基于教學(xué)做融合的“內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)*

張蕉蕉，袁建虎，安立周，高 立

（陸軍工程大學(xué)，江蘇 南京 210001）

1 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)研究現(xiàn)狀

隨著部隊現(xiàn)代化建設(shè)的快速推進，“工程裝備維修與管理”專業(yè)未來任職崗位對知識性、技能性、專業(yè)性、全面性等的要求進一步提高。針對該專業(yè)學(xué)員開設(shè)的 “內(nèi)燃機”課程也應(yīng)與時俱進，緊跟時代和部隊實際需求，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上進行改革，注重學(xué)員知識和實際動手能力的培養(yǎng)。

“內(nèi)燃機”課程綜合性很強，在國內(nèi)，該課程已成為清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、吉林大學(xué)等高校多個工科專業(yè)學(xué)生的必修主干課之一[1]。針對卓越工程師試點強調(diào)專業(yè)理論知識與實踐操作技能相結(jié)合的特殊要求，武漢理工大學(xué)早在2011 年就對 “能源動力系統(tǒng)及其自動化”專業(yè)課程提出了模塊化的教學(xué)改革模式[2]。模塊化教學(xué)是在深入分析每個專業(yè)、職業(yè)和技能的基礎(chǔ)上，嚴格按照專業(yè)工作標(biāo)準(zhǔn)，將教學(xué)大綱和教材開發(fā)成不同的教學(xué)模塊，形成類似積木組合式的教學(xué)方式，它實現(xiàn)了理論學(xué)習(xí)與操作訓(xùn)練的有機結(jié)合。模塊化教學(xué)在德國、英國、美國等國家的高等教育中應(yīng)用較為廣泛[3]，在國內(nèi)的一些培訓(xùn)教學(xué)中也得到了較好的應(yīng)用，但在國內(nèi)高等教育中應(yīng)用較少。

“內(nèi)燃機”課程是陸軍工程大學(xué)本科學(xué)員重要的專業(yè)課程，要求學(xué)員學(xué)以致用，通過學(xué)習(xí)不僅要掌握內(nèi)燃機工作原理和維護知識，更要具備能上手會上手的實操能力。目前，陸軍工程大學(xué) “內(nèi)燃機”課程經(jīng)過了一系列理論教學(xué)改革，但實踐教學(xué)改革并未引起足夠重視。

內(nèi)燃機系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，零件和功能模塊繁多，學(xué)員對知識點的掌握有一定難度。對 “內(nèi)燃機”課程各知識點進行歸類、分解，組合為若干個相對獨立的子系統(tǒng)進行模塊化教學(xué)，可以使教學(xué)思路更為清晰，有利于教員對內(nèi)容的傳授以及學(xué)員對知識點的消化、吸收和掌握。同時，在教室內(nèi)設(shè)置內(nèi)燃機實物模型、典型零部件模型等，方便學(xué)員在課上動手實踐，及時將所學(xué)知識進行實踐運用，做到理論與實踐相結(jié)合，加深對知識的理解與掌握。

2 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)的目標(biāo)和內(nèi)容

新形勢下，部隊需要的是既有豐富理論知識又有實際動手能力的人才。針對部隊的人才需求，對“內(nèi)燃機”課程教學(xué)模式改革進行研究探討，旨在尋求一種比傳統(tǒng)教學(xué)模式更加容易被學(xué)員接受和認可的新的教學(xué)模式，幫助學(xué)員更加有效地掌握課程知識點和機械修理維護創(chuàng)新等各類實操能力。通過對教學(xué)做融合的 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)模式探索，培養(yǎng)學(xué)員理論與實踐結(jié)合的綜合能力素養(yǎng)，并為一些共通課程教學(xué)模式的改革提供參考和借鑒。

