机械类专业基础课教学评价方案的研究

2020-01-07 10:17运,邓
科技创新与生产力 2020年3期
关键词:机械类基础课专业

冯 运,邓 飞

(河北科技大学机械工程学院,河北 石家庄 050018)

近年来,随着国际分工与竞争环境的变化,我国正由“中国制造”向“中国创造”转变,在由资源主导型经济向技术创新主导型经济转变的过程中,最为关键的是大力提高我国的自主创新能力。机械类专业作为产业发展需要的基础专业之一,在自然责无旁贷,当下最迫切的是培养具有较强创新能力的高素质、专业型人才和拔尖创新人才,以适应社会和就业需求[1]。教学评价是实现教学培养目标的重要手段之一。国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)明确提出要改进教育教学评价,根据培养目标和人才理念,建立科学、多样的评价标准,探索促进学生发展的多种评价方式,激励学生乐观向上、自主自立、努力成才[2]。为了全面提高学生的创新能力和实践能力,达到培养创新人才的目的,切实推进课程考核及评价体系改革已经刻不容缓[3]。

1 机械类专业基础课概述和教学评价现状

“机械原理”“机械设计”“互换性与技术测量基础”等是机械类专业的基础课程,这类课程既是基础课又有较强的实践性,在机械类各专业教学计划中占有极其重要的地位。专业基础课既起到联系设计类课程与制造工艺类课程的纽带作用,又是从专业基础课过渡到专业课教学的桥梁。专业基础课在教学内容上着重讲授基本知识、基本理论和基本方法,在培养实践能力方面着重设计构思和设计技能的基本训练,对今后从事机械设计和研究工作起到增强适应能力和提高开发创新能力的作用。

教学评价是教学实施过程中一个重要的环节,是实现教学目标的重要保障。机械类专业基础课教学评价的现状可归纳为以下2 个方面。

1)评价形式简单。目前大多数高校机械类专业基础课教学评价采用的是传统的以考试为主的定量评价方式,如河北科技大学机械工程学院的课程考核就是以期末学生考试成绩为主,平时成绩为辅,期末考试成绩占80%,平时成绩占20%,平时成绩包括作业、实验和课堂考勤。因传统考试将理论试卷成绩作为学生课程学习效果最主要的评价,所以学生的记忆力至关重要,而具体分析问题、解决问题的能力则处于次要地位。这种简单的评价方式比较适合评价传统的应试型课程的教学效果,不适合对创新型人才培养模式下的教学效果进行有效评价[4]。

2)评价内容书本化,教学评价结果化。教师出题主要围绕学生的学习教材,试卷内容记忆性和理论知识所占比例较大,有些教材又是连续多年使用,难以避免出现试卷内容雷同的现象,一些学生平时不学习,到了期末突击看书,依据往届学生的考试试卷内容复习,最后即使通过考试达到及格要求,也对所学科目的内容没有印象;有些学生虽然掌握了一些理论知识,但对这些理论知识在实际设计中的应用一无所知,更没有达到培养和提高学生分析能力、设计能力和创新能力的教学目的。

专业基础课的学习阶段是学生设计理念、工程意识逐步形成的阶段,对学生后续课程的顺利进行和将来从事机械设计工作都有直接的影响。根据学生毕业设计中存在的问题反馈,这些专业基础课的理论知识在机械设计中的实际应用是学生的薄弱环节。究其原因主要是教师在讲授这类课程时,过于注重理论知识,而忽略了对学生工程实践能力的培养。这也与现有的教学评价方法有关,现有教学评价内容以考试为主,考试是在有限的时间内完成的,而与实际相关的设计类题目很难在短时间内完成,在这种考核方式的驱动下,为了保证学生的通过率,教师授课多以基础理论为主,学生也更多地关注书本上的基本理论和基本概念。这种以考试成绩为主的评价方法无法有效监督学生的学习过程,评价结果也无法真实反映学生的学习效果,更无法对学生的综合实践能力做出有效系统的评价。

