胡凤兰,程玉兰,傅彩明
(湖南工程学院 机械工程学院,湖南 湘潭411101)
我国是一个制造业大国,制造业是国民经济的支柱产业,加强和提升我国的制造业,关键是培养和造就一大批高素质的工程技术人才。因此各类工程大学都在积极进行教学改革,探索提高教学质量的途径。课堂教学研究是教学改革的出发点,也是落脚点。因此,本文从分析课程教学基本要素出发,探讨提高课程教学质量的途径。
课程的教学质量主要取决于教师讲授、师生共同讨论、学生作业、实验和实践、考核及教材这几个基本要素。要提高教学质量,就要从规范这些课程基本要素入手,进行教学改革和教学督促,加强课程教学和训练主要环节的建设,将研究型教学理念融入于课程教学的基本要素中。[1]5
互换性与技术测量课程与大多数教学课程一样,目前比较普遍采用的还是老师讲,学生听的“灌输”式教学法,只重视教师不厌其烦地教,面忽视了学生积极主动的学。浩如烟海的理论教学内容,枯燥乏味的公式,一些抽象教条的概念,这些知识的传统式传授容易造成学生的疲劳和厌恶,即使学生清楚学好这些知识对将来的技术工作是必要的,但勤奋和兴趣存在偏差,由于学生只是被动地接受知识,没有思考问题、发现问题的时间和空间,渐渐失去了兴趣、自我、主动和创新。教师口才好,讲课幽默风趣,充满激情,当然会受到学生的欢迎。但如果总是一个人在讲,学生被动听课而不是主动参与,好的效果也不会长久。因此,在教学中要多种方式联合使用,不能光是重视教师的主导作用,而忽略了学生的主体作用。教学中较多的是提问式,但师生间的互动也不能仅靠提问,重要的是使授课内容吸引学生,让枯燥的内容不枯燥。[5]10要充分认识到学生是教学的主体,教学工作没有学生的主动配合不可能取得好的效果。
在启发式课堂教学中,教师可通过多媒体演示等多种教学手段创造一个学生都感兴趣的学习环境,适时提出一个具有启发性的问题,去激活学生的思维方向,唤起学生发现问题、探索问题的兴趣,使学生进入主动要学习的心理状态,努力营造出活跃有序的课堂氛围。[4]56这种研究型教学方式注重学生在教学中的主体地位,有利于营造一个轻松愉快的学习环境,有利于学生的个体化发展,能充分调动学生自主学习的积极性,激发学生的求知欲和创造性,强调培养学生分析问题和解决问题的能力、研究能力和创新能力、批判和探索精神,使学生能更好地适应社会发展的需要。
大学生思维活跃,他们的兴趣点很多,注意力很容易被吸引到他们感兴趣的地方,学习方面相对枯燥些,因此很多学生往往把注意力转移到课程学习以外的其他方面。如何把学生的兴趣吸引到课堂上来呢?可从如下两方面着手:
1.注意把工程问题和日常生活巧妙的联系起来,互换性与技术测量课程主要讲解机械产品几何量技术规范及其检测技术,但如果天天在那谈机械,学生会觉得那些离生活太远,内容太过枯燥。我们可实时地列举一些生活中的例子,让学生觉得互换性与技术测量就在我们身边。如讲到互换性对提高产品效率的作用时,列举被美国人称为“汽车之父”亨利.福特,他在1913年利用互换性原理率先采用流水线组装汽车,实现了10秒钟组装一部汽车的神话。使汽车的产量大幅度提高,生产成本则大幅度降低。此外,我还经常列举本校毕业生利用所学知识,在进行产品技术规范时发现商机,取得成功的例子,让同学们感觉我们的生活离不开互换性与技术测量,激发他们学好本课程的决心。
2.进行专题讨论,让学生参与教学过程,教学相长,师生互动,通过专题讨论使学生主动建构和拓展知识,培养学生发散思维能力。针对课程中的难点和重点内容进行专题讨论,如机床尾座各配合部位配合种类的选择;减速器输出轴几何公差的设计;齿轮各公差项目的设计。教师提前布置讨论课题,让同学们分组查阅资料进行准备。在专题讨论课上各组选派代表上台主讲,由教师和其他同学问辩,最后由教师进行总结与点评。在这种环境下,学生们各抒己见,创造力和智慧相互激励。学生的作用是双重的,既学习新知识,又传授新知识,是强化教学效果,发展学生个性的重要教学环节。[3]
精心布置课后作业,督促学生认真完成作业,100%的批改作业,有利于学生对课堂基本理论知识的巩固和应用,是提高教学质量的重要环节之一。
合理安排对各章相关典型习题难题的解析,特别是组织学生对部分习题“一题目多解”的方法进行讨论,可以收到事半功倍的效果。在课堂上适时地安排对每章的重点、难点内容或学生中普遍存在的问题进行简短的测试和分析,对基本内容的强化以及使教师及时了解学生的学习状况都是非常有益的。[6]130
