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淺議工程認證背景下的測控專(zhuān)業(yè)機械類(lèi)課程教改研究論文
一、引言
測控專(zhuān)業(yè)的機械類(lèi)課程主要包括《工程制圖》、《精密機械設計基礎》和《儀器制造工藝學(xué)》三門(mén)課程。其中工程制圖(40學(xué)時(shí))和精密機械設計基礎(56學(xué)時(shí))屬于學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎課，前者主要是培養學(xué)生繪制和閱讀工程圖樣的能力，后者使學(xué)生學(xué)會(huì )分析精密機械常用機構和零部件的結構、原理及性能特點(diǎn)，掌握精密機械設計的基礎理論知識和設計計算方法等。儀器制造工藝學(xué)(40學(xué)時(shí))是專(zhuān)業(yè)平臺課，其主要任務(wù)是使學(xué)生掌握制定儀器加工和裝配工藝規程的能力，能夠解決生產(chǎn)過(guò)程中的工藝問(wèn)題。這三門(mén)課程是測控專(zhuān)業(yè)的主干課程，課程內容的掌握和工程實(shí)踐能力的提高直接關(guān)系到學(xué)生能否具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎知識以及綜合的工程素質(zhì)，今后從事相關(guān)工作帶來(lái)重大影響。國內很多高校的學(xué)者為提高機械類(lèi)課程的授課效果開(kāi)展了教育及教學(xué)方法的研究與探索。魯進(jìn)等提出了針對《精密機械設計基礎》課實(shí)施興趣教學(xué)的策略。周建民提出了《精密機械與儀器設計》課程考試的改革探索。周怡林等提出了測控專(zhuān)業(yè)精密機械課程設計的改革與實(shí)踐探索。國蓉等提出了基于支架式教學(xué)法的《儀器制造工藝學(xué)》課程建設與實(shí)踐。
工程教育專(zhuān)業(yè)認證是指專(zhuān)業(yè)認證機構針對高等教育機構開(kāi)設的工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)教育實(shí)施的專(zhuān)門(mén)性認證，是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度。工程教育專(zhuān)業(yè)認證要求專(zhuān)業(yè)課程體系設置、師資隊伍配備、辦學(xué)條件配置等都圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達成這一核心任務(wù)展開(kāi)并強調建立專(zhuān)業(yè)持續改進(jìn)機制和文化以保證專(zhuān)業(yè)教育質(zhì)量和專(zhuān)業(yè)教育活力。工程教育專(zhuān)業(yè)認證的開(kāi)展有利于加強高等工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系，有利于促進(jìn)我國工程教育的國際互認，有利于提升我國高等工程教育的國際競爭力，是解決工程師技術(shù)資格國際互認的關(guān)鍵。
本文以工程教育專(zhuān)業(yè)認證為指引，圍繞培養綜合型工程人才，探討測控專(zhuān)業(yè)機械類(lèi)課程的教學(xué)方法改革。通過(guò)改進(jìn)課程授課方式和考核方式，加強工程實(shí)踐條件建設，培養學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提升課程教學(xué)效果。
二、教學(xué)現狀及存在的主要問(wèn)題
1.理論與實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密
《工程制圖》、《精密機械設計基礎》和《儀器制造工藝學(xué)》三門(mén)機械類(lèi)課程特點(diǎn)是基本概念多，知識點(diǎn)多，知識面廣，理論性強，與工程實(shí)際結合緊密。但由于大多數學(xué)生缺乏生產(chǎn)實(shí)踐，缺乏機械原理和機械結構方面的認識，使得學(xué)生學(xué)習起來(lái)比較困難，缺乏學(xué)習熱情。例如在《精密機械設計基礎》課程中講解曲柄滑塊機構如何避免死點(diǎn)位置時(shí)，提到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機活塞的錯位排列，學(xué)生反應理解比較困難。如果學(xué)生有了這方面的實(shí)踐知識或者有多媒體等先進(jìn)教學(xué)技術(shù)輔助的話(huà)將會(huì )大大提高授課的效果。又如在《儀器制造工藝學(xué)》課程中講解最新的3D打印技術(shù)加工方法與工藝時(shí)，若能夠提供給學(xué)生現場(chǎng)觀(guān)摩甚至是實(shí)際操作的條件，將會(huì )切實(shí)地激勵起學(xué)生的學(xué)習興趣，提升對最新加工工藝的實(shí)踐經(jīng)驗。
2.以教為主，缺乏學(xué)生學(xué)習效果反饋
一直以來(lái)，我們的教學(xué)方式始終是以教師為中心，學(xué)生一直處于被動(dòng)地聽(tīng)與學(xué)的過(guò)程，缺少老師與學(xué)生的互動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習效果怎樣老師未必能很清楚，缺乏反饋機制。長(cháng)此以往，學(xué)生的學(xué)習熱情將大打折扣，有的學(xué)生甚至放棄本質(zhì)的學(xué)習只考慮考試通過(guò)。
3.考試方式和學(xué)生成績(jì)考核方式僵化單一
考試方式過(guò)于單一，課程成績(jì)以理論考試為主，實(shí)際操作考查很少;考試方式以閉卷考試為主，開(kāi)卷考試很少;筆試為主，口試答辯方式很少。這種考試方式偏重對知識的考試，忽視對能力及學(xué)生創(chuàng )新思維能力的考測，不能考出學(xué)生掌握所學(xué)課程的實(shí)際能力和水平。因而學(xué)生對所學(xué)知識掌握不牢固，實(shí)際運用能力差。學(xué)生成績(jì)的考核由平時(shí)成績(jì)和考試成績(jì)兩部分組成。通常平時(shí)表現是指學(xué)生出勤情況，回答問(wèn)題情況，以及作業(yè)完成情況等。但由于教學(xué)內容多、考勤和課堂提問(wèn)次數較少，平時(shí)表現的考核基本上流于形式�？己酥�，試卷成績(jì)在總成績(jì)中的比例偏高，導致學(xué)生總成績(jì)不能反映學(xué)生在整個(gè)學(xué)習過(guò)程中的綜合表現，難以反映學(xué)生的真實(shí)學(xué)習情況。
