提升學(xué)生參與度的工程類課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法探索

劉銀華 周萍

摘 要：文章以《汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》課程為例，對(duì)工程類人才的能力需求進(jìn)行分析，總結(jié)了目前課程設(shè)計(jì)教學(xué)在工程能力培養(yǎng)中存在的問(wèn)題，如選題題目欠新穎、缺乏過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)、教學(xué)方式單一等問(wèn)題，探索新的課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法與質(zhì)量保證方法：包括建立詳細(xì)的課程質(zhì)量目標(biāo)、采用互動(dòng)討論的教學(xué)方式、制定階段性的過(guò)程監(jiān)控措施以及創(chuàng)新學(xué)生成績(jī)的評(píng)價(jià)方法等。同時(shí)在教學(xué)方法上擬采用互動(dòng)式選題，引入組別與組內(nèi)同學(xué)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制提升學(xué)生參與度與主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生的決策能力、溝通能力與工程實(shí)踐能力，為車輛工程系學(xué)生的就業(yè)水平提高奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工程能力；教學(xué)方法；課程設(shè)計(jì)；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）05-0044-03

Abstract： Taking the "Course Design of Automobile Manufacturing Technology" as an example， the ability demand for engineering talents is analyzed， the problems in the cultivation of engineering ability are summarized， such as old-fashioned topic， a lack of process quality evaluation and single teaching method. New teaching design methods and quality guarantee methods are explored， which includes the establishment of detailed curriculum quality objectives， the adoption of interactive teaching methods with discussion， the stipulation periodical process monitoring measures and the innovation of the evaluation methods to students' achievement. At the same time， interactive topic and competition mechanism between groups and in the same group are adopted in the teaching methods to enhance students' participation and initiative， and train their decision-making ability， communication ability and the ability of engineering practice， which can lay a foundation for improving the employment level of vehicle engineering students.

Keywords： engineering capability； teaching method； course design； practice

一、概述

工程實(shí)踐能力是評(píng)價(jià)車輛工程系本科生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)理論掌握程度的重要手段，同時(shí)也是衡量學(xué)生未來(lái)就業(yè)水平的關(guān)鍵指標(biāo)。作為應(yīng)用型本科教育的主體之一，上海理工大學(xué)近年來(lái)一直踐行創(chuàng)建“精品本科”教學(xué)目標(biāo)，為社會(huì)提供優(yōu)秀的應(yīng)用型本科技術(shù)人才。應(yīng)用型本科教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)，是應(yīng)用型本科教育的核心，同時(shí)也決定了高校對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)[1-3]。在車輛系本科教學(xué)中，除了專業(yè)基礎(chǔ)課程外，實(shí)踐類課程的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成與否在很大程度了決定了學(xué)生的培養(yǎng)水平。在上海理工大學(xué)車輛工程系本科生的培養(yǎng)計(jì)劃中，有專門的12門專業(yè)實(shí)踐課程，用以提升學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的掌握水平以及工程實(shí)踐能力。然而，在實(shí)際的實(shí)踐類課程中仍存在一些問(wèn)題，本文通過(guò)分析當(dāng)前課程設(shè)計(jì)工作中存的若干問(wèn)題，從課程設(shè)計(jì)的題目、學(xué)生的參與狀況、課程設(shè)計(jì)的教學(xué)形式和評(píng)分機(jī)制等方面，提出了進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)。同時(shí)以課程《汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》為對(duì)象，通過(guò)對(duì)提出新的教學(xué)方法的實(shí)踐應(yīng)用，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

二、目前工程類課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題分析

從整體上來(lái)說(shuō)，目前實(shí)踐類課程教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題：

（一）選題方式單一，選題題目欠新穎

目前課程設(shè)計(jì)的選題方式一般采用教師出題目，學(xué)生被動(dòng)選擇的情況，這就導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)選題內(nèi)容不感興趣，對(duì)課程設(shè)計(jì)的參與度差，因此如何在課程基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生自己命題，激發(fā)學(xué)生的課程興趣等是支撐學(xué)生是否能夠積極參與的重要手段。另外，目前課程設(shè)計(jì)的題目欠新穎，缺乏多變，學(xué)生往往能根據(jù)往屆學(xué)生的設(shè)計(jì)結(jié)果修修改改以應(yīng)付答辯，這在很大程度上降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，課程設(shè)計(jì)選題需要定期更新并注重與時(shí)俱進(jìn)。題目的深度、廣度和難易度要適當(dāng)，使學(xué)生在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)經(jīng)努力能夠完成任務(wù)。注重理論聯(lián)系實(shí)際，優(yōu)先選擇與生產(chǎn)、科研等密切相關(guān)，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的題目[4]。同時(shí)要豐富題庫(kù)中題目的數(shù)量讓學(xué)生能有更多的選擇空間。

