新興技術(shù)范式下課程項(xiàng)目化教學(xué)的探索與思考

薛小強(qiáng)

南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 江蘇南京 210067

1 概述

“機(jī)械制造基礎(chǔ)”是機(jī)械工程學(xué)院各專業(yè)的主干核心課程,按照授課對(duì)象具體專業(yè)方向不同而分為“機(jī)械制造基礎(chǔ)”“機(jī)械制造基礎(chǔ)B”“機(jī)械制造基礎(chǔ)A”等課程,課程主要的特點(diǎn)就是學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)分散、關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。學(xué)生在遇到實(shí)際工程問題時(shí),正確應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)去解決問題的能力較弱。

十九大報(bào)告中提出的新時(shí)代高等教育的任務(wù)——實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵式發(fā)展。新時(shí)代高等教育的任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)核心就是培養(yǎng)一流人才;培養(yǎng)一流人才,核心和基礎(chǔ)是一流本科;而一流專業(yè)則是辦好一流本科的支撐[1]。推動(dòng)課程教學(xué)創(chuàng)新,培養(yǎng)一流人才是高等教育發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略,是“兩個(gè)一百年”中第二個(gè)一百年高等教育的行動(dòng)綱領(lǐng),是今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)高等學(xué)校辦學(xué)水平與人才培養(yǎng)能力評(píng)價(jià)的示范和標(biāo)桿[2]。

因此,為了適應(yīng)“以本為本”“四個(gè)回歸”的理念,要與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)更新課程知識(shí)點(diǎn),改進(jìn)教學(xué)方法和手段,利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),開展線上、線下教學(xué)和互動(dòng),努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)關(guān)注度和興趣,提高學(xué)習(xí)效率。本文以“機(jī)械制造基礎(chǔ)B”課程進(jìn)行的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ),進(jìn)行一些探討。

2 本課程存在的主要問題分析

(1)課程包含工藝規(guī)程的編制、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削原理、金屬切削刀具、金屬切削機(jī)床等教學(xué)內(nèi)容,知識(shí)點(diǎn)較多,隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,需要對(duì)課程部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更新,才能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

(2)一部分課程知識(shí)點(diǎn)需要和實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合,實(shí)踐環(huán)節(jié)一般早于或晚于本課程進(jìn)行,比如金工實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),難以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

(3)課程教材過分強(qiáng)調(diào)理論性、知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性,而在知識(shí)的應(yīng)用性方面強(qiáng)調(diào)得不夠,缺少知識(shí)在實(shí)踐工程中應(yīng)用的例子。

(4)教學(xué)方法和教學(xué)手段有待改進(jìn),學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性,影響教學(xué)質(zhì)量。

3 本課程教學(xué)方式改革思路

以實(shí)現(xiàn)新時(shí)代高等教育內(nèi)涵式發(fā)展為目標(biāo),圍繞“建設(shè)一流本科、做強(qiáng)一流專業(yè)、培養(yǎng)一流人才”的教育新思路,推進(jìn)課程改革和教學(xué)變革,要積極探索適合“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式。學(xué)生的“學(xué)”是核心,學(xué)生“學(xué)到了什么”是關(guān)鍵。教師的“教”是指導(dǎo),教師“教授了什么”只是一種手段。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),大數(shù)據(jù)技術(shù)廣泛地運(yùn)用于人類社會(huì)生活的方方面面,大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等詞匯以前所未有的熱度滲透到“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代。2015年7月4日,國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》,“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷地發(fā)生演變,從而帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)體的生命力,為改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)[3]。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”作為嶄新的教育理念被提出,其核心就是促使教育行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的新型智慧教學(xué)模式。

在互聯(lián)網(wǎng)浸潤(rùn)的文化環(huán)境中,以大數(shù)據(jù)技術(shù)為依托,以智能手機(jī)、智能電腦為技術(shù)實(shí)現(xiàn)的平臺(tái),以自媒體為實(shí)現(xiàn)方式,在慕課學(xué)習(xí)和線上教學(xué)的風(fēng)潮下形成了當(dāng)前智慧教學(xué)的新潮流。目前已有很多課程采用智慧教學(xué)模式,例如計(jì)算機(jī)專業(yè)課程[4]、外語(yǔ)類教學(xué)[5]等;在思政教學(xué)改革中也可以嘗試在互聯(lián)網(wǎng)文化的潮流中[6-7],探索社會(huì)主義核心價(jià)值觀傳播的新模式,均取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。

本課程將致力于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念下“以學(xué)生為中心”教學(xué)模式的建立。采用項(xiàng)目化教學(xué)法,構(gòu)建或給定一個(gè)任務(wù),讓學(xué)生以通過自我學(xué)習(xí)為主、教師輔導(dǎo)為輔的方式完成項(xiàng)目。

