以能力為導(dǎo)向的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革探索與實(shí)踐

邱明明 陳球勝

摘要：在新時(shí)代高等學(xué)校本科教育工作背景下，明確要“以本為本”，積極踐行“四個(gè)回歸”，表明高等本科教育得到了國家層面前所未有的高度重視，而創(chuàng)建一流的本科教育的核心在于課程教學(xué)改革。本文從分析新工科背景下現(xiàn)代工科專業(yè)教育的要求入手，探討了以“能力導(dǎo)向”的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革基本原則，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于過程考核的課程改革框架，以期對(duì)新工科背景下專業(yè)課程改革有所借鑒。

關(guān)鍵詞：能力導(dǎo)向;新工科;專業(yè)課程;過程考核

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）22-0161-02

一、引言

近年來，我國高校本科教育雖然取得了長足進(jìn)步，但從當(dāng)前現(xiàn)狀來看，仍然存在許多不足，尤其是在“新工科”背景下對(duì)工程人才的培養(yǎng)提出了新的內(nèi)涵和要求[1]?！稒C(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是一門從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來闡述機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理的專業(yè)技術(shù)課，是高等工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)中的一門專業(yè)主干課程。面對(duì)新時(shí)期、“新工科”對(duì)工程教育提出的新要求，在《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中，如何以能力為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維，是課程改革的重要內(nèi)容[2]。本文從分析新工科背景下對(duì)《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程建設(shè)的要求入手，探討了以“能力導(dǎo)向”的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革基本原則，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于過程考核的課程改革框架。

二、新工科背景下《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革要求分析

設(shè)計(jì)是體現(xiàn)人類智力、智能、智慧的高級(jí)活動(dòng)，是科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的技術(shù)，“新工科”《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革要有利于增強(qiáng)工科學(xué)生價(jià)值感與使命感，有利于學(xué)生興趣的形成，有利于學(xué)生在更高層次和境界上創(chuàng)造性工作。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，課程改革必須以發(fā)展創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力為重點(diǎn)，對(duì)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中開展全過程、多樣化的考核與評(píng)價(jià)。簡而言之，《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)目標(biāo)需要以能力為導(dǎo)向，加強(qiáng)課程的過程考核評(píng)價(jià)。

縱觀國外對(duì)能力導(dǎo)向的課程教學(xué)，課程教學(xué)目標(biāo)是圍繞包括專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力三大能力培養(yǎng)進(jìn)行的，課程教學(xué)過程中對(duì)每一步、每一階段都進(jìn)行考核與管理，使每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施效果得到及時(shí)反饋，任課教師及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和完善。在國內(nèi)，能力導(dǎo)向的課程教學(xué)逐漸成為主流，各個(gè)學(xué)校也對(duì)能力導(dǎo)向的課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索，取得了階段性的成果，但是改革還沒到位，沒有形成完整的體系。

三、能力導(dǎo)向的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革研究

本文按照合肥工業(yè)大學(xué)“能力導(dǎo)向的一體化教學(xué)體系”建設(shè)的工作要求，以能力為導(dǎo)向，根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)和機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，整合、優(yōu)化課程教學(xué)體系，利用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化的課程教學(xué)模式。在具體的實(shí)施過程中，具體改革從以下幾個(gè)方面展開。

1.優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。在保證核心課程固定、模塊框架不變的前提下，結(jié)合社會(huì)需求及現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，不斷優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。采用原理講述與實(shí)際案例相結(jié)合的方式闡述機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和原理，建立機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生貫通現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)、思維和能力。

在課程教學(xué)過程中，將新型機(jī)械系統(tǒng)案例引入課堂教學(xué)中，使課程內(nèi)容更加貼近現(xiàn)代科技發(fā)展的實(shí)際情況。另外，積極引入大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有關(guān)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作能力，鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，使學(xué)生在競賽中得到鍛煉，促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.改變傳統(tǒng)的授課方式，探索翻轉(zhuǎn)課堂。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，各種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)輔助平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，培養(yǎng)復(fù)合型人才，在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中積極嘗試翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，教師不再占用課堂的時(shí)間來講授信息，這些信息需要學(xué)生在課前完成自主學(xué)習(xí)，他們可以看視頻講座、聽播客、閱讀功能增強(qiáng)的電子書，還能在網(wǎng)絡(luò)上與別的同學(xué)討論，能在任何時(shí)候去查閱需要的材料。教師也能有更多的時(shí)間與每個(gè)人交流。在課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、風(fēng)格和呈現(xiàn)知識(shí)的方式，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成他們的個(gè)性化學(xué)習(xí)，其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中選取2—3次課的內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂式的教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容印象深刻。