（二）學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的參與積極性不高，部分同學(xué)存在抄襲現(xiàn)象

課程設(shè)計(jì)全過(guò)程的認(rèn)真實(shí)踐能夠培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程問(wèn)題的分析能力、問(wèn)題解決思路、工程繪圖能力以及成果答辯中的表達(dá)與溝通能力等，這些能力的達(dá)成對(duì)于學(xué)生未來(lái)就業(yè)水平的提升均具有重要的作用。然而，由于選題題目比較集中，分組設(shè)計(jì)及答辯的形式使得小組內(nèi)部分同學(xué)注意力分化，另外在對(duì)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定方面僅根據(jù)答辯結(jié)果進(jìn)行評(píng)分，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的參與積極性不高。因此如何從上述幾個(gè)方面的教學(xué)方法上進(jìn)行改革提升學(xué)生對(duì)實(shí)踐類課程參與度是待解救的關(guān)鍵問(wèn)題。

（三）課程設(shè)計(jì)教學(xué)形式傳統(tǒng)，缺乏詳細(xì)可操作的教學(xué)流程，過(guò)程管理松散

目前課程設(shè)計(jì)的教學(xué)形式一般采用教師給出備選題目，學(xué)生分組后被動(dòng)選題形式；在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要是學(xué)生自身在課下完成，同時(shí)教師在固定時(shí)間的答疑環(huán)節(jié)；最后通過(guò)小組答辯形式給出評(píng)價(jià)成績(jī)。在以往的教學(xué)過(guò)程中，課程設(shè)計(jì)結(jié)果抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重[6]，另外有的課題小組內(nèi)部成員除了答辯小組長(zhǎng)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果能夠較好答辯外，其余成員對(duì)問(wèn)題解決思路、工程圖紙制作過(guò)程以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容等均不能給出合理解釋。另外，課程設(shè)計(jì)答辯過(guò)程太過(guò)松散，導(dǎo)致小部分學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中抄襲，蒙混過(guò)關(guān)。因此，除了在答辯環(huán)節(jié)的教學(xué)方法改革外，如何在課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程中，加大過(guò)程監(jiān)控，確保每一位同學(xué)都在認(rèn)真的開(kāi)展自己的課程設(shè)計(jì)是目前存在的又一關(guān)鍵問(wèn)題。

（四）課程設(shè)計(jì)評(píng)分機(jī)制不合理

由于以往課程設(shè)計(jì)成績(jī)均是基于最終答辯環(huán)節(jié)給出，如小組內(nèi)學(xué)生共同完成一個(gè)變速器箱體的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)規(guī)程與對(duì)應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)工作，但小組內(nèi)每個(gè)學(xué)生對(duì)課題的參與程度與完成度都是不一樣的，但在小組答辯后的成績(jī)相差無(wú)幾，這就導(dǎo)致了課程設(shè)計(jì)中學(xué)生得分大多比較集中，區(qū)分度不夠，自然這種評(píng)分機(jī)制不能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。同時(shí)學(xué)生的得分多少多依賴于學(xué)生最終上交的課程設(shè)計(jì)，這種評(píng)分機(jī)制評(píng)分方法不能體現(xiàn)出學(xué)生在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中每一個(gè)階段的表現(xiàn)。因此，制定詳細(xì)可操作的評(píng)分機(jī)制，能夠分階段的給學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的參與度與完成度打分，同時(shí)確定每一個(gè)階段的得分在最終評(píng)分中所占的權(quán)重，是提升學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵步驟，也是激發(fā)優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)新性的重要手段。

三、工程類課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法的探索

針對(duì)上述課程設(shè)計(jì)實(shí)踐類課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出如下新的教學(xué)環(huán)節(jié)與實(shí)施辦法，同時(shí)通過(guò)對(duì)企業(yè)工程項(xiàng)目實(shí)施中管理方法的引入，使得學(xué)生及早熟悉工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程與時(shí)間管理方法，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課題的參與度，提升上海理工大學(xué)車輛工程系本科生的就業(yè)水平。