实践教学包括认识实践、基本型实验、综合型(或研究型)实验以及课外科技活动。认识实践和基本型实验旨在通过实验使学生掌握实验的基本技能,虽一般为验证性的,但也是必要的实验教学环节,而综合型(或研究型)实验可以培养学生的分析归纳能力和综合应用所学知识解决实际问题的能力,课外科技活动则引导学生在动手实践中自学新知识,进行创新性研究训练。
如在讲授完极限的与配合这章后,带学生到三坐标测量室,利用坐标机迅速测量箱体孔径和轴径,并进行装配,让学生从孔轴尺寸差观察配合的松紧,从而加深学生对三类配合的认识,这种现场教学,提升了学生对工程问题的兴趣。讲完技术测量这章后,进行技术测量基本实验,通过实验教学,使学生认识常用的测量仪器;掌握仪器测量的基本原理、调试和操作使用方法、数据采集和处理方法;误差分析与测试报告的撰写。
在学生学习完“极限与配合”、“几何公差”、“表面粗糙度”这些基本理论后,再提高学生独立实验能力,培养科学实验方法的素质。这一阶段,我们安排了轴类零件和箱体零件的综合测量,要求学生根据零件图上技术要求,正确选择测量器具,对零件的尺寸、几何误差、表面粗糙度进行测量及综合评定,以确定零件的加工精度与质量。[7]87对那些有兴趣进行实验学习的同学,还允许他们选做典型零件的综合测量,如螺纹、齿轮等零件的综合测量。通过综合测量实验,培养学生主动学习能力,独立工作能力和综合设计检测方案、综合测量评定产品质量的能力。
另外,我们将大学生机械设计大奖赛,“挑战杯”科技作品大奖赛等课外科技实践活动作为培养学生创新意识和创新能力的辅助训练平台,组织学生参加并给予指导。机械设计及自动化一零级林文峰等同学制作的“单摆-球滚道‘永动机’”(张可为、胡凤兰指导)于2013年在第六届中南地区港澳特区大学生机械创新设计与制造大赛上获一等奖。这些课外项目为学生提供了更多的适合自身特点的挑战和培养机会,很好地调动了学生课程学习钻研的主动性和积极性。
考核不但是对学生学习课程的全面检查,而且是考查学生通过课程知识的学习所提高的能力以及应用知识的能力,对学生学习和教师教学具有重要的导向作用。为了抑制平时放松,考试临时突击的现象,我们加大了对学生学习过程的监控和考核,对于学生学习成绩实行综合考评,即课程总成绩由平时成绩(含平时考勤、作业、专题讨论)、实验成绩和期末考试成绩组成。
在试题设定上本着“重视基础,突出重点;重视应用,侧重能力;题型多样,结构合理”的原则,[8]16突出应用课堂知识的能力考核,着重考查学生对技术规范的理解程度,检验学生运用所学知识,分析与解决实际问题的能力。
教材是知识的载体,是学生学习中不可或缺的学习工具,高质量的教学效果,需要有高质量的教材和教学资源支撑。因而教材建设必须与教学改革紧密结合,我们根据本学科最新进展和多年的教学实践,建立了以“精度设计”为主线,以最新的基本技术规范入手进行《互换性与技术测量》教材的编写,从2005年以来,随着新标准的颁布和完善,我们陆续在高等教育出版社、机械工业出版社和华中科技大学出版社主编出版了《互换性与技术测量基础》多种教材,《互换性与技术测量实验指导书》及相应的多媒体课件等教学资料。出版以来不仅受到同学们的喜爱,也受到许多高校同行的欢迎和肯定,其中高等教育出版社出版的《互换性与技术测量基础》(胡凤兰主编),2009年被评为湖南省优秀本科教材。
改革教学方法,提高教学质量,培养高素质工程技术人才,是各类工程大学课程建设中的首要任务。教学模式和教学方法的改革与创新、实验与实践训练的建设,以及现代教育技术在教学中的运用最终都要落实在课程教学中的几个基本要素中,[3]因此规范课程教学基本要素,贯彻研究型教学理念,鼓励教师与时俱进,不断追求教学的更高境界,激发学生学习的积极性、主动性和创造性。才能为切实提高课程教学质量奠定基石,为国家培养出适应社会发展的高素质人才。
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[7]胡凤兰,程玉兰,等.应用型本科互换性与技术测量课程研究型教学模式的尝试[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2013(4):87-88.
[8]王 琳,李晓峰,等.浅谈“通信原理”课程教改的探索和体会[J].电气电子教学学报,2006(10):16-17.