機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位課程組合式教學(xué)模式探討

賈秋紅 肖燕

摘 要 機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位研究生重在培養(yǎng)工程實踐能力強、應(yīng)用創(chuàng)新和復(fù)合型的高層次人才。專業(yè)學(xué)位研究生的課程教學(xué)是其培養(yǎng)過程稿的重要組成部分，在課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。本文討論了在課程教學(xué)過程中通過案例教學(xué)法、MOOC在線學(xué)習(xí)平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)等組合式教學(xué)模式培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位研究生解決實際問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 專業(yè)學(xué)位課程教學(xué)模式 案例教學(xué)法 MOOC教學(xué)平臺 大數(shù)據(jù)技術(shù)

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

專業(yè)學(xué)位碩士研究生是培養(yǎng)在某一專業(yè)（或職業(yè)）領(lǐng)域具有堅實的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)知識，具有較強的解決實際問題的能力，能夠承擔(dān)專業(yè)技術(shù)或管理工作，具有良好職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才。與學(xué)術(shù)學(xué)位碩士研究生存在本質(zhì)的不同。

目前大多數(shù)學(xué)校對于專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)多以學(xué)術(shù)學(xué)位研究生的方法進(jìn)行培養(yǎng)。這與專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是相背離的，不能達(dá)到專業(yè)學(xué)位研究生解決工程實際問題能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等目的。

機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)主要面向機(jī)械工程行業(yè)及相關(guān)工程部門培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、素質(zhì)全面、工程實踐能力強并具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才。機(jī)械專業(yè)化人才培養(yǎng)向多樣化、創(chuàng)新應(yīng)用型人才在轉(zhuǎn)變。這不僅需要通過校內(nèi)外實踐基地將理論與實踐有效融合，而且也需要在理論課程的教學(xué)與實際問題相結(jié)合，這將更有利于實現(xiàn)專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)。目前，相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)過程中，因為教學(xué)方法大多采用傳統(tǒng)的以灌輸為主的教學(xué)方式，重理論輕實踐，學(xué)生參與度不高等問題，導(dǎo)致失去了專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的內(nèi)涵。因此需要進(jìn)行專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)模式的探討。

本文以《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》課程為例來探討如何通過案例教學(xué)法， MOOC在線學(xué)習(xí)平臺，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等在專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力，并在一定程度實現(xiàn)學(xué)生的個性化教育。

1案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是以問題為導(dǎo)向，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，引入典型和前沿性的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生針對性地分析、審理和討論問題，將實際所學(xué)理論知識應(yīng)用于解決實踐問題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的教學(xué)方法。

在專業(yè)學(xué)位研究生《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》課程的教學(xué)中，對于不同模塊理論知識的講解引入典型案例，尋求理論與案例的有效融合。每個模塊理論知識的講解以實際案例為引入點，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題學(xué)習(xí)理論，采用探究式和問題式的教學(xué)形式挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的參與度，并深入分析問題的能力，提出問題的解決方案，從而在教學(xué)過程中培養(yǎng)如何發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決實踐問題的能力，將理論與實踐相結(jié)合。如在《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》課程約束優(yōu)化問題的教學(xué)過程中，先引入平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)再現(xiàn)運動規(guī)律的案例，因為該案例的核心部分為四桿機(jī)構(gòu)，四桿機(jī)構(gòu)對機(jī)械專業(yè)學(xué)生并不陌生，然后提出一些問題，比如讓學(xué)生思考傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法能否達(dá)到要求的目的，要解決有哪些問題存在。然后再進(jìn)行約束優(yōu)化理論的講解，剖析，提出新的問題，深化問題，啟發(fā)學(xué)生主動思考，將理論與實際的優(yōu)化問題相結(jié)合，學(xué)生提出自己的解決方案，問題的結(jié)尾還是保持未知和開放的狀態(tài)。這樣不僅可以避免教師為主的唱獨角戲的死板的教學(xué)效果，而且能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題，理論聯(lián)系實際和解決問題的能力。教學(xué)內(nèi)容完成之后，教師分析討論過程，揭示思維盲區(qū)，提出解決問題的主要觀點，進(jìn)一步增強學(xué)生的工程意識。

