工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下機(jī)械制圖項目式教學(xué)法應(yīng)用研究

李志丹 丁剛 孫芹 趙凌燕

(山東交通學(xué)院工程機(jī)械學(xué)院 山東濟(jì)南 250357)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是當(dāng)前國際公認(rèn)的工程專業(yè)類人才高質(zhì)量培養(yǎng)的關(guān)鍵制度，是實現(xiàn)工程專業(yè)人才國際互認(rèn)的重要支撐，當(dāng)然也已經(jīng)成為我國工程教育教學(xué)改革的重要舉措，對提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的推動作用和現(xiàn)實意義。工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循OBE 的核心理念，即“以學(xué)生為中心”“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”的先進(jìn)教育理念[1-2]，這與知識驅(qū)動型、強(qiáng)調(diào)投入的傳統(tǒng)教學(xué)理念形成了鮮明對比。

在參與學(xué)校機(jī)械制造及其自動化專業(yè)工程教育認(rèn)證的過程中，對照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不斷完善專業(yè)建設(shè)、修訂人才培養(yǎng)方案、優(yōu)化課程體系，同時作為一線的專業(yè)基礎(chǔ)課教師，也在不斷地探索和實踐更多樣化的、更先進(jìn)的教育教學(xué)模式，以期更契合工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和理念。該文將以筆者所講授的《機(jī)械制圖》課程為例，綜合考慮了多種因素后在實際教學(xué)中引入了項目式教學(xué)法。

1 項目式教學(xué)法的選擇

我國著名的教育家陶行知先生提出了“教學(xué)做合一”“做中學(xué)、學(xué)中做”的教育理念，他認(rèn)為“好的先生，不是教書，不是教學(xué)生，而是教學(xué)生學(xué)”，他的教育策略強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合的重要性，提倡在實踐情境中組織教學(xué)，要針對所要完成的任務(wù)實施教學(xué)。這些教育思想與工程教育的理念是內(nèi)在相通的，該文所提到的“項目式教學(xué)”也正是與這些教育理論不謀而合的選擇。

具體來說，項目式教學(xué)法把整個教學(xué)過程分解為具體的項目或任務(wù)，由教師設(shè)計出合理的項目化教學(xué)方案，學(xué)生和老師共同參與完成一個個項目的教學(xué)活動。項目式教學(xué)的目的在于讓學(xué)生能把課堂理論與實踐結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的潛在能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而提升學(xué)生的實踐技能。

而《機(jī)械制圖》教學(xué)是一門既有系統(tǒng)理論又有較強(qiáng)實踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)習(xí)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的參與性、實踐性和行動性。但目前該課程在課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)模式等方面與工程教育的理念并不適應(yīng)，例如：在課程內(nèi)容設(shè)置上過于注重知識的邏輯性和學(xué)科體系的完整性，課程體系的知識性、理論性和概念性內(nèi)容偏多，而制圖的應(yīng)用性、工程性、實踐性內(nèi)容相對欠缺，缺乏制圖知識與實際產(chǎn)品或工程聯(lián)系的內(nèi)容。因此，借助工程教育認(rèn)證的開展，在《機(jī)械制圖》教學(xué)中有必要進(jìn)行新的教學(xué)模式的探索與改革。通過對《機(jī)械制圖》的課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和重構(gòu)，以實踐項目的形式引入教學(xué)；在教學(xué)過程中以項目驅(qū)動為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生主動參與，加強(qiáng)師生雙向溝通；在教學(xué)設(shè)計上將項目實踐案例貫穿始終，構(gòu)建項目驅(qū)動式制圖教學(xué)模式。

2 項目式教學(xué)法的具體實施應(yīng)用

2.1 以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向的項目式教學(xué)設(shè)計

工程教育認(rèn)證的核心理念中“產(chǎn)出導(dǎo)向”的教育理念也稱為目標(biāo)導(dǎo)向教育理念[3]，這種教育理念在實際教學(xué)中的實施要把本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求作為教學(xué)設(shè)計的出發(fā)點，緊緊圍繞本課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計項目式教學(xué)任務(wù)，其課程大綱的制訂、教學(xué)計劃的實施和教學(xué)效果的評價等均應(yīng)服務(wù)于“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念的基礎(chǔ)上。

在參與工程教育認(rèn)證的背景下，筆者對《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了修改和調(diào)整，主要包括培養(yǎng)學(xué)生正確識讀和繪制圖樣能力、空間思維能力、構(gòu)形設(shè)計能力；培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、標(biāo)準(zhǔn)化意識、創(chuàng)新意識，幫助學(xué)生盡快融入后續(xù)專業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)和工作。基于以上的教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建新的項目式課程體系，在教學(xué)內(nèi)容中引入機(jī)械工程行業(yè)的基礎(chǔ)性知識技能，對教學(xué)目標(biāo)中的具體教學(xué)任務(wù)進(jìn)行分解、細(xì)化和重組，設(shè)計成一個個體現(xiàn)實際應(yīng)用的具體化的項目，將相關(guān)的知識點穿插到項目案例中，以項目實施帶動知識應(yīng)用，讓學(xué)生在積極參與項目的過程中習(xí)得知識點，幫助學(xué)生獲得項目實踐體驗的同時，達(dá)到培養(yǎng)工程意識的教學(xué)目標(biāo)[4]。

