基于個體差異性的實踐性教學模式探討

高 濤

（電子科技大學 機械電子工程學院，四川 成都 611731）

1 尊重學生個性與差異教學

尊重學生個性、重視學生的主體選擇和個性表達，是西方發達國家的高等教育普遍實行的人才培養模式。哈佛大學的校訓是“實現自我，服務社會”，顯然它是以學生的個性為第一位的［1］。從國際教育發展過程來看，針對學生的個別差異特性，積極探索適合不同學生學習的教學、教育方式和方法，提出了多樣化的實踐操作模式，總體來說可歸結為個別化教學和分組協作學習2種模式。Heacox在她的《差異教學：幫助每個學生獲得成功》一書中，主要介紹了如何開展差異教學的各種策略［2］。她認為差異教學是教師根據學生的學習需要，設計出多樣化的、具有挑戰性的學習任務，促使學生成為成功的學習者。

我國最早正式提出差異教學的是華國棟［3］。他在《差異教學論》一書中，從心理學意義上個性差異的概念和類型出發，對學生個體差異的測查和安置、學校教育條件下如何實施適應學生個性差異的教育教學等問題作了較為全面的闡釋。鄧志偉［4］在《個性化教學論》一書中，圍繞兒童個性發展的終極目的，提出個性化的教學框架結構，力圖從理論上建立個性化的教學實踐的制度平臺。史愛榮等［5］在《教育個性化和教學策略》一書中，討論了個性化教育的課程設置和個性在創新教育中的地位和作用等。我國的許多高校近年來也在基于個體差異性的人才培養模式方面做了許多嘗試，如實施按大類招生、校內實行轉專業、雙學位、雙專業和輔修專業等方式，但成效不夠明顯，主要表現為教育觀念不能與社會和經濟的發展需求相適應，激勵機制不能調動教學改革的積極性，教學環境和條件不能滿足人才培養需求等。因此要解決目前我國高等教育存在的不足，必須切實轉變教育觀念，重視學生的主體選擇和個性表達，加大對教學軟、硬件的投入力度，滿足不同層次學生的人才培養需求。

2 基于個體差異性的實踐性教學平臺研究與實踐

2.1 總體設計流程

實踐性教學平臺作為一個應用軟件，從設計到最終投入使用需要經過一個較長的時間周期，屬于一項系統工程。其設計流程如圖1所示。

圖1 實踐性教學平臺總體設計流程圖

2.2 實踐性教學實驗設計

“CAD／CAE／CAM方法與技術”是機械設計制造及其自動化專業培養方案中一門重要的專業核心課程，旨在培養在機械集成制造領域基礎扎實、實驗能力強、綜合素質全面的創新型一流高級工程技術人才。課程涉及計算機圖形學、數控技術、有限元法、計算機仿真、計算機信息集成技術等知識，涵蓋了從產品設計、產品分析到產品數控編程的整個流程。由于該課程要求的實踐水平較高，而學生的學習興趣存在著很大的差異性，所以電子科技大學機械電子工程學院“CAD／CAE／CAM方法與技術”課程實踐性教學模式建設從人才培養整體出發，充分考慮了基于個體差異性，設計開發了與理論教學有機結合、以創新意識和創新能力培養為核心、分層次的實驗教學體系［6－7］，涵蓋認知實踐、基礎實驗、選做實驗和創新實驗［8－10］。

認知實踐主要是通過組織學生到周邊先進企業的研發部門和生產基地參觀實習，了解CAD、CAE、CAM技術在大型制造企業中的應用，增強學生對該技術在工業應用中的直觀的理性的認識，培養學生學習的熱情。基礎實驗主要包括支架三維模型的建立、咖啡壺三維模型的建立、結構梁的有限元分析、薄板圓孔的有限元分析、聯軸器的有限元分析、Mastercam二維銑削自動編程、Mastercam三維銑削曲面加工數控編程等實驗，并且依據機械行業最新發展情況，每年修訂一次，目的是讓學生通過基礎實驗項目的全面訓練，鞏固相應的理論知識，掌握實驗的基本操作方法及技能，要求所有學生必須掌握。選做實驗比基礎實驗難度大，包括裝配建模設計、齒輪靜力分析、薄壁圓筒三維承載分析、動態分析、熱分析等實驗，這些實驗和科研前沿動態、科研課題和社會應用相結合，要求所有學生根據自己的興趣選做實驗題目，目的是培養學生的研究思維，實現研究型本科教育的培養目標。創新實驗是根據教師的科研情況，讓教師把科研課題分解一些本科生能力之內的子課題作為創新性實驗，學生可按自己的能力和興趣，自主選擇相應的創新性實驗。

