董志奎 張 楠 李興東 邱雪松 姚建濤
(燕山大學機械工程學院,河北 秦皇島 066004)
隨著我國社會主義現代化建設進程的不斷推進,機械行業作為制造業的基礎,對我國智能制造產業升級有重要作用[1]。 為了培養符合新時代要求的綜合素質人才,機械專業的教學改革、探索創新有著重要意義[2]。
突如其來的新冠肺炎疫情為世界人民帶來了災難,在我國疫情防控措施有序地進行下,各大高校陸續恢復了教育教學進程,線上教育得到了迅速發展,各學科的教學方法也不得不隨之調整, 然而在倉促的調整中,也暴露出了許多問題,嚴重影響著教學效果[3]。
后疫情時代下,各大高校學生已陸續返校,但為響應疫情防控號召, 同時也為了進一步提升教學效果,適應新時代的發展需要,各高校逐漸出現了線上線下融合的教學模式[4]。 然而機械專業的人才培養不僅在于理論知識,實踐也非常重要,因此,不能盲目采取線上線下的教學模式,應根據專業特點從提升教學質量、人才培養質量的角度出發,結合社會發展需要和現有教學資源,合理設計教學模式。
機械專業基礎課是其專業方向的核心課程,主要包括:機械制圖、機械原理、機械設計、公差與配合、工程材料、理論力學、材料力學、控制工程基礎等。 主要培養學生掌握專業基礎理論知識、基本的專業實踐方法和技能、正確的思維方法及其綜合運用。
機械專業基礎課之間具有較強的相互關聯性、系統完整性和綜合實踐性。 但在當前學時普遍被壓縮的情況下,各門專業基礎課不得不進行刪減,從而導致各門課程之間的聯系性、 完整性和綜合性被破壞,學生難以對機械的學習有全局性的認知,因此,出現學習難、掌握慢、遺忘快、實踐差、理解片面的現象。 究其本質,是基礎課之間缺乏有效的融合設計,割裂現象日趨嚴重。
在后疫情時代下,線上線下混合式教學模式得到了各大高校的青睞。 對于機械專業,如果簡單地分割為線上和線下部分,會加劇各科間聯系性、完整性和綜合性的破壞, 同時也由于無法提供生動的教學資源、活躍的課堂氣氛以及有效的監督和引導,導致學生聽課效率降低。
因此, 結合有限的學時要求, 分析各科知識的側重點,在不損失各科之間相互關聯性、系統完整性和綜合實踐性的前提下,探索新的教育教學模式具有重要意義。
根據機械專業基礎課程的特點,結合我校機械專業學生的培養要求,對新時代的教學模式展開探索研究。 首先將各學科知識體系進行重構,在不損失各科之間相互關聯性、 系統完整性和綜合實踐性的前提下,合理規整各科的教學內容;然后研究各科教學內容與線上線下混合教學模式的融合, 以提升教學效果;再利用現代化信息技術開發生動形象的配套教學資源,以促進學生的理解和學習。
在有限的學時下,各門基礎課不僅要考慮自身知識體系的完整性、系統性和穩定性,還要考慮各科之間的相互關聯,避免各自為政。 因此,需要在理論、技術、應用層面,將各門基礎課的知識點進行模塊化、分層化,在不同層級中將知識點模塊化串聯。
首先,各學科按照自身知識體系的教學安排,將不同教學內容模塊化分解為低層、 中層、 高層知識和能力。 然后在三層知識體系中,尋找各學科之間的關聯,在教學過程中突出關聯性的重要性。 最后再根據具體學時要求,綜合分析各學科刪減和強化的相應內容。
對于機械專業的基礎課,理論與實踐并重,因此,要根據不同知識特點, 合理分配線上線下教學安排。各學科按照其不同教學階段的知識特點,將知識分為概念型、淺層理解型和深層理解實踐型三類。 對于概念型知識,不需要深層次的理解,故安排在課前課后的線上自學模塊中學習,可以充分發揮線上學習的便利性。 對于淺層理解型知識,教師線上開設公開課,并利用線上豐富的優秀教學資源,可以讓學生更加生動形象地掌握和理解。 對于深層理解實踐型知識,需要在實踐過程中不斷啟發和理解, 故安排為線下課程,通過教師利用實際工程案例, 讓學生親身動手實踐,以達到學以致用的目的。
學科競賽為學生提供了知識實踐、應用和創新平臺,能夠讓學生明確學習目標、提升學習興趣和動力,在教學過程中積極鼓勵并指導學生參與學科競賽對學生的學習有重要作用。 因此,應積累歷年學科競賽中的優秀作品,按照知識點分類,逐漸形成線上教學資源,以提升學生學習興趣。
傳統的掛圖、板圖、模型已經不能滿足現代化教學需求,虛擬現實技術與課程融合,能夠讓競賽案例、工程案例等生動形象地呈現, 有助于學生的深刻理解。 因此,借助學科競賽優秀作品、工程案例等資源,開發虛擬現實學習平臺,使學生在學習過程中更有參與感和成就感。
在線上線下的教學模式下,考核制度也應多元化發展,建立以產出為導向的考核制度,將考核重點從傳統的考試分數,轉化為綜合能力的評價。 本教改考核制度包括思政素質考核、 學習過程和階段效果考核、期末總體學習效果考核。
學習過程和階段效果考核,通過實踐能力綜合訓練、線上學習單元測驗、平時課堂測驗、階段單元測驗、課堂討論答辯等環節的綜合表現評定。 促使學生將精力用在平時學習和積累中,改變期末臨時突擊的應付式學習狀況。 期末總體學習效果考核,即期末閉卷考試,能在一定程度上反映學生的總體情況、課程知識結構中的難易點設計合理性等,有利于促進教學的持續改進。
本文在后疫情時代背景下, 結合新時代發展需求,綜合分析了機械專業基礎課程的特點和學生學習現狀,提出了新的教學模式改革方案。 綜合分析機械專業基礎課程特點, 將知識結構體系分層化重構,保證了各學科之間的相互關聯性、系統完整性和綜合實踐性,有助于學生全面理解機械學科的學習。 根據機械專業培養特點, 結合線上線下混合教學模式的優勢,合理配置了各學科線上線下教學內容,充分利用了有限的課時,提升了教學效果。 在教學過程中貫徹以賽促教,結合虛擬現實技術開發學習平臺,提升了課堂形象性和趣味性。 根據新教學模式的特點,對課程考核制度進行了改革創新,將考核重點從傳統的考試分數,轉化為綜合能力的評價。