工程訓練教學新方法的研究與探討

劉曉芹 蔣國璋 劉成松

摘? 要：教師是教學活動的主要組織者和理念主導者，教師的教學思路和教學方法直接影響學生的輸出質量。當前工程訓練教學領域倡導自主學習、基于項目的學習、成果導向性學習等新方法。新方法中蘊含的教與學觀念逐步滲透到常規教學活動中，基于對這些方法的認識和分析，研究不同的教學行為策略在工程訓練教學活動中的應用，對大學生工程訓練教學質量提高多有裨益。

關鍵詞：工程訓練;新方法;教學思想;教學策略

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）25-0093-03

Abstract： Teachers are the main organizers and ideological leaders of teaching activities. The output quality of students is affected by the teaching ideas and methods of teachers directly. The current engineering training teaching field advocates new methods such as autonomous learning， project-based learning， and results-oriented learning. The teaching and learning concepts contained in the new method have gradually penetrated into regular teaching activities. Based on the understanding and analysis of these methods， the application of different teaching behavior strategies in engineering training was studied and the teaching activities has greatly improved the quality of engineering training and teaching for college students.

Keywords： engineering training; new methods; teaching ideas; teaching strategies

作為工程人才培養模式中最基礎和最直接的途徑，工程訓練教學是高等工科院校工程教育活動的重要環節。工程訓練教學實踐性強，與其他理論課程相比，教師的教學思路和教學方法對學生的輸出質量影響更顯著[1]。隨著高等教育的普及程度越來越高，我國工程教育日益發展，越來越多的新理念和新方法也進入了工程訓練領域，推動著工程訓練教學的改革與創新[2]。對教師而言，及時掌握先進的教學理念并不斷思考、改進、融合，不斷提高教學水平，從而提高學生的輸出質量，為發展和強大我國的新經濟、新產業發展至關重要。從學習的新方法來看，我們的教育從業者和研究人員也應不斷嘗試，不能只停留在理論研究層面，實際教學活動中也要敢于改革嘗試[3]。在當前工程教育大改革和新產業大發展的趨勢下，透過這些新方法探討我國新工科建設環境下工程教育中教師的教學行為策略具有重要的現實意義和實踐價值。

一、工程訓練教學中的幾種新方法

任何一種教學活動都是教與學的雙邊互動。在我國長期的教學發展歷程中，教師“傳道授業”、學生“聆聽教誨”的模式一直沒有實質性突破。作為一門實用性強的訓練課程，工程訓練教學中長期以來偏重教師授課教學的方法已經不適應當前新產業發展對工程人才培養的要求。新經濟、新產業的發展不僅要求工程技術人才具備扎實的專業知識基礎，對工程人員的思維創新等能力也提出了更高的要求。因此近些年一些新的教學方法不斷被提出、引進，這些新方法在教學活動中也產生了比較大的影響。

（一）自主學習

與被動學習不同，自主學習注重研究學習者的自我定向、自我激勵、自我監控與自我調節等。自主學習通過教學資源的充分開發與組織，使學生構建適合自己的個性學習途徑，教師只是作為知識的提供者、組織者和學生學習過程中的協助者、促進者。現在推廣比較多的在線課程，是實現自主學習的一個非常好的平臺，學生可以自主安排課程進度、課程排列并完成自我檢測，檢查自己的學習質量，尋找遺漏的知識點等。目前，我國不同階段的教學工作者對自主學習理論均進行了大量的理論研究和剖析，成果表明，自主學習在大學生工程訓練教學中的應用是有效的[4]。

（二）基于項目的學習

基于項目的學習實質上是研究性學習的一種模式。由于學生在校學習過程中，接觸的工程類問題有限，教師承擔的課題研究就為學生的研究性學習提供了一個很好的載體和平臺。傳統教學活動中，一般學生在研究生階段才會進入導師課題組進行深入研究，現在工程訓練教育中，讓學有余力的學生較早地接觸和進入項目組，有的放矢，學習將專業理論知識轉化為實際應用。基于項目的學習不同于傳統的系統性課堂授課，也不同于一般的小組討論、小組作業，而是一種深層次的、對知識綜合應用的學習活動[5]。對于這一學習方法，麻省理工學院于2017年將其應用到了本科教育中[6]。

（三）成果導向性學習

近些年，社會用人單位和教育工業者越來越關注學生的輸出結果，而不是輸入結果，簡言之，更關注學生具備了哪些能力，而不是學習了多少門課程?；诔晒麑虻慕虒W模式是一種通過教學活動的開展來支撐學習結果的方法。在傳統的教學模式中，學生學習了多少門課程、獲得了多少績點、參加了多少實踐活動是評價一個學生的主要標準。在成果導向的教學模式中，所有教學活動的設計要圍繞學生最后的培養目標和輸出成果來設計[7]。這種教學模式改變了傳統的按照課本和知識體系來設計教學的理念，而是以對學生的預期目標來設計教學方案，更加突出以學生為主體，培養學生的創新思維和獨立解決問題的能力等[8]。2016年我國加入《華盛頓協議》的正式會員，目的就是與國際接軌，提高工程教育的質量。專業認證是否通過的重要標準就是培養的學生是否達到了專業培養目標的要求。成果導向是工程教育專業認證的三大理念之一，也是新產業時代發展對工程教育提出的新要求。