2 新教学评价方案的构建

2.1 教学评价指导思想的确立

近年来学生给教师的印象是学习主动性差,上课精力不集中,手机不离手,微信、QQ 聊不停,严重影响上课的效率,如何将学生拉回课堂,是每位教师面临的问题。目前主要从2 个方面来着手解决,一是调整教学模式,找出适合当代学生特征的教学方式。现代学生的生长环境决定了他们具有以下特点:善于使用各种电子产品,喜欢表现自己,对感兴趣的事情喜欢探索挑战和体验等,因此要善于利用多媒体与多种教学手段相结合,激发学生的学习兴趣,善于提出问题,激励学生参与到课堂教学当中,引导学生自己找到解决问题的方案,在这个过程中,将枯燥的理论知识通过工程实例教授给学生。二是建立多元化的教学评价体系,促进学生主动学习,注重平时知识的积累,尤其是在课堂教学过程中注重实践能力的积累。这2 个方面是相辅相成的。

2.2 新教学评价方案的特点

1)评价形式多样化,教学评价过程化。期末考试大多侧重对理论知识的考核,要减少期末笔试所占评价的比重,相应地增加对学生实际应用能力的考核。比如撰写小论文、PPT 制作、课堂分组讨论、课堂发言讲解等,这类评价要贯穿整个教学过程,时时引导和激励学生主动学习,实现教学评价过程化。这种评价可对教学过程进行不间断的质量控制,并不断反馈教学信息,实现对教学全面而有效的评价,有助于了解学生的学习状态与效果,有助于纠正教师教学过程中的偏差,尤其是针对学生个体而言,连续地评价反馈信息,能够客观而全面地还原学生的学习过程,反映学生真实的实践能力与水平的消长过程[5]。

2)评价内容科学化。在评价内容设计上需体现对学生运用知识的能力、设计能力和创新能力的培养。在教学过程的不同阶段,选用不同的教学评价内容,评价内容由浅入深、由易到难、由认识理解基本知识到实际应用这些理论知识,分层次设计评价内容,不断激发学生的学习兴趣,逐步培养和提高学生创新思维能力。

3)评价主体多元化。以往教学评价的主体只有教师,评价主体单一,为了提高评价的客观性和公正性,评价主体除了教师,还增加了学生自评和学生互评。学生自评有助于学生了解自己的差距,发现自身的问题所在,从而不断调整和改进学习方法;同学朝夕相处,相互之间最了解,学生互评可以促进学生之间的交流,相互学习,取长补短,营

造良好的学习氛围。

3 教学评价方案的具体实施

以“机械原理”课程为例,“机械原理”是高等工科院校本科机械类各专业培养计划中的一门重要的专业基础课,学生通过本课程的学习掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。该课程在培养高级工程技术人才中具有增强学生对机械技术工作的适应能力和激发创新能力的作用。

为了真正达到上述教学目的,建立了新的教学评价体系,评价方式更加多样化,在期末考试和平时成绩的基础上,新增三次大作业,在最终的教学评价中平时成绩占20%,大作业占40%,期末考试占40%;大作业与工程实际相关,充分体现了理论知识在实际中的应用,侧重培养学生的综合能力,这种教学评价从只注重考试成绩转向既考核理论知识又重视学生创新实践能力的培养。

“机械原理”第一节课会介绍课程研究对象和研究内容,先将要学习的各种常用机构介绍给学生,帮助学生初步认识常用机构;在讲解完连杆机构的特点、应用场合和设计后,为了加深学生对各种机构的认识和对所知识点的掌握,老师布置课下作业,学生以小组为单位,可通过各种途径查找这些常用机构在生活生产中的应用,将机构的特点、自由度的计算、原动件的选择等知识点做成PPT。每位同学都要作出方案,先小组讨论,找到组内最好的,再一起进一步完善,最后讲解给全班同学。