4 本課程項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐與思考

通過在課程內(nèi)設(shè)置項(xiàng)目,學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解,拓寬知識(shí)面,初步具備查閱文獻(xiàn)、閱讀相關(guān)技術(shù)資料和調(diào)查研究的能力,提高學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)、分析和解決中等復(fù)雜工程問題的能力。根據(jù)大綱要求的課程教學(xué)目標(biāo),本課程每個(gè)課程目標(biāo)均可設(shè)置教學(xué)項(xiàng)目,每學(xué)期根據(jù)前一學(xué)期或前幾學(xué)期的教學(xué)總結(jié)及當(dāng)前授課學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,從5個(gè)課程目標(biāo)中選擇2個(gè)來(lái)設(shè)置項(xiàng)目。

以工程19級(jí)為例,在課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2設(shè)置了教學(xué)項(xiàng)目,分別為:“數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”和“典型夾具結(jié)構(gòu)分析”,課程項(xiàng)目化教學(xué)流程圖如下圖所示:

課程項(xiàng)目化教學(xué)流程圖

根據(jù)學(xué)生提交的項(xiàng)目報(bào)告可以看出,項(xiàng)目化教學(xué)能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力,提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí),讓學(xué)生了解解決工程問題所需的知識(shí)和步驟,激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)渴望,提高其分析問題和解決工程問題的能力。

同時(shí)在項(xiàng)目的完成過程中,教師通過線上或者線下的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo),能及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的問題,解決課程學(xué)時(shí)不足的問題,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

為進(jìn)一步了解學(xué)生在課程項(xiàng)目化教學(xué)中的學(xué)習(xí)成效,以便持續(xù)改進(jìn)該門課程的教學(xué),學(xué)期結(jié)束后進(jìn)行了調(diào)查問卷,從回收的調(diào)查問卷的結(jié)果來(lái)看,課程項(xiàng)目化教學(xué)總體效果良好。對(duì)課程項(xiàng)目設(shè)置的反饋如表1所示:

表1 課程項(xiàng)目設(shè)置的反饋表

從表1中可以看出,超過95%學(xué)生對(duì)課程項(xiàng)目設(shè)置滿意,其中接近50%的學(xué)生非常滿意。本學(xué)期課程教學(xué)項(xiàng)目選取的是數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和典型夾具結(jié)構(gòu)分析,其中數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)讓學(xué)生具備設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的能力,典型夾具結(jié)構(gòu)分析讓學(xué)生具備分析夾具的能力,并在此基礎(chǔ)上初步具備夾具設(shè)計(jì)能力。隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)夾具在數(shù)控機(jī)床加工中也是不可或缺的,學(xué)生對(duì)獲得這方面的知識(shí)的意愿也很迫切,故課程項(xiàng)目設(shè)置能夠得到學(xué)生的普遍認(rèn)同。

超過90%學(xué)生對(duì)課程項(xiàng)目難度滿意,其中超過40%的學(xué)生非常滿意。數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以車床為例,每個(gè)學(xué)生的初始參數(shù)各不相同,設(shè)計(jì)和選取符合要求的傳動(dòng)和傳動(dòng)元件。由于教科書中只有普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)介紹,并沒有關(guān)于無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,所以學(xué)生為了完成該項(xiàng)目需要查閱線上線下課外參考資料,自學(xué)相關(guān)內(nèi)容。這部分內(nèi)容有一定的難度,需要學(xué)生有一定的自學(xué)能力才能夠掌握,并能夠?qū)⒆詫W(xué)的知識(shí)應(yīng)用到項(xiàng)目設(shè)計(jì)上。

典型夾具結(jié)構(gòu)分析需要學(xué)生自行查找夾具裝配圖,并對(duì)改夾具進(jìn)行分析,獲得相關(guān)結(jié)論,為以后夾具設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ),并能夠節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間,縮短夾具設(shè)計(jì)周期。由于教科書中設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容較少,所以完成本項(xiàng)目時(shí)學(xué)生需要查閱其他參考資料,并需要自學(xué)定位誤差計(jì)算的知識(shí)。

雖然完成課程項(xiàng)目需要學(xué)生自學(xué)一定的知識(shí),但相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易掌握,而且可以隨時(shí)與教師進(jìn)行溝通交流,并能夠得到大量線上和線下的參考資料,故項(xiàng)目的難度得到大部分學(xué)生認(rèn)可。