3.改變課程考核方法，制定綜合系統(tǒng)的考核體系。隨著教學(xué)方法和手段的改革，傳統(tǒng)的考核方法已經(jīng)不能適應(yīng)教學(xué)改革的要求。本文圍繞學(xué)生工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)四個(gè)層面的能力培養(yǎng)目標(biāo)，制定課程考核評(píng)價(jià)的具體內(nèi)容，將考核內(nèi)容細(xì)分并分配了不同的權(quán)重，具體為綜合考試0.4、實(shí)踐環(huán)節(jié)0.2、平時(shí)作業(yè)0.1、設(shè)計(jì)作業(yè)0.2、考勤0.1。在執(zhí)行的過程中，綜合考試以期末考試為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)以課程實(shí)驗(yàn)為主，設(shè)計(jì)作業(yè)主要結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽及各類學(xué)科競賽主題，完成相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，并撰寫項(xiàng)目申報(bào)書。設(shè)計(jì)作業(yè)以小組的形式完成，組內(nèi)細(xì)化每個(gè)學(xué)生的任務(wù)，以團(tuán)隊(duì)合作的方式完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，課上進(jìn)行小組間的互評(píng)和講評(píng)，并強(qiáng)化小組內(nèi)每個(gè)學(xué)生的參與性，避免個(gè)別學(xué)生“搭車”。建立系統(tǒng)完整的考核體系，使課程評(píng)價(jià)從結(jié)果驅(qū)動(dòng)向過程驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。

4.在現(xiàn)有實(shí)踐環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上，增加創(chuàng)新設(shè)計(jì)大作業(yè)。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)方面，一方面將部分實(shí)驗(yàn)課時(shí)改為設(shè)計(jì)作業(yè)，根據(jù)課程教授的方法，指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)作業(yè)的內(nèi)容是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽的相關(guān)主題內(nèi)容以及科研項(xiàng)目中的工程問題，要求學(xué)生充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和學(xué)校已有資源，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新性的機(jī)械產(chǎn)品。設(shè)計(jì)作業(yè)結(jié)果包括設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)圖紙，考核方式實(shí)行答辯制，學(xué)生要講清楚自己的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過程，重點(diǎn)介紹和討論創(chuàng)新點(diǎn)。另一方面需建立生產(chǎn)實(shí)習(xí)與課程內(nèi)容的協(xié)同機(jī)制，將生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中的典型機(jī)械系統(tǒng)和產(chǎn)品引入課堂教學(xué)案例中，使課堂授課與生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系起來，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有機(jī)械系統(tǒng)課程教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)的薄弱環(huán)節(jié)，不僅培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，而且還培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

四、課程改革效果

通過上述對(duì)《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》這門課程進(jìn)行教學(xué)改革和考核改革的探索與實(shí)踐，學(xué)生參與課內(nèi)外學(xué)習(xí)活動(dòng)的積極性和主動(dòng)性得到增強(qiáng)，學(xué)生之間的小組討論，相互合作，促進(jìn)了相互之間的溝通交流，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。通過展示分享學(xué)習(xí)成果和體會(huì)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂和成功的喜悅。建立了線上線下的師生交流平臺(tái)，及時(shí)掌握每個(gè)同學(xué)的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)了全方位、全天候的課程教學(xué)交流。通過以小組為單位的設(shè)計(jì)作業(yè)、課堂討論等教學(xué)組織形式，以及將學(xué)生自我評(píng)價(jià)和小組成員互評(píng)納入成績考核評(píng)價(jià)體系中，促進(jìn)了學(xué)生的自我管理意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)的增強(qiáng)。課程教學(xué)改革和考核改革達(dá)到了預(yù)期的目的，收到了良好的效果。

五、結(jié)語

以能力為導(dǎo)向的課程改革實(shí)踐還在不斷探索和改進(jìn)，還需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善。教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要各方面協(xié)同工作，避免現(xiàn)行的教學(xué)管理制度對(duì)教改嘗試的制約。尤其是在教學(xué)方法和考核方式方面，新的課堂教學(xué)方式和考核方式應(yīng)該得到教學(xué)管理制度的認(rèn)可，教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、提升教學(xué)能力并積極開展嘗試，學(xué)生要提升學(xué)習(xí)能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)積極適應(yīng)課程改革的要求，共同提升教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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