基于教學(xué)做融合的 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)研究主要內(nèi)容包括以下4 個方面。一是 “內(nèi)燃機”課程的主要內(nèi)容包括兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)，分別是曲軸連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)和燃料系、潤滑系、冷卻系、點火系、啟動系。基于上述內(nèi)容進行模塊劃分，并與實際設(shè)備相結(jié)合進行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和模塊化作業(yè) （任務(wù)）制定[4]，能夠?qū)⒏髂K的零部件組成和工作原理及模塊之間的邏輯關(guān)系整理得十分清楚并方便以較為簡潔易懂的方式進行教學(xué)和供學(xué)員自主學(xué)習(xí)。二是基于 “內(nèi)燃機”課程的特點，合理安排理論學(xué)習(xí)和實踐教學(xué)的時間比例分配，設(shè)計好每堂課的教學(xué)組織形式及學(xué)員分組，并配備好相應(yīng)的實驗設(shè)備。三是鼓勵學(xué)員課前自主學(xué)習(xí)，課中積極思考，結(jié)合實際裝備，勇于發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，并提出解決問題的措施。同時，鼓勵學(xué)員在實踐環(huán)節(jié)積極動手，教員提供輔助引導(dǎo)，以學(xué)員自主動手為主，加強學(xué)員動手能力的培養(yǎng)[5]。四是針對課程綜合理論學(xué)習(xí)和實踐活動的特點，制定相應(yīng)的考核模式，考核內(nèi)容既要顧全理論和實踐兩方面，又不能讓學(xué)員感覺難度過高難以通過。通過合理的考核模式，讓學(xué)員得到充分肯定，使學(xué)員意識到理論和實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式更有助于掌握所學(xué)知識點和提升能力水平。真正讓學(xué)有所用，用知所學(xué)。

3 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)的創(chuàng)新點

與傳統(tǒng) “內(nèi)燃機”課程教學(xué)模式相比，教學(xué)做融合的模塊化教學(xué)具備以下創(chuàng)新點。一是通過對復(fù)雜的 “內(nèi)燃機”課程體系的研究分析，將內(nèi)容進行了歸納和模塊化，并通過理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)做一體化方式，使課程教學(xué)更易被學(xué)員接受，知識點更容易被學(xué)員理解和掌握，可大大提升教學(xué)效果。二是提倡以學(xué)員為中心，培養(yǎng)學(xué)員自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)員能夠帶著問題進行實踐，通過自己動手解決問題來更好地理解知識要點。三是以學(xué)員為主體進行實踐教學(xué)，教員針對學(xué)員在實踐過程中出現(xiàn)的問題和困難進行引導(dǎo)和輔助。從傳統(tǒng)的傳授式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)員自我學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn)和自我解決，提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)自信。

4 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)的思路、方法和步驟

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，理論課與實踐教學(xué)是分開進行的，在理論課整體教學(xué)完成之后，教員才帶領(lǐng)學(xué)員進實驗室開始實踐教學(xué)。事實上，在沒有實踐支撐的情況下，學(xué)員對其中一些抽象的知識點或者圖紙等是難以理解和掌握的，教學(xué)效果并不是很好。倘若將課程劃分為多個模塊進行教學(xué)，并將實踐課程融入理論課堂，對部分重點難點進行實物展示或者讓學(xué)員進行實際操作，可加強學(xué)員對知識的理論和掌握，大大提升教學(xué)效果。

模塊化教學(xué)一般又可分為模塊式技能培訓(xùn)（Modules of Employable Skills，MES）和以能力為基礎(chǔ)的教育 （Competency Based Education，CBE）兩種。MES 主要以現(xiàn)場教學(xué)為主，是以技能培訓(xùn)為核心的一種教學(xué)模式，它是以任務(wù)為依據(jù)確定模塊，以從事某種職業(yè)的實際崗位工作的完成程序為主線，可稱之為 “任務(wù)模塊”；CBE 以執(zhí)行能力為依據(jù)確定模塊，以從事某種職業(yè)應(yīng)當(dāng)具備的認知能力和活動能力為主線，可稱之為 “能力模塊”。本文采用MES 為主、CBE 為輔的模塊化教學(xué)方法，將內(nèi)燃機的機構(gòu)和系統(tǒng)分解成不同的任務(wù)模塊進行講解和現(xiàn)場操作。對學(xué)員則是以CBE 模式來要求，即要求學(xué)員能達到一定的能力水平 （至少是達到考核能力要求）。