2.3 實踐性教學平臺教學資源評價標準

網絡教育發展至今，不僅在我國，而且在世界范圍內亦尚未形成統一的、公認的、權威的網絡課程評價標準，也沒有相對應的網絡課程平臺評價標準［11］。本實踐性教學平臺教學資源評價，主要參考中國教育部《現代遠程教育資源建設技術規范》［12］的基本要求進行。主要有：

（1）資源的教育性。考慮所整合的資源的教育意義，看它是否對學生的身心發展起到正面的促進作用，是否符合教學大綱和課程標準，是否有利于激發學生的學習動機和提高學生的學習興趣。

（2）資源的科學性。資源的整合是否客觀、科學，資源提供的知識性是否比較強，能否為日常的教學活動提供相關參考，是否有錯別字或使人產生歧義的技術性錯誤。

（3）技術性。資源提供的清晰度與畫面結構以及課件、文本等運行的技術要求是否與現行瀏覽器相符。

（4）藝術性。主要是針對多媒體素材而言，從表現手法的多樣性、情節的生動性、構圖的合理性以及畫面的靈活性等幾方面來考慮。

2.4 取得的成果

電子科技大學機械電子工程學院“CAD／CAE／CAM方法與技術”課程組通過施行基于個體差異性的實踐性教學模式，極大地改變了教師的教育觀念，取得了良好的教學效果。一方面使學生變被動學習為主動學習、變效仿驗證為積極探索，學生的知識結構在分層次實驗中得到充實和提高，動手實踐能力得到進一步提升，真正培養了學生理論與實踐相結合的能力，以及查閱資料、分析問題、解決問題的科研能力；另一方面，學生在研討中積累了知識、培養了能力、鍛煉了思維。以機械電子工程學院2010級本科生10個班級226人為例，通過基于每個學生興趣的分層次的實踐性教學實驗的學習和鍛煉，學生的整體專業綜合素質明顯提高，每個學生在自己所感興趣的方向都具備了研究型大學所需培養的創新意識和創新能力。

3 結束語

尊重學生個性、重視學生的主體選擇和個性表達，是研究性大學的人才培養模式。本文在“CAD／CAE／CAM方法與技術”課程實踐性實驗教學過程中，充分考慮學生興趣差異，開發了適合不同學習興趣學生的實踐性教學平臺，提供了多層次、寬領域的實踐性實驗，為學生提供了多重的選擇機會和寬廣的施展舞臺，取得了良好的教學效果，實現了研究型大學本門課程本科教育培養目標。

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［1］于曉紅，張慧，景志紅.個性化人才培養模式與教學方法的研究［J］.中國大學教學，2009（2）：34－36.

［2］Heacox D.差異教學：幫助每個學生獲得成功［M］.楊希潔，譯.北京：中國輕工業出版社，2004.

［3］華國棟.差異教學論［M］.北京：教育科學出版社，2001.

［4］鄧志偉.個性化教學論［M］.上海：上海教育出版社，2002.

［5］史愛榮，孫文碧.教育個性化和教學策略［M］.濟南：山東教育出版社，2001.

［6］高濤，杜平安.《CAD／CAE／CAM 技術》教學方法探討［J］.實驗科學與技術，2010，8（1）：88－90.

［7］杜平安，高濤，黎業飛.關于《CAD／CAE／CAM技術》教學與實踐探索［J］.實驗科學與技術，2010，8（1）：103－105.

［8］杜平安，范樹遷，葛森，等.CAD／CAE／CAM 方法與技術［M］.北京：清華大學出版社，2010.

［9］高 濤.CAD／CAE／CAM 實例教程 ［M］.北 京：清華大學 出 版社，2014.

［10］Gao Tao，Long Bo，Du Pingan，et al.Research and Practice of Practical Teaching Model Based on the Learning Interest［J］.Lecture Notes in Electrical Engineering，2013，269：3435－3440.

［11］劉紅宇.自助式網絡課程平臺的設計與實現研究［D］.桂林：廣西師范大學，2007.

［12］教育部現代遠程教育資源建設委員會.現代遠程教育資源建設技術規范（試行）［Z］.2000.