三、教學(xué)方法的改革與探索
1.基于教育CDIO理念，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力
CDIO教育理念是近年來(lái)的國際工程教育改革的最新成果，是工程人才培養模式的一次重大探索〇CDIO教育模式代表了Conceiving(構思)-Designing(設計)-Implemen-ting(實(shí)現)-Operating(運作)。[7]它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生在實(shí)踐中，主動(dòng)地將應用與課程之間緊密聯(lián)系的方式學(xué)習。機械類(lèi)課程要求理論與實(shí)際結合緊密，在培養高素質(zhì)的工程技術(shù)人才中，實(shí)踐起著(zhù)重要作用。
借鑒CDIO成功的教育經(jīng)驗，測控專(zhuān)業(yè)機械類(lèi)課程的教學(xué)應加大對實(shí)踐環(huán)節的重視，可以從以下兩個(gè)方面著(zhù)手：
(1)加強課程設計的改革與探索。改變原有課程設計選題單一的現狀，實(shí)行多樣化選題，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識。并將課程設計的時(shí)間分散化，與理論學(xué)習結合在一起。在理論課程初期就將課程設計的任務(wù)書(shū)下達給學(xué)生，讓學(xué)生帶著(zhù)任務(wù)有針對性的展開(kāi)學(xué)習。注重相關(guān)課程的銜接，例如《精密機械設計基礎》和《工程制圖》兩門(mén)課，測控專(zhuān)業(yè)接觸的大多是測量用的儀器儀表的結構設計與分析，而《工程制圖》課采用的是統一的教材，授課時(shí)多以減速箱、千斤頂等設備為例講解。因此可以考慮針對我專(zhuān)業(yè)學(xué)生，在《工程制圖》中穿插部分儀器儀表結構的繪圖課程，以開(kāi)拓學(xué)生視野，提升學(xué)生興趣，增強專(zhuān)業(yè)基礎能力。
(2)加強實(shí)習實(shí)踐條件的建設。第一，加強工程訓練中心實(shí)習環(huán)境的建設，更新設備，搭建校內實(shí)踐平臺，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力;第二，加強校外實(shí)習條件的建設，與相關(guān)企業(yè)保持密切的合作關(guān)系，這樣有利于學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，深人了解所學(xué)知識在將來(lái)所要從事的行業(yè)中如何應用;第三，實(shí)現全校范圍內共享實(shí)驗資源和設備，有利于不同專(zhuān)業(yè)間取長(cháng)補短，相互合作，共同進(jìn)步。
2.培養學(xué)生學(xué)習興趣，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法
傳統的“填鴨式”教學(xué)，教師是主動(dòng)的施教者，學(xué)生是被動(dòng)的灌輸對象，其主要缺點(diǎn)是遏制了學(xué)生的創(chuàng )新意識，不利于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習的積極性，從而影響學(xué)習效果。工程認證背景下，要求我們以學(xué)生為中心，為此我們將啟發(fā)、討論和總結結合的教學(xué)方式用于理論教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習的熱情。為了提高學(xué)習效果，我們還將先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段引人課堂。教師根據具體課程內容，以及實(shí)際教學(xué)和科研中累積的應用實(shí)例，設計制作多媒體課件，通過(guò)課件把相關(guān)知識直觀(guān)地展現給學(xué)生，即提高了學(xué)生的學(xué)習興趣又節約了在黑板手繪示意圖以及公式推導的時(shí)間。
3.改進(jìn)考核方式
傳統的高�？己朔绞诫y以適應培養學(xué)生創(chuàng )新能力的要求，也不符合工程認證對學(xué)生的培養目標。新的考核方式需要強調知識掌握的系統性和交互性，重點(diǎn)考核學(xué)生綜合運用知識和創(chuàng )新思維的能力。改變傳統的用一次終結性的期末考試評價(jià)學(xué)生課程學(xué)習成績(jì)的方法，將形成性考核與終結性考核結合起來(lái)，將考核均勻分布于整個(gè)學(xué)習過(guò)程。增加課程答辯環(huán)節，更全面地了解學(xué)生對知識的掌握與運用的情況。根據以上思路，設計了綜合考試指標體系。綜合測評成績(jì)包括平時(shí)考核+實(shí)驗考核+期中考核+期末考核，平時(shí)考核成績(jì)占總成績(jì)的30%，實(shí)驗考核20%，期中考核20%，期末考核占30%。平時(shí)考核和實(shí)驗考核需要在完成相應課題任務(wù)的同時(shí)，撰寫(xiě)研究報告，成績(jì)評價(jià)包括報告的完成情況以及答辯的情況。
四、結束語(yǔ)
通過(guò)以上教學(xué)改革的嘗試，在教學(xué)中發(fā)現新的教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，提高了學(xué)習的主動(dòng)性和自覺(jué)性，增強了學(xué)生與教師的交流，培養了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力，為我校測控專(zhuān)業(yè)的工程認證做出了貢獻。
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