（一）壓力下的選題決策環(huán)節(jié)以提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力

目前，課程遇到問(wèn)題時(shí)主要由老師一人評(píng)判或決策，在方法層面上可以統(tǒng)稱為Delphi專家決策。該決策在課程設(shè)計(jì)中的會(huì)導(dǎo)致學(xué)生過(guò)于依賴?yán)蠋煹闹笇?dǎo)，而頭腦風(fēng)暴法可能導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間達(dá)不到共識(shí)。因此，為了調(diào)高學(xué)生的參與度和學(xué)生的協(xié)作能力，在選題階段，提出壓力選題決策法，該方法是名義小組法的衍生，提高了決策效率的同時(shí)，也可以提升了學(xué)生和老師的參與度。具體做法如下：通過(guò)學(xué)生輔助資料的快速研讀，讓劃分為一組的同學(xué)在規(guī)定的時(shí)間達(dá)成一致，如課題分析離合器設(shè)計(jì)和變速箱設(shè)計(jì)，平均分為兩組人，分別給4種離合器和變速箱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并提供混亂的復(fù)雜調(diào)研數(shù)據(jù)，讓每個(gè)組必須在規(guī)定時(shí)間達(dá)成設(shè)計(jì)理念共識(shí)，并由一人進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明。能達(dá)成共識(shí)的小組，并能說(shuō)明結(jié)論的小組本輪高分；如最后不能達(dá)成一致意見(jiàn)，各個(gè)設(shè)計(jì)理念派一個(gè)人進(jìn)行說(shuō)明，教師決策最終設(shè)計(jì)理念，并依據(jù)展示的好壞本輪得不同的成績(jī)。

（二）設(shè)計(jì)結(jié)果的持續(xù)性改進(jìn)報(bào)告——提高學(xué)生工程問(wèn)題分析能力

設(shè)計(jì)方案決定后，操作層面上分為更小的小組，每組的設(shè)計(jì)參數(shù)不同。進(jìn)行答辯后獲得基本成績(jī)，對(duì)于每個(gè)小組設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題，目前主要的方法就是老師指導(dǎo)后改正，學(xué)生被動(dòng)改正后，很多往往不知道原因，也沒(méi)有動(dòng)力做進(jìn)一步的分析。為避免此類問(wèn)題，對(duì)于設(shè)計(jì)的問(wèn)題，要求學(xué)生提供改正報(bào)告，對(duì)于同一個(gè)小組，可以將不同問(wèn)題分給小組不同的成員，分別提供最終的報(bào)告，并將報(bào)告的內(nèi)容作為一項(xiàng)重要評(píng)分點(diǎn)。

（三）學(xué)生表現(xiàn)的階段性過(guò)程監(jiān)控——提升學(xué)生參與度與積極性

讓學(xué)生能夠主動(dòng)的參與到課程設(shè)計(jì)中能夠很好的鍛煉學(xué)生搜索相關(guān)資料，挖掘資料和利用資料解決問(wèn)題的能力，同時(shí)能夠?qū)L試將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到工程實(shí)際中[5]，并且深化其對(duì)課本理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。在學(xué)生做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中要對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性測(cè)試，這樣能夠循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生來(lái)參與到課程設(shè)計(jì)中，階段性測(cè)試中要多以小組成員逐一論述的方式進(jìn)行，確保每一位同學(xué)能夠參與其中。同時(shí)要促進(jìn)各小組間的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)讓一部分優(yōu)秀的學(xué)生能夠得到充分的鍛煉。

（四）競(jìng)爭(zhēng)性答辯與評(píng)優(yōu)環(huán)節(jié)——提升學(xué)生邏輯性與溝通展示能力

對(duì)于評(píng)優(yōu)的團(tuán)隊(duì)，答辯過(guò)程中，除了在問(wèn)題改進(jìn)中的成績(jī)，也要進(jìn)行相互辯論，獲得進(jìn)一步的評(píng)優(yōu)成績(jī)。首先，均按照一定的規(guī)范（如5W1H）的邏輯進(jìn)行課題設(shè)計(jì)展示，然后進(jìn)入自由辯論環(huán)節(jié)，在自由辯論環(huán)節(jié)，最后，雙方各派一人進(jìn)行總結(jié)。最終老師決定各個(gè)評(píng)優(yōu)團(tuán)隊(duì)的勝負(fù)，并對(duì)各個(gè)辯論者評(píng)分。

（五）面向全過(guò)程的加權(quán)評(píng)分機(jī)制——有效考評(píng)學(xué)生完成度，營(yíng)造良好學(xué)風(fēng)

