馮 運,鄧 飛
(河北科技大學機械工程學院,河北 石家莊 050018)
近年來,隨著國際分工與競爭環境的變化,我國正由“中國制造”向“中國創造”轉變,在由資源主導型經濟向技術創新主導型經濟轉變的過程中,最為關鍵的是大力提高我國的自主創新能力。機械類專業作為產業發展需要的基礎專業之一,在自然責無旁貸,當下最迫切的是培養具有較強創新能力的高素質、專業型人才和拔尖創新人才,以適應社會和就業需求[1]。教學評價是實現教學培養目標的重要手段之一。國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)明確提出要改進教育教學評價,根據培養目標和人才理念,建立科學、多樣的評價標準,探索促進學生發展的多種評價方式,激勵學生樂觀向上、自主自立、努力成才[2]。為了全面提高學生的創新能力和實踐能力,達到培養創新人才的目的,切實推進課程考核及評價體系改革已經刻不容緩[3]。
“機械原理”“機械設計”“互換性與技術測量基礎”等是機械類專業的基礎課程,這類課程既是基礎課又有較強的實踐性,在機械類各專業教學計劃中占有極其重要的地位。專業基礎課既起到聯系設計類課程與制造工藝類課程的紐帶作用,又是從專業基礎課過渡到專業課教學的橋梁。專業基礎課在教學內容上著重講授基本知識、基本理論和基本方法,在培養實踐能力方面著重設計構思和設計技能的基本訓練,對今后從事機械設計和研究工作起到增強適應能力和提高開發創新能力的作用。
教學評價是教學實施過程中一個重要的環節,是實現教學目標的重要保障。機械類專業基礎課教學評價的現狀可歸納為以下2 個方面。
1)評價形式簡單。目前大多數高校機械類專業基礎課教學評價采用的是傳統的以考試為主的定量評價方式,如河北科技大學機械工程學院的課程考核就是以期末學生考試成績為主,平時成績為輔,期末考試成績占80%,平時成績占20%,平時成績包括作業、實驗和課堂考勤。因傳統考試將理論試卷成績作為學生課程學習效果最主要的評價,所以學生的記憶力至關重要,而具體分析問題、解決問題的能力則處于次要地位。這種簡單的評價方式比較適合評價傳統的應試型課程的教學效果,不適合對創新型人才培養模式下的教學效果進行有效評價[4]。
2)評價內容書本化,教學評價結果化。教師出題主要圍繞學生的學習教材,試卷內容記憶性和理論知識所占比例較大,有些教材又是連續多年使用,難以避免出現試卷內容雷同的現象,一些學生平時不學習,到了期末突擊看書,依據往屆學生的考試試卷內容復習,最后即使通過考試達到及格要求,也對所學科目的內容沒有印象;有些學生雖然掌握了一些理論知識,但對這些理論知識在實際設計中的應用一無所知,更沒有達到培養和提高學生分析能力、設計能力和創新能力的教學目的。
專業基礎課的學習階段是學生設計理念、工程意識逐步形成的階段,對學生后續課程的順利進行和將來從事機械設計工作都有直接的影響。根據學生畢業設計中存在的問題反饋,這些專業基礎課的理論知識在機械設計中的實際應用是學生的薄弱環節。究其原因主要是教師在講授這類課程時,過于注重理論知識,而忽略了對學生工程實踐能力的培養。這也與現有的教學評價方法有關,現有教學評價內容以考試為主,考試是在有限的時間內完成的,而與實際相關的設計類題目很難在短時間內完成,在這種考核方式的驅動下,為了保證學生的通過率,教師授課多以基礎理論為主,學生也更多地關注書本上的基本理論和基本概念。這種以考試成績為主的評價方法無法有效監督學生的學習過程,評價結果也無法真實反映學生的學習效果,更無法對學生的綜合實踐能力做出有效系統的評價。
