教育部建設一流本科課程背景下的課程改革研究

陳玲 李浙昆 徐建航 李云霞

[摘? ? ? ? ? ?要]? 根據《教育部關于一流本科課程建設的實施意見 》分析和研究了目前機械創新設計課程教學中存在的問題，確定了以金課標準為導向的、突出創新能力培養的課程改革方向。以機械創新設計課程為例，論述了三方面的改革措施，即制訂支撐畢業要求的課程目標;以PBL教學模式改革教學設計;注重過程考核的考核改革。以目前在該門課程上已經進行的研究和探索經驗為建設一流課程提供一定的借鑒。

[關? ? 鍵? ?詞]? 一流課程;課程改革;高階;挑戰度;項目式教學

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）45-0022-02

要貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神，落實新時代全國高等學校本科教育工作會議要求，必須深化教育教學改革，而課程作為人才培養的核心要素，課程質量直接決定人才培養質量，課程改革是關鍵，是推進教學改革的落腳點。教育部近期出臺了《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8號）更是將課程改革推到風口浪尖，課程改革成為每個任課教師的必修課。

近期課程改革的熱點是如何實現從水課到金課的轉變，本文以機械創新設計課程為例，闡述改革的思考與實踐以供其他課程改革參考。

一、機械創新設計課程的基本情況

機械創新設計是現代機械設計學、哲學、認識科學、思維科學、發明創造學交叉形成的一門關于探討機械設計創新原理及方法的創新設計學，是創新教育在機械設計課程中的具體實踐。所以這門課程的教學目標可以簡要地概括為讓學生學到一些常用的機械創新設計技法，同時培養創新精神。

現在執行的機械設計制造及其自動專業人才培養方案中機械創新設計是專業選修課，計劃在第6學期開設，共計32學時。前序課程是機械設計、機械加工技術;后續課程是畢業設計。

二、存在的問題

機械創新設計課程通常存在課程目標定位過低、教學內容陳舊、師生教學不夠用心的問題，對學生創新能力培養不到位的情況。機械創新設計課程教學中存在的主要問題可以歸納為以下三方面。

（一）課程目標定位低階

課程的教學內容與企業實際應用技術相比較為滯后，學生在課堂中學到的僅是一些基礎知識的概念;課程目標強調的是知識的獲取，不夠重視學生能力的提升，沒有針對性地培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維;課程對學生綜合素質的提升沒有明確要求，沒有培養學生深度分析、大膽質疑、勇于創新的精神和能力。

（二）課程的傳統教學模式支撐不了高階課程目標

教學模式要適應教學目標，只有適合的教學模式才能保證相應的課程目標得以實現。傳統的知識灌輸式課堂講授教學方法，以教師為教學活動的中心，教學過程中學生沒有得到更多的鍛煉機會將學到的創新知識應用于解決實際問題，不能培養學生的創新能力。

（三）學生的學習熱情難以提升

傳統教學方式對學生來說沒有挑戰性，學生在學習過程中只需要接受信息，閉卷考試方式機械地考查學生對所學知識點的接受程度，整個教學過程沒有讓學生經過刻苦學習收獲能力和素質提高成就感的環節，難以建立對課程學習的濃厚興趣。

三、課程改革的思路和方案

（一）改革思路

1.建設高階課程

改革課程目標，堅持知識、能力、素質有機融合;課程內容體現前沿性與時代性，及時將學術研究、科技發展前沿成果引入課程;教學方法突破習慣性認知模式，突出創新性，體現先進性與互動性，大力推進現代信息技術與教學深度融合，積極引導學生進行探究式與個性化學習。

2.增加課程挑戰度

學習過程增加研究性、創新性、綜合性內容，加大學生學習投入，科學“增負”，讓學生體驗“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰;改革考核評價方式，增強考核與課程目標的匹配度。

（二）實施方案

1.修訂課程目標

為了實現課程的高階性，首先就要修訂一個合理的課程目標。機械創新設計課程要使學生具備下列能力：

（1）能夠運用數學、物理和機械設計的基礎知識正確表達工程問題，設計機械系統，繪制機械運動簡圖并進行結構設計（表達能力）。

（2）能夠運用機、電、液的相關知識，設計可行的機械系統運動和控制方案（設計能力）。

（3）能夠運用工程思維分析和判斷機械系統的能耗、效率等工作性能的優劣，并提出合理的改進方案（分析能力）。

（4）能選用和使用典型的機構變異和等效變化方法，能運用創新的思想進行機構的創新改進和創新設計，并能獨立撰寫申請知識產權保護的相關文檔（創新能力）。

課程目標與畢業要求的支撐關系見表1。

上述課程目標的四個子目標都分別對應畢業要求中的具體指標點，這樣明確的對應關系使師生在教學活動中能有針對性地、目標明確地開展教學活動，教師組織教學時有依據，學生學習有明確目標，這是課程改革的首要關鍵點。