《機(jī)械制圖》課程教學(xué)項目在設(shè)計時應(yīng)該結(jié)合以下幾點進(jìn)行。

2.1.1 項目的設(shè)計要與工程實際自然銜接

由于該課程是在大學(xué)一年級開設(shè)，大多數(shù)學(xué)生尚未接觸過專業(yè)知識，對一些概念性、抽象性的專業(yè)知識點缺乏認(rèn)知，所以在進(jìn)行項目設(shè)計時針對難理解且重要的知識點，盡量設(shè)計為通俗易懂其符合工程實際的教學(xué)項目，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生參與的積極性，在淺顯易懂的實例中理解抽象的專業(yè)知識。例如：在制圖基本知識環(huán)節(jié)，可以創(chuàng)設(shè)的項目情景之一“扳手平面圖樣的繪制”。扳手是日常生活中熟悉的工具，要加工出合格的扳手成品，需要依據(jù)精確的圖樣，其形狀、大小等要素要體現(xiàn)在圖紙上，以此引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)和應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)繪圖的基本規(guī)定、平面圖形的分析、尺寸的正確標(biāo)注等知識，這些看似枯燥、刻板的知識點就會生動起來，同學(xué)們?yōu)榱送瓿衫L制出正確扳手圖樣的任務(wù)，就會主動獲取相關(guān)的知識。

2.1.2 項目的設(shè)計要和專業(yè)課程有效融合

《機(jī)械制圖》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)很多專業(yè)課的先導(dǎo)課，在今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)中起著承前啟后的作用[5]，因此項目設(shè)計的內(nèi)容要與該專業(yè)知識相聯(lián)系，為將來學(xué)好專業(yè)課做好鋪墊。例如：在典型零件測繪項目中，軸套類和輪盤類零件可以選擇后續(xù)課程設(shè)計中減速器部件的從動軸和大齒輪進(jìn)行測繪，既運用到本課程中有關(guān)零件圖繪制的相關(guān)內(nèi)容，以及齒輪畫法的基本規(guī)定等基礎(chǔ)知識，又提前熟悉了減速器設(shè)計中的相關(guān)知識。

2.1.3 項目的設(shè)計要和實際需求主動關(guān)聯(lián)

有條件的情況下，可以組織學(xué)生到合作的企業(yè)、校辦機(jī)械廠進(jìn)行調(diào)研和學(xué)習(xí)，結(jié)合企業(yè)對人才能力的實際需求，設(shè)計切合實際的創(chuàng)新性和開放性項目，使學(xué)生在項目實施中體驗到價值感。

同時，邀請企業(yè)的技術(shù)人員對學(xué)生的項目作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)和點評，讓學(xué)生走出枯燥的課堂，認(rèn)識和接觸到社會的需求，更能明確專業(yè)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

表1 是對該課程中的項目設(shè)計及具體任務(wù)分解，根據(jù)實際實施的效果，可以對項目進(jìn)行調(diào)整和修改。

表1 《機(jī)械制圖》課程項目設(shè)計與知識儲備明細(xì)

2.2 以學(xué)生為中心的項目式教學(xué)實施過程

由教師制訂設(shè)計好該課程的項目案例后，以項目任務(wù)書的形式下發(fā)給學(xué)生，此時項目實施正式進(jìn)入以學(xué)生為中心的行動過程。這種以學(xué)生的主動性、參與性為主導(dǎo)的“行動化”教學(xué)，使學(xué)生在完成項目的過程中，通過自己的“行動”完成自我思考，在“行動”中構(gòu)建自己的知識體系與思維方法，在“行動”中實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，完成項目任務(wù)。

項目式教學(xué)的實施建議采用小組模式展開，學(xué)生合作完成和教師引導(dǎo)講解相結(jié)合，保證教學(xué)實施過程有序性和高效性。學(xué)生在合作中相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，增強(qiáng)團(tuán)隊意識；教師在與學(xué)生的交流中發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗，完善教學(xué)方案設(shè)計。表2 中對項目實施過程及師生雙方的角色任務(wù)做出了具體規(guī)劃參考，體現(xiàn)出了在項目式教學(xué)模式中以學(xué)生為中心的導(dǎo)向，讓學(xué)生以主角的身份參與項目，教師由傳統(tǒng)課堂中的主角轉(zhuǎn)化為配角，在項目中起到輔助指導(dǎo)的作用。

表2 項目實施中師生雙方任務(wù)規(guī)劃

2.3 項目評價體系持續(xù)改進(jìn)和完善

評價體系的建立要綜合考慮各方面的因素，將期終展示性考核和過程性考核結(jié)合起來，具體所占的比重依據(jù)實際項目設(shè)置，要保證評價的客觀、公平、合理。期終展示性考核以項目小組為單位進(jìn)行檢查匯報，不同項目小組之間進(jìn)行互評，項目小組成員進(jìn)行自評，教師進(jìn)行總體評價和總結(jié)。

工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)課程的考核要重視過程性，項目式教學(xué)模式中過程評價尤為重要。評價體系中要體現(xiàn)項目實施過程中每位同學(xué)的參與度，對項目完成的貢獻(xiàn)度以及學(xué)生綜合能力目標(biāo)的達(dá)成度等。只有綜合考慮了多種因素才能對學(xué)生的能力進(jìn)行客觀公正的評價和考量[6]。

當(dāng)然，評價體系的建設(shè)需要不斷細(xì)化、改進(jìn)和完善，這樣才能使項目式教學(xué)在研究和實施中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，更有效地開展和推廣。

3 項目式教學(xué)法的效果總結(jié)

在參與工程教育專業(yè)認(rèn)證的過程中，通過對《機(jī)械制圖》課程開展的項目式教學(xué)模式的探索和實踐，教師明顯感受到學(xué)生參與課堂的積極性提高了，能夠主動地獲取和運用知識，更加明確所學(xué)專業(yè)的目標(biāo)和要求。通過參與項目，充分培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、溝通能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等，學(xué)有余力的同學(xué)能夠積極參加技能性證書的考取和各類成圖大賽，提高了自身的綜合素質(zhì)和能力。