董志奎 张 楠 李兴东 邱雪松 姚建涛
(燕山大学机械工程学院,河北 秦皇岛 066004)
随着我国社会主义现代化建设进程的不断推进,机械行业作为制造业的基础,对我国智能制造产业升级有重要作用[1]。 为了培养符合新时代要求的综合素质人才,机械专业的教学改革、探索创新有着重要意义[2]。
突如其来的新冠肺炎疫情为世界人民带来了灾难,在我国疫情防控措施有序地进行下,各大高校陆续恢复了教育教学进程,线上教育得到了迅速发展,各学科的教学方法也不得不随之调整, 然而在仓促的调整中,也暴露出了许多问题,严重影响着教学效果[3]。
后疫情时代下,各大高校学生已陆续返校,但为响应疫情防控号召, 同时也为了进一步提升教学效果,适应新时代的发展需要,各高校逐渐出现了线上线下融合的教学模式[4]。 然而机械专业的人才培养不仅在于理论知识,实践也非常重要,因此,不能盲目采取线上线下的教学模式,应根据专业特点从提升教学质量、人才培养质量的角度出发,结合社会发展需要和现有教学资源,合理设计教学模式。
机械专业基础课是其专业方向的核心课程,主要包括:机械制图、机械原理、机械设计、公差与配合、工程材料、理论力学、材料力学、控制工程基础等。 主要培养学生掌握专业基础理论知识、基本的专业实践方法和技能、正确的思维方法及其综合运用。
机械专业基础课之间具有较强的相互关联性、系统完整性和综合实践性。 但在当前学时普遍被压缩的情况下,各门专业基础课不得不进行删减,从而导致各门课程之间的联系性、 完整性和综合性被破坏,学生难以对机械的学习有全局性的认知,因此,出现学习难、掌握慢、遗忘快、实践差、理解片面的现象。 究其本质,是基础课之间缺乏有效的融合设计,割裂现象日趋严重。
在后疫情时代下,线上线下混合式教学模式得到了各大高校的青睐。 对于机械专业,如果简单地分割为线上和线下部分,会加剧各科间联系性、完整性和综合性的破坏, 同时也由于无法提供生动的教学资源、活跃的课堂气氛以及有效的监督和引导,导致学生听课效率降低。
因此, 结合有限的学时要求, 分析各科知识的侧重点,在不损失各科之间相互关联性、系统完整性和综合实践性的前提下,探索新的教育教学模式具有重要意义。
根据机械专业基础课程的特点,结合我校机械专业学生的培养要求,对新时代的教学模式展开探索研究。 首先将各学科知识体系进行重构,在不损失各科之间相互关联性、 系统完整性和综合实践性的前提下,合理规整各科的教学内容;然后研究各科教学内容与线上线下混合教学模式的融合, 以提升教学效果;再利用现代化信息技术开发生动形象的配套教学资源,以促进学生的理解和学习。
在有限的学时下,各门基础课不仅要考虑自身知识体系的完整性、系统性和稳定性,还要考虑各科之间的相互关联,避免各自为政。 因此,需要在理论、技术、应用层面,将各门基础课的知识点进行模块化、分层化,在不同层级中将知识点模块化串联。
首先,各学科按照自身知识体系的教学安排,将不同教学内容模块化分解为低层、 中层、 高层知识和能力。 然后在三层知识体系中,寻找各学科之间的关联,在教学过程中突出关联性的重要性。 最后再根据具体学时要求,综合分析各学科删减和强化的相应内容。
对于机械专业的基础课,理论与实践并重,因此,要根据不同知识特点, 合理分配线上线下教学安排。各学科按照其不同教学阶段的知识特点,将知识分为概念型、浅层理解型和深层理解实践型三类。 对于概念型知识,不需要深层次的理解,故安排在课前课后的线上自学模块中学习,可以充分发挥线上学习的便利性。 对于浅层理解型知识,教师线上开设公开课,并利用线上丰富的优秀教学资源,可以让学生更加生动形象地掌握和理解。 对于深层理解实践型知识,需要在实践过程中不断启发和理解, 故安排为线下课程,通过教师利用实际工程案例, 让学生亲身动手实践,以达到学以致用的目的。
学科竞赛为学生提供了知识实践、应用和创新平台,能够让学生明确学习目标、提升学习兴趣和动力,在教学过程中积极鼓励并指导学生参与学科竞赛对学生的学习有重要作用。 因此,应积累历年学科竞赛中的优秀作品,按照知识点分类,逐渐形成线上教学资源,以提升学生学习兴趣。
传统的挂图、板图、模型已经不能满足现代化教学需求,虚拟现实技术与课程融合,能够让竞赛案例、工程案例等生动形象地呈现, 有助于学生的深刻理解。 因此,借助学科竞赛优秀作品、工程案例等资源,开发虚拟现实学习平台,使学生在学习过程中更有参与感和成就感。
在线上线下的教学模式下,考核制度也应多元化发展,建立以产出为导向的考核制度,将考核重点从传统的考试分数,转化为综合能力的评价。 本教改考核制度包括思政素质考核、 学习过程和阶段效果考核、期末总体学习效果考核。
学习过程和阶段效果考核,通过实践能力综合训练、线上学习单元测验、平时课堂测验、阶段单元测验、课堂讨论答辩等环节的综合表现评定。 促使学生将精力用在平时学习和积累中,改变期末临时突击的应付式学习状况。 期末总体学习效果考核,即期末闭卷考试,能在一定程度上反映学生的总体情况、课程知识结构中的难易点设计合理性等,有利于促进教学的持续改进。
本文在后疫情时代背景下, 结合新时代发展需求,综合分析了机械专业基础课程的特点和学生学习现状,提出了新的教学模式改革方案。 综合分析机械专业基础课程特点, 将知识结构体系分层化重构,保证了各学科之间的相互关联性、系统完整性和综合实践性,有助于学生全面理解机械学科的学习。 根据机械专业培养特点, 结合线上线下混合教学模式的优势,合理配置了各学科线上线下教学内容,充分利用了有限的课时,提升了教学效果。 在教学过程中贯彻以赛促教,结合虚拟现实技术开发学习平台,提升了课堂形象性和趣味性。 根据新教学模式的特点,对课程考核制度进行了改革创新,将考核重点从传统的考试分数,转化为综合能力的评价。