2 MOOC學(xué)習(xí)平臺與案例教學(xué)的融合

MOOC（Massive Open Online Course），直譯為大規(guī)模開放在線課程，通常稱之為 “慕課”，是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物。MOOC課程是以開放式訪問和大規(guī)模參與為目的的在線課程。2007年8月大衛(wèi)·懷利在猶他州州立大學(xué)教授早期的大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程 ，或稱為大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程原型，一個開放給全球有興趣學(xué)習(xí)的人來參與的研究生課程。2012年，美國的頂尖大學(xué)陸續(xù)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，在網(wǎng)上提供免費課程，Coursera、Udacity、edX三大課程提供商的興起，給更多學(xué)生提供了系統(tǒng)學(xué)習(xí)的可能。

以MOOC在線教學(xué)平臺作為知識點輸入，學(xué)生學(xué)習(xí)課堂所需的基本知識，并為學(xué)生提供在線交流討論平臺。線下教師通過案例教學(xué)法等解決共性問題，通過啟發(fā)式引導(dǎo)提高實踐能力。如《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》課程一維尋優(yōu)方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過MOOC學(xué)習(xí)平臺學(xué)習(xí)基本的尋優(yōu)思路和規(guī)劃方法等，了解該章節(jié)的重點和學(xué)習(xí)的思路，學(xué)生可以自主、自由的學(xué)習(xí)相關(guān)理論基礎(chǔ)。教師線下教學(xué)前，可進(jìn)行知識點的簡要概括。然后通過案例教學(xué)啟發(fā)學(xué)生提出問題，基于案例進(jìn)行課上互動，再通過完成分配的任務(wù)，提高實踐工程能力。通過MOOC 在線學(xué)習(xí)平臺學(xué)生可以利用碎片化學(xué)習(xí)時間掌握基礎(chǔ)，然后通過案例教學(xué)法培養(yǎng)理論聯(lián)系實際解決工程問題的能力。

3大數(shù)據(jù)技術(shù)

2011 年5 月，美國的麥肯錫咨詢公司發(fā)布了《大數(shù)據(jù)：創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力的下一個前沿領(lǐng)域》的報告。報告提到大數(shù)據(jù)是大小超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具的獲取、存儲、管理和分析能力的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，給教育帶來了新的沖擊，提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)以經(jīng)驗和靈感為基礎(chǔ)的教學(xué)模式無法激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在大數(shù)據(jù)的推動下如何走向個性化培養(yǎng)，尊重個體的差異，有利于挖掘?qū)W生的潛能。專業(yè)學(xué)位研究生的生源來自于不同人群，生源學(xué)歷參差不齊，有參加過工作的理論偏弱的，有的應(yīng)屆的學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗的。 因此教學(xué)過程中進(jìn)行學(xué)生個性化教育，有利于挖掘?qū)W生潛力，增強其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在專業(yè)學(xué)位研究生的教學(xué)過程中，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提高教師個性化教學(xué)的效率，通過采集學(xué)生實時的學(xué)習(xí)情況，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，有利于教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個性，及時調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和方法，取得良好的個性化教學(xué)效果。教師在教學(xué)過程中提供多種表征方式的學(xué)習(xí)材料，包括給學(xué)生提供在線教學(xué)平臺，建立微信群等進(jìn)行及時互動，形成融洽的問題討論群。然后借助技術(shù)平臺將學(xué)生學(xué)習(xí)過程收集到的數(shù)據(jù)通過分析，轉(zhuǎn)化為教師的針對性課堂決策及反饋。大數(shù)據(jù)強大的技術(shù)，支持采集和關(guān)注每個個體學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，并且采集的過程自然真實。通過對數(shù)據(jù)的歸類與分析，可以根據(jù)個體的情況有針對性地開展個性化教育。學(xué)生通過大數(shù)據(jù)可以得到個性化的指導(dǎo)和豐富的配套學(xué)習(xí)資源。

4結(jié)束語

通過以上的分析和討論，機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位研究生在理論課程教學(xué)過程中可以通過案例教學(xué)法將理論與實踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，挖掘?qū)W習(xí)潛力，解決實際的工程問題。MOOC在線學(xué)習(xí)平臺的引入能夠使學(xué)生利用碎片化時間學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識，發(fā)現(xiàn)迷惑，利于線下教學(xué)過程針對性的學(xué)習(xí)。再通過與案例教學(xué)法的結(jié)合提高通過將理論應(yīng)用并且解決實際問題的能力。大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入，有利于教師掌握學(xué)生的個性和對各知識點的掌握情況。通過提供個性化知道提供多種表征的學(xué)習(xí)材料，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)潛力的挖掘和達(dá)到預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。

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