二、基于新方法的教學行為策略研究

教育工作者對教學新方法的理論研究是孜孜不倦的，也涌現出了大量優秀的教學研究論文，但是理論研究不落實到實踐教學環境中，其實用性永遠得不到驗證。只有融入教師的個人意識，將新的教學方法通過創造性的思維和創造性的行動落實到各具特色的教學環境中去，才能將其轉化為有意義的教學行為。教學理論和新方法的提出，起到了一種導向性的作用，將其應用到教學實踐中去，通過學生與教師在教學活動中對其不斷校驗和探討，才能使其不斷豐富和靈活。工程訓練作為一門實訓類課程，注重培養學生的實踐能力、創新能力和解決問題的能力。為了實現上述培養目標，我校參與工程訓練教學活動的教師采取了一系列的行為策略。

（一）提供與時俱進的教學方案

作為一門基礎實訓課程，工程訓練教學既有傳統性，又具備創新性。傳統的工程訓練教學，包括有車、銑、刨、磨和鉗工等基礎工種的加工制作，創新性的教學內容融入了數控加工、仿真模擬、3D打印、VR工廠等。傳統的教學方案注重加工的完整性、操作性，更多的是教師對學生一種加工技能的培訓。隨著新教學內容不斷加入，教學方案必須要與時俱進，教學方案的側重點要放在對學生的工程能力及工程思維的訓練上來，教師的角色從授課者慢慢轉移為引導者和協助者[9]。教學活動開始前，首先要幫助學生樹立一個知識的系統性和完整性意識。與這份學習大綱對應的設計在線學習課堂，使這門課程的學習更為靈活、更為開放。在教與學的過程中，學生與學生、學生與教師之間相互交流與探討，從而使這門課程的教學內容不斷豐富、不斷完善、不斷更新。

（二）提供真正有效的學習環境

學習環境對學習者的學習效率、學習目標的完成度非常重要。何謂真正有效的學習環境呢？應該是一個有明確具體的知識和能力發展要求，既能鍛煉學習者的思維，又能調動學習熱情的環境。學生是教學活動中的學習者，教師是協助者，教師應該配合學校為學生打造一個有效的學習環境，包括教學、管理、考核等一系列活動方案的制定和實施，為學生做好資料、方法、工具、機會等全方位的服務工作。除必要的教材、設備和實踐課時外，我們在在線課堂中上傳了大量前沿性的工程技術研究報道及相關的研究資料，同時利用模擬軟件、VR技術等對學生的實踐認識進行補充[10]。并根據實際需求，讓學生提前接觸相關課題組研究梯隊的項目研究，對自己以后的研究方向或就業方向提前認知，這有助于學生在訓練過程中明確目標、有的放矢。近年來，有人提出了“輸入結果”和“輸出結果”兩個概念，簡言之，就是“做了什么”和“獲得了什么”。就像在學習過程中，有的人“輸入”了大量的時間和精力，但是“輸出”的成果卻并不理想，那么這個學習過程就不是完全有效的一個學習，大部分的輸入成本是無效的，那么如何把這個無效成本轉化刺激使其成為有效的，進而大大改善“輸出結果”，對我們提高教學質量是非常有意義的。

（三）提供深入學習的實踐條件

與其他理論課程相比，工程實訓課程必須依托于強有力的硬件支撐，不能讓學生靜坐在課堂里用腦袋“想問題、解決問題”。為此，基于我國工程制造行業的現狀和發展前景，我校工程訓練中心配備了一批先進數控加工設備和3D打印設備，接近或等同于外面企業的制造水平，使學生在訓練過程中運用自己的專業知識，組織多專業、多層次的團隊，發現實際問題、解決實際問題。基于課本和理論知識提出的問題，通常是單一的、基于答案的;而實際生產中遇到的問題，往往是綜合性的，需要融合多專業知識才能解決的[11]。實際問題的解決比假設問題的解決，更具挑戰性，同時也能給學生帶來更大的成就感。這不僅僅是為了完成工程訓練這一門課程，對學生整個教育歷程成長同樣意義重大。強有力的硬件支撐有助于培養學生的實踐能力、解決問題能力和工程思維能力。學生從校園進入企業，越來越多的企業需要員工上崗就具備解決實際問題的能力，留給新人慢慢鍛煉學習的時間越來越少。這種形勢下，為了讓我們的學生更具職場競爭力，就需要讓他們在校學習期間更多地了解和掌握貼近企業實際、與企業水平相當的實踐環境。

（四）提供表達交流的溝通機會

語言和言語的表達都是一個人思維活動的外在表現[12]。工程訓練作為實訓課程，應用性和實用性較強，組織學生開展各種形式的自我表達和相互交流活動，使學生與學生、學生與老師之間產生思維的碰撞、靈感的迸發，對解決實際問題大有好處。在實際教學活動中，我們鼓勵學生多撰寫實驗報告、調研報告、數據分析報告等，提升學生書面文字、數字數據的表達能力;同時，多組織命題討論、小組討論等，鼓勵學生在公開的交流平臺上展示與表達自己的觀點、思想以及自己的作品、方案等。表達不僅是思維的外部流露，同時也是思維創新的催化器。在形成外部表達的組織過程中，學生的思維活動更加活躍，并得以將所學所想進行總結歸納，有利于新思路、新方案的誕生。每一次表達，都是學生對自己所學知識的一次鞏固、一次總結、一次思考;每一次交流，都會加強學生團隊或者“對手”間觀點的反思、改進，既鍛煉了學生的辯證思維，又讓學生親身體會到團隊合作和個體研究的差異。

三、結束語

在新工科背景下，積極思考探索先進的教學方法在工程訓練課程中的轉化應用，并采取一系列的教學行為策略，有助于確定學生在教學活動中的主體地位，充分激發學生的創新熱情和學習動力，從而為培養學生的專業素養、創新意識和工程能力打下堅實的基礎。

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