近年來學生給教師的印象是學習主動性差,上課精力不集中,手機不離手,微信、QQ 聊不停,嚴重影響上課的效率,如何將學生拉回課堂,是每位教師面臨的問題。目前主要從2 個方面來著手解決,一是調整教學模式,找出適合當代學生特征的教學方式?,F代學生的生長環境決定了他們具有以下特點:善于使用各種電子產品,喜歡表現自己,對感興趣的事情喜歡探索挑戰和體驗等,因此要善于利用多媒體與多種教學手段相結合,激發學生的學習興趣,善于提出問題,激勵學生參與到課堂教學當中,引導學生自己找到解決問題的方案,在這個過程中,將枯燥的理論知識通過工程實例教授給學生。二是建立多元化的教學評價體系,促進學生主動學習,注重平時知識的積累,尤其是在課堂教學過程中注重實踐能力的積累。這2 個方面是相輔相成的。
1)評價形式多樣化,教學評價過程化。期末考試大多側重對理論知識的考核,要減少期末筆試所占評價的比重,相應地增加對學生實際應用能力的考核。比如撰寫小論文、PPT 制作、課堂分組討論、課堂發言講解等,這類評價要貫穿整個教學過程,時時引導和激勵學生主動學習,實現教學評價過程化。這種評價可對教學過程進行不間斷的質量控制,并不斷反饋教學信息,實現對教學全面而有效的評價,有助于了解學生的學習狀態與效果,有助于糾正教師教學過程中的偏差,尤其是針對學生個體而言,連續地評價反饋信息,能夠客觀而全面地還原學生的學習過程,反映學生真實的實踐能力與水平的消長過程[5]。
2)評價內容科學化。在評價內容設計上需體現對學生運用知識的能力、設計能力和創新能力的培養。在教學過程的不同階段,選用不同的教學評價內容,評價內容由淺入深、由易到難、由認識理解基本知識到實際應用這些理論知識,分層次設計評價內容,不斷激發學生的學習興趣,逐步培養和提高學生創新思維能力。
3)評價主體多元化。以往教學評價的主體只有教師,評價主體單一,為了提高評價的客觀性和公正性,評價主體除了教師,還增加了學生自評和學生互評。學生自評有助于學生了解自己的差距,發現自身的問題所在,從而不斷調整和改進學習方法;同學朝夕相處,相互之間最了解,學生互評可以促進學生之間的交流,相互學習,取長補短,營
造良好的學習氛圍。
以“機械原理”課程為例,“機械原理”是高等工科院校本科機械類各專業培養計劃中的一門重要的專業基礎課,學生通過本課程的學習掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能,并初步具有擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力。該課程在培養高級工程技術人才中具有增強學生對機械技術工作的適應能力和激發創新能力的作用。
為了真正達到上述教學目的,建立了新的教學評價體系,評價方式更加多樣化,在期末考試和平時成績的基礎上,新增三次大作業,在最終的教學評價中平時成績占20%,大作業占40%,期末考試占40%;大作業與工程實際相關,充分體現了理論知識在實際中的應用,側重培養學生的綜合能力,這種教學評價從只注重考試成績轉向既考核理論知識又重視學生創新實踐能力的培養。
“機械原理”第一節課會介紹課程研究對象和研究內容,先將要學習的各種常用機構介紹給學生,幫助學生初步認識常用機構;在講解完連桿機構的特點、應用場合和設計后,為了加深學生對各種機構的認識和對所知識點的掌握,老師布置課下作業,學生以小組為單位,可通過各種途徑查找這些常用機構在生活生產中的應用,將機構的特點、自由度的計算、原動件的選擇等知識點做成PPT。每位同學都要作出方案,先小組討論,找到組內最好的,再一起進一步完善,最后講解給全班同學。