超過95%學(xué)生對(duì)課程項(xiàng)目分值滿意,其中40%以上的學(xué)生非常滿意。兩個(gè)課程項(xiàng)目合計(jì)約占1個(gè)課程學(xué)分,結(jié)合后面關(guān)于學(xué)生完成項(xiàng)目所花費(fèi)的時(shí)間,總體來(lái)說(shuō)與本課程相關(guān)的課程設(shè)計(jì)相當(dāng),故項(xiàng)目的分值得到大部分學(xué)生認(rèn)可,同時(shí)也為以后的進(jìn)一步的課程項(xiàng)目化教學(xué)改革進(jìn)行前期的研究。

學(xué)生為了完成項(xiàng)目所花費(fèi)的時(shí)間如表2所示:

表2 完成課程項(xiàng)目所花費(fèi)的課余時(shí)間

從表2中可以看出,超過80%的學(xué)生花費(fèi)在30小時(shí)以內(nèi),其中接近50%的學(xué)生在10小時(shí)至20小時(shí)之內(nèi)。本課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要學(xué)生在課后自行完成,根據(jù)授課進(jìn)度,有10周左右的時(shí)間跨度,學(xué)生需要根據(jù)自身情況,合理分配課余時(shí)間,以完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)所需自學(xué)的內(nèi)容和項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容。在完成項(xiàng)目的過程中,學(xué)生需要自己整合相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),來(lái)解決項(xiàng)目設(shè)計(jì)的接近實(shí)際的工程問題,培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)能力強(qiáng),前期知識(shí)掌握扎實(shí),將所學(xué)知識(shí)正確運(yùn)用能力強(qiáng)的學(xué)生花費(fèi)的時(shí)間較少,學(xué)習(xí)能力較差的或者應(yīng)用知識(shí)能力較弱的學(xué)生則花費(fèi)時(shí)間較多,更多的學(xué)生則花費(fèi)的時(shí)間適中。總體來(lái)說(shuō),平均每周花費(fèi)3個(gè)小時(shí)左右的課余時(shí)間,基本合理,故完成項(xiàng)目花費(fèi)的時(shí)間得到大部分學(xué)生認(rèn)可。

學(xué)生認(rèn)為課程項(xiàng)目化教學(xué)對(duì)課程學(xué)習(xí)是否有幫助如表3所示:

表3 課程項(xiàng)目對(duì)課程學(xué)習(xí)幫助的反饋表

從表3中可以看出,將近90%的學(xué)生認(rèn)為課程項(xiàng)目對(duì)課程目標(biāo)的掌握有幫助,其中接近50%的學(xué)生認(rèn)為非常有幫助;超過90%的學(xué)生認(rèn)為課程項(xiàng)目對(duì)自主學(xué)習(xí)的能力提高有幫助,其中超過50%的學(xué)生認(rèn)為非常有幫助。在完成課程項(xiàng)目的過程中,學(xué)生需要自行查找資料并自學(xué)相關(guān)知識(shí),提高了學(xué)生有效辨別參考資料有效性的能力和自學(xué)能力。同時(shí)學(xué)生對(duì)機(jī)床設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的重點(diǎn)問題有了深刻的理解,為以后研制高端裝備和智能機(jī)床打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

學(xué)生認(rèn)為在遇到問題時(shí)教師是否能夠及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助的情況如表4所示:

表4 與教師互動(dòng)的反饋表

從表4中可以看出,超過95%的學(xué)生認(rèn)為教師能夠反饋迅速并且得到建設(shè)性評(píng)價(jià),將近90%的學(xué)生認(rèn)為教師總是反饋及時(shí)不拖延,其中超過60%的學(xué)生認(rèn)為教師在線上的指導(dǎo)是準(zhǔn)確和及時(shí)的。當(dāng)學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中,遇到任何困難和困惑,教師總能及時(shí)通過線上或者線下的方式幫助學(xué)生,給他們提供思路和指導(dǎo),幫助他們對(duì)獲取的信息進(jìn)行甄別,最終讓學(xué)生自行找到解決問題的途徑和方法,讓學(xué)生獲得成就感,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決實(shí)際工程問題的能力。

結(jié)語(yǔ)

提高教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)行教學(xué)改革是高等學(xué)校持之以恒的工作,每個(gè)教師都必須以此為宗旨,結(jié)合最新的教育觀念,改變自身的教育理念,完善相應(yīng)的教學(xué)方法。以實(shí)現(xiàn)新時(shí)代高等教育內(nèi)涵式發(fā)展為目標(biāo),基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教育理念進(jìn)行課程項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐,以學(xué)生為中心,推進(jìn)課程改革和教學(xué)變革,建設(shè)一流課程,實(shí)現(xiàn)一流教學(xué),進(jìn)一步推動(dòng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。