針對(duì)目前課程設(shè)計(jì)評(píng)分集中，區(qū)分度不夠，無(wú)法有效考評(píng)學(xué)生完成度的問(wèn)題，可采用面向全過(guò)程的評(píng)分機(jī)制，即采用多階段評(píng)分，并給出最終加權(quán)成績(jī)作為最終評(píng)分的形式，督促學(xué)生積極參與到課程設(shè)計(jì)中，讓學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到有效提升，營(yíng)造良好的實(shí)踐類課程學(xué)習(xí)風(fēng)氣，不斷加強(qiáng)后續(xù)選課學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在課程設(shè)計(jì)成績(jī)的具體評(píng)價(jià)方法主要采用三階段的成績(jī)，而最終的成績(jī)?yōu)槿齻€(gè)環(huán)節(jié)加權(quán)后的綜合成績(jī)。綜合評(píng)分體系如下：壓力選題環(huán)節(jié)占比20%，問(wèn)題改進(jìn)環(huán)節(jié)70%，競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)優(yōu)10%。

以汽車變速器箱體的機(jī)加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)任務(wù)為例，具體操作過(guò)程可按照如下形式進(jìn)行考評(píng)：

1. 壓力選題環(huán)節(jié)具體評(píng)分如下（滿分100分）：針對(duì)該零件的加工工藝方案，可通過(guò)小組討論預(yù)選2-3種，然后給定時(shí)間期限內(nèi)，對(duì)不同方案的優(yōu)劣性進(jìn)行對(duì)比分析，小組達(dá)成一致70分，不能達(dá)成一致50分；發(fā)言者1-20分，滿分20分，設(shè)計(jì)理念說(shuō)明者1-10分，滿分10分。

2. 問(wèn)題改進(jìn)環(huán)節(jié)具體評(píng)分如下（滿分100分）：在初始確定的設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，根據(jù)教師的改進(jìn)建議或者小組內(nèi)部的方案改進(jìn)措施的實(shí)施情況與總結(jié)進(jìn)行答辯，改進(jìn)措施與報(bào)告成績(jī)1-40分，40分滿分。設(shè)計(jì)質(zhì)量1-30分，滿分30分。問(wèn)題報(bào)告質(zhì)量1-25分，滿分25分，報(bào)告格式5分。

3. 競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)優(yōu)環(huán)節(jié)具體評(píng)分如下（滿分100分）：對(duì)于該任務(wù)的完成程度進(jìn)行展示與問(wèn)題答辯，并根據(jù)答辯表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，表現(xiàn)優(yōu)秀70分，表現(xiàn)成績(jī)良好60分，表現(xiàn)不佳40分，答辯過(guò)程中發(fā)言者1-20分，20分滿分，總結(jié)者1-10分，10分滿分。

進(jìn)一步按照上述各階段的表現(xiàn)進(jìn)行綜合加權(quán)，具體權(quán)重值可根據(jù)教師對(duì)階段性結(jié)果的重視程度而定，最終即可獲得課程設(shè)計(jì)中每位同學(xué)的最終成績(jī)。

上述改進(jìn)的課程設(shè)計(jì)類教學(xué)方法改變老師選題的金字塔模式，在時(shí)間和方案的雙重壓力下選題，提高學(xué)生的參與度[7]；同時(shí)，該問(wèn)題也是未來(lái)就業(yè)中實(shí)際工程項(xiàng)目在時(shí)間節(jié)點(diǎn)與方案的抉擇中實(shí)際存在的問(wèn)題；同時(shí)能夠在互動(dòng)討論環(huán)節(jié)迫使學(xué)生更深入理解設(shè)計(jì)與流程，對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題，采用實(shí)際工程中常使用的設(shè)計(jì)變更流程與質(zhì)量控制的報(bào)告，使學(xué)生初步了解汽車制造企業(yè)正規(guī)的工作流程；而競(jìng)爭(zhēng)的答辯提高了學(xué)生的表達(dá)與邏輯思維能力。而在實(shí)際工作中，都會(huì)受到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手或者客戶的壓力，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)的答辯環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生對(duì)壓力面試以及工作陳述等有更真實(shí)的體會(huì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)工程實(shí)踐類課程教學(xué)過(guò)程多環(huán)節(jié)的教學(xué)方法改革，如選題內(nèi)容緊密結(jié)合汽車制造工程實(shí)際，此外通過(guò)互動(dòng)選題、階段性評(píng)分以及緊促的教學(xué)節(jié)奏提升學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)課程的參與度與興趣；結(jié)合企業(yè)實(shí)際工程問(wèn)題的解決方法，將課程設(shè)計(jì)案例以實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施，加深學(xué)生對(duì)課堂制教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的興趣與理解程度，提升車輛系學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計(jì)全過(guò)程中執(zhí)行詳細(xì)可操作的教學(xué)規(guī)則與流程，鍛煉學(xué)生在壓力決策、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問(wèn)題解決思路以及溝通展示等各方面的能力，提升車輛工程系學(xué)生的就業(yè)水平和工程能力。

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