2.改進教學設計

教學方法是根據課程目標確定的，二者之間的匹配關系非常重要。只有合適的教學方法才能保證課程目標達成。機械創新設計要讓學生具有創新精神和能力，課程的教學方法就不能局限于課堂上教師灌輸式的講授，要明確“以學生為中心”，這一點對教學設計有至關重要的指導意義。從“以學生為中心”出發還是從“以教師為中心”出發將得出兩種截然不同的教學設計結果。根據建構主義的基本觀點，課程要按以下三點要求進行改進：

（1）在學習過程中充分發揮學生的主動性，要能體現出學生的創新精神。

（2）讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識（將知識“外化”）。

（3）讓學生能根據自身行動的反饋信息形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案（實現自我反饋）。

機械創新設計課程的教學設計采用PBL教學模式，全過程由三個復雜程度遞進的項目作為學習的驅動線索。教師首先進行教學方法介紹、項目介紹后，給學生提供學習指南和學習方法引導，避免學生完全自學的過程中學習效率低下;課程的驅動項目中最復雜的一個是企業中真實存在的代解決問題，故教師要帶學生走訪企業，和企業的工程技術人員進行交流，在充分了解項目后，學生開展自主探索和學習;教師在整個教學過程中，需要加強學習進度的管理，主要通過集中方案研討和評價來管控，借助智慧教室、課程管理軟件等方法和手段輔助管理;最后還要注意，為了保證學習的效果，在每個項目結束時，教師要指導學生進行學習反思、自我評價，以促進后續學習效率和質量提升。最近一次教學項目選擇實例如表2：

項目三首先要求學生與卷煙廠維修工作組人員交流，找到需要改進的問題。通過交流，學生發現卷煙廠目前生產的卷煙直徑較原來變小，企業對FOCKE350包裝機的相關零部件進行縮小，但實際運行時，生產效率僅為330包/小時左右，與原設計的400包/小時相差較遠，需要進一步改進設計以提升生產效率。學生在現場觀察后統計出3處工作過程中故障頻率較高的位置，然后針對性地開展探究，通過創新設計找到解決問題的方案。教師在項目開始前提供適當的學習指南和輔導，帶學生到煙廠實地參觀，與工程技術人員交流，并在學習過程中組織方案討論和評價，督促進度。學生在學習過程中需要大量地開展調研、實驗和分析論證。

3.改革課程考核方式

考核方式要與培養目標相適應，閉卷理論考試由于形式和時間等因素上的限制很難考核出學生在創新設計方面的能力，所以機械創新設計課程的考核不能采用閉卷考試的方式。在教學課程中，學生需在每個項目中實際完成方案論證、創新設計和撰寫設計說明書等環節，最后還要進行班級各小組間的課程成果展示，供各組件開展互評和通過教師考核答辯。課程考核的評分就依據平時表現、各項目得分、最終的成果展示、答辯得分和自評、互評分來計算學生最終成績。

由于課程是居于項目式教學，為了鼓勵學生在做項目的過程中積極探究、學習，各部分的得分所占比例明顯偏重于過程的得分，以鼓勵學生積極進行探究。經過兩輪課程教學，學生課程結束后，全部學生都參與完成了一系列的真實工程實踐任務，學生都走出課堂，進入專業領域，并有機會與這一領域的專業人員一同工作。一些學生的設計和工作作風被企業肯定，一些成果還申請了專利，一些學生發表了學術論文，一些學生的成果在課程成果展示中獲得了師生的高度認可，有的學生還根據自己在工作中所做的探索和研究進一步申報了大學生創新創業計劃，參與學生競賽等。

四、結論與展望

經過幾輪實踐，不難發現在這種教學設計的課程中學習，學生要投入更多的精力，教師也要付出更多，學生產生的成果在質量和數量上都較前期教學班有明顯提高，課程更有質量和內涵，保障了畢業要求的達成，保證了畢業生的培養質量。

但應注意到教師在整個課程的各個環節都需要有嚴格的進度控制措施和督促學生學習的措施，這一部分工作可以借助開發合適的學習軟件來完成;同時如何使團隊中每名學生都能獲得能力提升的保障措施是一個有待再繼續深入研究的問題。此外，從實際操作層面來看，還需進一步完善上課教師的準入制度，不斷加強課程標準的建設力度，才能從制度層面保障課程質量。

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編輯 尹 軍