鉴于以往学生课堂听课状态和课后作业完成情况,在布置这门作业之初,很担心学生提交的作业质量,但出乎意料,学生完成得都非常好,有的组做的内容甚至覆盖了以前所学的所有知识点,有的组PPT 做得生动有趣,有的做得科学严谨。在学生讲解的过程中,每位同学根据参与的程度对组内同学作出评价,根据PPT 和讲解的效果对组外同学作出评价,教师也对每个组作出评价,这些评价按不同的权重计入学生的成绩中。

常用机构是“机械原理”的主要研究对象,但随着机构学的发展,一些新型机构,例如冗驱机构、变胞机构等不断涌现,教师需鼓励学生通过各种途径搜集资料,按照课本上常用机构的介绍思路,将这些新型机构的特点、工作原理和应用场合等讲解给其他同学。先学生互评,然后教师根据学生的作品给出相应的评价,可量化为分数,这样既提升了学生学习的兴趣,也激励了学生去认识现代机构的发展状况。

学生对“机械原理”课程的基本知识有一定认识和领会后,便可结合实例了解这些基本知识的应用。每年国家或省级教育部门都会举办各种学科竞赛(如无碳小车、机械创新大赛、节能减排大赛等),以培养大学生创新设计意识、工程实践能力和团队协作精神为目的,其命题范围依专业或学科划定,与专业知识密切相关,竞赛的命题设计来源于当前社会需求,具有较高的社会应用价值。

可组织学生分组对以往竞赛的成功作品展开讨论,分析作品的优缺点,学生也可以提出自己的设计。例如无碳小车的转向机构,可以用曲柄连杆机构,也可以用凸轮机构等,结合这些机构的优缺点以及在实际使用中的问题,鼓励学生设计自己的无碳小车转向机构,这样与实际相结合,既提高了学生的学习效率,同时也培养了学生的设计能力,比单纯讲解理论知识的教学效果要好很多。最初学生可能是被动思考,经过一段时间的训练,学生的积极性被调动起来,随着知识的积累,很多好的创意就会出现,甚至有些学生根据生活中遇到的一些问题,自己提出设计方案,大家一块讨论,学生分析问题的能力、独立思考能力和设计能力都有了很大的提高。

在学期结束时,每位学生都要有自己完整的设计作品,从机械运动方案的拟定到机构运动尺寸的确定,需根据竞赛要求编写设计说明书和PPT 讲解稿,然后学生和教师对作品作出评价。

以上教学评价内容不仅培养了学生的设计创新能力,而且对学生的表达能力、查阅资料的能力、团队的合作能力都有一定的锻炼提高。

这种教学评价方案贯穿整个课程教学的始末,可以促进学生重视平时的学习和实践能力的提高,使教学评价真正起到监督和激励的功效,能够调动学生学习的积极性和主动性。这种教学评价方案的实施取得了显著效果,学生的出勤率明显提高,课堂气氛活跃了很多,课后作业抄袭现象也显著减少。同时这种评价方法也对教师提出了更高要求,一方面促进教师不断学习和提高,努力设计出应用性强、联系实际的题目;另一方面则要求教师善于倾听、协调、引导和激励学生,对学生作出公正合理的评价。

4 结束语

随着全球经济一体化进程的加快以及科学技术的高速发展,社会竞争愈加激烈,各行各业对人才的需求已由数量规模型转化为素质效率型,专业知识面宽且应用能力强、创新思维广及实践能力强的高素质大学生就成为社会需求的重点[5]。科学合理地制定教学评价方案是培养出社会需要的综合型人才的重要保障。机械类专业基础课对学生的毕业设计和今后从事的工作具有重要的指导作用,因此这类课程的教学要求非常高,笔者提出的这种教学评价方案在本校教学实施的过程中,取得了非常好的效果,但也发现了一些问题和不足,例如教学评价细则不够规范,导致学生评价有时很随意,需要将评价细则更细化,使评价更公正合理。在评价内容的设计上需要进一步完善,使其更贴近工程实际,最终使学生的理论知识学习和实践能力培养更紧密结合起来。

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