一種基于并行工程理論的教學方法——并行教學法探討

孫曉輝 汪菊英 申海霞 聶小春

（廣州工程技術職業學院 廣東 廣州510900）

傳統的課程教學通常是按照課本章節順序從前往后進行的，即串行教學。課本的編撰邏輯直接影響了教師的教學過程，進而間接影響了學生的認知過程。邏輯性越差或連貫性越差，教學過程就越離散，學生對課程內容的理解與掌握就越膚淺，缺乏結構性和系統性，時間長了也就容易忘記。可見，選擇好的課本是多么重要。然而，縱使課本邏輯性好、內容連貫，以傳統的串行教學授課仍存在一些固有的弊端。因此，改革傳統的串行教學方法成為教改的重要課題之一。

并行工程在教學中的延伸

學校是灌輸知識的地方，學生從入校，到離校，完成了從無知，到有知的轉變，也完成了從無社會價值，到有社會價值的改造。為了給社會培養出知識全面、理論扎實、應用能力強的學生，學校會在課程設置、教學手段、師資隊伍等方面不斷完善和改進。工廠里的產品從毛坯入廠，到成品出廠，需要經歷概念設立、結構設計、工藝設計等開發環節以及成型制造和質量控制等生產環節，才會獲得富有市場競爭力的商業價值。在這一點上，學校與工廠是相通的。學生如同學校制造的“產品”，需要經歷在專業領域里學科概念化、知識結構化的“設計開發”以及個人能力鍛煉和價值挖掘的“定型加工”。在這里，教師就是“產品”開發人員，社會就是“產品”面向的用戶。既然如此，在產品制造領域廣泛應用的并行工程方法是否也能應用于學校教學呢？

并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）的系統方法。這種方法要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求，并強調各部門的協同工作，通過建立各決策者之間的有效的信息交流與通訊機制，綜合考慮各相關因素的影響，使后續環節中可能出現的問題在設計的早期階段就被發現，并得到解決，從而使產品在設計階段便具有良好的可制造性、可裝配性、可維護性及回收再生等方面的特性，最大限度地減少設計反復，縮短設計、生產準備和制造時間。并行工程的這些先進性和優越性特點使其技術非制造領域也逐步拓展和外延。

并行教學方法的原理

基于并行工程的原理，結合學習認知的規律，筆者提出一種基于并行工程理論的教學方法，即并行教學法。這種教學方法以學生為關注對象，結合教學任務和目標，根據專業發展及社會需求設置課程，通過設計教學節點（如課題、項目）關聯起同一課程的前后章節或者不同課程的相關內容，從而以點帶面地實現一科課程內容的并行教學和多科課程內容的協同教學。同時，通過建立有效的管理信息平臺，完善并行教學的溝通、反饋、監督、管理和控制，實現系統教學，并最終培養出知識掌握扎實、應用能力強的學生。

并行教學的最大特點是通過設計教學節點 （如課題、項目）實現專業課程的并行教學和協同教學，使學生在解決工程問題過程中更加主動和生動地掌握基本概念和基礎知識，培養出良好的工程素養和綜合應用能力。教學節點是根據教學大綱要求掌握的知識點對課程進行分解和重組打包，以工程案例為載體而設計的具有特定教學目的的課題或項目。每一個具體的課題都會應用到課程中的某些具體概念和知識，每一個具體的項目也都需要引入某些具體課程中的相關內容，如圖1和圖2所示。教學節點的大小決定了教學內容的多少，教學節點的難易決定了教學內容的深淺。若干個教學節點貫穿起了課程教學的全過程，按從簡單到復雜、從淺顯到深入的邏輯順序排列，從而覆蓋教學大綱規定的全部內容。

圖1 以課題為教學節點的并行教學圖

圖2 以項目為教學節點的并行教學圖

并行教學方法的實施

（一）建立并行教學的框架

并行教學組織機構可劃為三個層次：第一層是管理層，由教務、教學、教研及督導等相關部門及專業學術機構的主要負責人組成，負責教學大綱、教學計劃、教學監督、教學質量和教學人員等重大決策與日常管理工作，組織和指導教學人員按照并行工程的方法完成教學任務，保證學生的各門課程協同、并行、一體化教學。第二層是執行層，由教學人員組成，按照學科分類和課程關聯度又可分成不同的教研室或教學小組，在管理層的組織和指導下，依照并行工程的原理與方法，實施并行教學。第三層是支撐層，就是開發一個實現并行教學的管理信息平臺，將所有與教學有關的信息和過程集成在一起，為并行教學提供一個集目標管理、進度監控、調查反饋、信息集成和知識共享的工作環境，保證參與并行教學人員之間的協調活動能正常進行。

（二）實施并行教學的步驟

首先，根據專業培養目標科學合理地設置專業課程。科技發展推動著各種專業技術快速更新，為了培養出適應社會需求的專業技術人員，學校的培養目標也應與時俱進、不斷更新。圍繞著新形勢下的專業培養目標，學校應科學合理地選定專業課程。一方面，課程設置應注重基礎、突出特色、貼近需求，使學生掌握的專業知識是基本的、適合的、應用性的；另一方面課程設置應注重關聯、互相補充、集成一體，使學生掌握的專業知識是相關的、系統的、結構性的。

其次，基于并行工程方法制定課程教學大綱和教學計劃。通過對專業課程進行分解和重組，教學內容得以整體優化和系統集成。一方面，對于單科課程，改變傳統的串聯（即第一章講完才講第二章）授課方式，采取“課題驅動、按需教學、不用不學”的一體化授課方式。通過不斷地拋出問題并解決問題，不僅能培養學生分析和解決專業技術問題的能力，還能在學生主動求知的過程中完成課程的教學內容。實際上，在課程教學全過程中，大處以完成課題推進，小處遵循認知規律；課程后面章節內容可能因解決問題而需要提前學習，如此反復而使課程的內容前后貫穿、綜合交叉。另一方面，對于多科課程，改變傳統的分散獨立、缺少融合的授課方式，采取“項目捆綁、統一進度、同步教學”的一體化授課方式。通過設計教學節點（如項目）將多科具有邏輯相關性的課程捆綁在一起進行并行教學，使課程內容橫向貫穿、并行交叉。基于以上并行工程方法，制定課程教學大綱和教學計劃。

最后，根據教學計劃實施并行教學，由各個教研室或教學小組各自安排自身的工作；同時依據教學管理信息系統，接受統一的管理，定期或隨時反饋教學信息并對出現的問題協調解決。例如，通過系統對學生學習成績進行分析，了解教學效果和教學質量；通過學生與教師、教師與教師在信息平臺上的交流，了解課程內容的疑難點，等等。這些反饋與信息都將指導和改進后期教學。

綜上所述，并行教學法應用了產品設計與制造技術——并行工程技術的先進理念，可實現專業課程一體化教學，有利于營造出學生主動求知和生動認知的教學環境，使學生在解決工程問題的過程中，既掌握了專業基礎知識，又培養了工程素養和應用能力。

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