chuàng)新，避免企業(yè)實(shí)踐流于形式，就實(shí)質(zhì)性提高了機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃教學(xué)質(zhì)量。

（三）機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃的教師也要向雙師型教師努力

特別注意的是，上述機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃教學(xué)改革，需要教師也要提高自己的工程師素質(zhì)，成為雙師型教師，簡述以下三點(diǎn)：

（1）基于機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃的電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)并不是教師給個(gè)設(shè)計(jì)題目和有關(guān)參數(shù)，學(xué)生參照手冊畫出電氣控制原理圖，寫出設(shè)計(jì)說明書，教師組織答辯后即結(jié)束。這樣學(xué)生仍得不到理實(shí)一體化鍛煉，達(dá)不到卓越計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）盡管課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)可以到企業(yè)進(jìn)行，但在卓越計(jì)劃的培養(yǎng)質(zhì)量上，教師的專業(yè)技能和工程師素質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用，教師教學(xué)要做好與企業(yè)工程設(shè)計(jì)應(yīng)用接軌，因此優(yōu)化師資隊(duì)伍的知識結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化工程師素質(zhì)，培養(yǎng)雙師型教師是必不可少的。

（3）通常企業(yè)工程師擅長工程設(shè)計(jì)應(yīng)用創(chuàng)新而不擅于教學(xué)策略，而學(xué)校教師與企業(yè)工程師正相反，二者要揚(yáng)長避短，保持溝通，共同提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

四、結(jié)束語

本文論述基于布魯姆教育理論以工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新體系為核心知識、能力和素質(zhì)積淀的教學(xué)模式研究探索的機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃控制類課程群教學(xué)改革創(chuàng)新，包括文獻(xiàn)[9-10]所述兩個(gè)課程設(shè)計(jì)改革創(chuàng)新，是作者多年來對教學(xué)研究、教學(xué)改革探索和創(chuàng)新成果的簡要論述，作者按這個(gè)思路先由一門課程進(jìn)行教學(xué)模式改革創(chuàng)新，擴(kuò)展為對課程群進(jìn)行教學(xué)模式改革創(chuàng)新，最終延伸到全專業(yè)眾多課程，該教學(xué)改革2017年獲山東省優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。此教學(xué)模式改革創(chuàng)新具有較高的教育教學(xué)理論、學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。作者2020年成功申報(bào)山東省本科教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目，又向集網(wǎng)絡(luò)信息化理實(shí)一體化加實(shí)訓(xùn)的混合式教學(xué)模式、建設(shè)校企合作協(xié)同育人平臺、創(chuàng)新的理論和方法、課程思政、第二課堂、大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽等全方位育人模式研究推進(jìn)。

實(shí)施課程群教學(xué)改革創(chuàng)新效果證明：大學(xué)生收獲很大，明顯提高了大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，取得了比較好的回歸工程自然、強(qiáng)化實(shí)踐能力、夯實(shí)工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用和創(chuàng)新能力的教學(xué)效果。學(xué)生明顯感受到畢業(yè)后到企業(yè)就有思路承擔(dān)電氣控制和數(shù)控技術(shù)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行工作，很好地達(dá)到了機(jī)制專業(yè)卓越計(jì)劃控制類課程群的教學(xué)目標(biāo)。

本教學(xué)改革創(chuàng)新思想也用于機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生教學(xué)，同樣取得了很好的教學(xué)效果。

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