“內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)的實施步驟如下。

1）組織教員進行集中交流研討，將 “內(nèi)燃機”課程內(nèi)容具體劃分為若干子模塊，并針對各模塊進行理論教學(xué)和實踐教學(xué)設(shè)計。對于與裝備結(jié)合較少、比較容易理解的內(nèi)容，可多設(shè)計理論教學(xué)環(huán)節(jié)；對于篇幅非常長、內(nèi)容非常多、圖表和文字解釋較為抽象難以理解的內(nèi)容 （如機構(gòu)和系統(tǒng)），在教學(xué)設(shè)計上多采用教學(xué)做融合的方式。

2）在基本模塊的基礎(chǔ)上，就重點問題和難點問題特別設(shè)立子模塊。基于以往教學(xué)經(jīng)驗，分析整理各模塊中的重難點內(nèi)容，進一步細分為子模塊，通過更有效的教學(xué)做合一的方法貫穿在課程學(xué)習(xí)過程中。

3）構(gòu)建了一套既可以檢測學(xué)員理論知識又可以檢驗學(xué)員動手操作能力的考核體系。該考核體系將平時上課的表現(xiàn)、實踐操作的表現(xiàn)以及課后作業(yè)或課堂任務(wù)完成情況都作為過程性考核的重要依據(jù)，再輔以結(jié)課后的試卷和操作考核來綜合評定學(xué)員的學(xué)習(xí)成績。

4）在學(xué)員實踐活動中，教員應(yīng)有針對性地對學(xué)員做出個性化指導(dǎo)，充分激發(fā)學(xué)員的求知熱情，鼓勵學(xué)員通過自己的學(xué)習(xí)和操作發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，形成良好的教學(xué)氛圍[6]。

5）通過研究和實踐，將教學(xué)經(jīng)驗和教訓(xùn)形成有效的檔案記錄和教學(xué)研究成果，以供其他類似課程借鑒。

結(jié)合 “內(nèi)燃機”課程本身的特點和以往教學(xué)中的實踐經(jīng)驗，大致將 “內(nèi)燃機”課程的學(xué)時按內(nèi)燃機本身的主體構(gòu)造進行簡易的學(xué)時分配，見圖1。

圖1 “內(nèi)燃機”課程學(xué)時分配

5 結(jié)束語

基于教學(xué)做融合的 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)實施以來，受到學(xué)員和專家的普遍好評。以往枯燥的知識點通過實物及具體操作深刻地融入到學(xué)員的認識當(dāng)中，教學(xué)做融合的模塊化教學(xué)方式能使學(xué)員更加快速、深入地掌握該課程的理論知識和實際操作，部分優(yōu)秀學(xué)員甚至將其轉(zhuǎn)化為自己的一門專業(yè)技能。此外，具體的、模塊化的教學(xué)方式充分調(diào)動了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情和興趣，激發(fā)了學(xué)員主動學(xué)習(xí)的意愿，大大促進了學(xué)員自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

陶行知在 《教學(xué)做合一之教科書》中認為：一面行，一面想，必然產(chǎn)生新價值。教學(xué)做融合是生活現(xiàn)象的說明，也是教育現(xiàn)象的說明。在生活里，對事說是做，對己之長進說是學(xué)，對人之影響說是教。陶行知先生說的 “新價值”正是本課題所努力探索的東西，也是希望學(xué)員可以獲得的東西。基于教學(xué)做融合的 “內(nèi)燃機”課程模塊化教學(xué)的研究和實踐，對于其他相近課程教學(xué)模式和方法的改革具有積極的影響和重要的借鑒作用。