鑒于以往學生課堂聽課狀態和課后作業完成情況,在布置這門作業之初,很擔心學生提交的作業質量,但出乎意料,學生完成得都非常好,有的組做的內容甚至覆蓋了以前所學的所有知識點,有的組PPT 做得生動有趣,有的做得科學嚴謹。在學生講解的過程中,每位同學根據參與的程度對組內同學作出評價,根據PPT 和講解的效果對組外同學作出評價,教師也對每個組作出評價,這些評價按不同的權重計入學生的成績中。
常用機構是“機械原理”的主要研究對象,但隨著機構學的發展,一些新型機構,例如冗驅機構、變胞機構等不斷涌現,教師需鼓勵學生通過各種途徑搜集資料,按照課本上常用機構的介紹思路,將這些新型機構的特點、工作原理和應用場合等講解給其他同學。先學生互評,然后教師根據學生的作品給出相應的評價,可量化為分數,這樣既提升了學生學習的興趣,也激勵了學生去認識現代機構的發展狀況。
學生對“機械原理”課程的基本知識有一定認識和領會后,便可結合實例了解這些基本知識的應用。每年國家或省級教育部門都會舉辦各種學科競賽(如無碳小車、機械創新大賽、節能減排大賽等),以培養大學生創新設計意識、工程實踐能力和團隊協作精神為目的,其命題范圍依專業或學科劃定,與專業知識密切相關,競賽的命題設計來源于當前社會需求,具有較高的社會應用價值。
可組織學生分組對以往競賽的成功作品展開討論,分析作品的優缺點,學生也可以提出自己的設計。例如無碳小車的轉向機構,可以用曲柄連桿機構,也可以用凸輪機構等,結合這些機構的優缺點以及在實際使用中的問題,鼓勵學生設計自己的無碳小車轉向機構,這樣與實際相結合,既提高了學生的學習效率,同時也培養了學生的設計能力,比單純講解理論知識的教學效果要好很多。最初學生可能是被動思考,經過一段時間的訓練,學生的積極性被調動起來,隨著知識的積累,很多好的創意就會出現,甚至有些學生根據生活中遇到的一些問題,自己提出設計方案,大家一塊討論,學生分析問題的能力、獨立思考能力和設計能力都有了很大的提高。
在學期結束時,每位學生都要有自己完整的設計作品,從機械運動方案的擬定到機構運動尺寸的確定,需根據競賽要求編寫設計說明書和PPT 講解稿,然后學生和教師對作品作出評價。
以上教學評價內容不僅培養了學生的設計創新能力,而且對學生的表達能力、查閱資料的能力、團隊的合作能力都有一定的鍛煉提高。
這種教學評價方案貫穿整個課程教學的始末,可以促進學生重視平時的學習和實踐能力的提高,使教學評價真正起到監督和激勵的功效,能夠調動學生學習的積極性和主動性。這種教學評價方案的實施取得了顯著效果,學生的出勤率明顯提高,課堂氣氛活躍了很多,課后作業抄襲現象也顯著減少。同時這種評價方法也對教師提出了更高要求,一方面促進教師不斷學習和提高,努力設計出應用性強、聯系實際的題目;另一方面則要求教師善于傾聽、協調、引導和激勵學生,對學生作出公正合理的評價。
隨著全球經濟一體化進程的加快以及科學技術的高速發展,社會競爭愈加激烈,各行各業對人才的需求已由數量規模型轉化為素質效率型,專業知識面寬且應用能力強、創新思維廣及實踐能力強的高素質大學生就成為社會需求的重點[5]??茖W合理地制定教學評價方案是培養出社會需要的綜合型人才的重要保障。機械類專業基礎課對學生的畢業設計和今后從事的工作具有重要的指導作用,因此這類課程的教學要求非常高,筆者提出的這種教學評價方案在本校教學實施的過程中,取得了非常好的效果,但也發現了一些問題和不足,例如教學評價細則不夠規范,導致學生評價有時很隨意,需要將評價細則更細化,使評價更公正合理。在評價內容的設計上需要進一步完善,使其更貼近工程實際,最終使學生的理論知識學習和實踐能力培養更緊密結合起來。