摘要:針對當(dāng)前工科類本科課程設(shè)計集中體現(xiàn)的問題進(jìn)行課程實踐教學(xué)模式的改革及實踐研究。以學(xué)生為本,注重專業(yè)特點和需求相結(jié)合、理論和實際相結(jié)合。通過采取課程設(shè)計任務(wù)先行化、設(shè)計內(nèi)容系統(tǒng)化工程化、指導(dǎo)方式多樣化、評價體系指標(biāo)化等措施構(gòu)建內(nèi)容豐富、層次分明的課程設(shè)計體系。通過將先進(jìn)的設(shè)計方法和理念與課程設(shè)計相結(jié)合,將學(xué)生學(xué)習(xí)與教師科研、生產(chǎn)實際聯(lián)系起來,增強(qiáng)學(xué)生的主體地位,使學(xué)生能夠找到本課程內(nèi)容與其專業(yè)的應(yīng)用點和結(jié)合點,學(xué)會全面統(tǒng)籌的思考問題、分析問題和解決問題。調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生的工程系統(tǒng)觀念、工程技術(shù)能力和創(chuàng)新精神等。同時,也對教師提出了更高的要求,有利于教師素質(zhì)的提高,對大專業(yè)課程實踐教學(xué)體系的建設(shè)和發(fā)展也有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:工科院校;課程實踐;教學(xué)改革
作者簡介:衣秋杰(1978-),女,山東棲霞人,山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院,講師。(山東 青島 266590)
中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0122-02
高等教育作為知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新體系的基礎(chǔ),其責(zé)任是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才。隨著高等教育教學(xué)改革的深入,為實現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新精神、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的教育目標(biāo),在新修訂的教學(xué)計劃中,高等工程教育課程體系的安排正逐步打破以理論教學(xué)為主,以實驗教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)為輔的傳統(tǒng)課程體系結(jié)構(gòu),走向以工程設(shè)計為主線,各教學(xué)環(huán)節(jié)互相交叉的網(wǎng)絡(luò)課程體系結(jié)構(gòu)。課程設(shè)計是實踐教學(xué)體系中的重要一環(huán),是理論課與實踐課的一個結(jié)合過程。對于提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、解決實際問題的能力無疑起到了舉足輕重的作用。如何發(fā)揮課程設(shè)計這一實踐性環(huán)節(jié)在教學(xué)體系中的工程實踐作用,讓學(xué)生在課程設(shè)計中真正受到工程實踐知識和能力的培養(yǎng)尤為重要;如何提高課程設(shè)計質(zhì)量,使課程設(shè)計教學(xué)管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,全面提高實踐教學(xué)水平是工科院校教育工作者面臨的一個重要課題。
針對目前課程實踐體系中存在的主要問題,結(jié)合當(dāng)前課程設(shè)計實際情況,借鑒國內(nèi)外著名高校的先進(jìn)經(jīng)驗,結(jié)合自身的專業(yè)特點及學(xué)校辦學(xué)特點、地理優(yōu)勢,在對能源與動力工程專業(yè)課程設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行重組與改革的基礎(chǔ)上,通過教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革對課程設(shè)計進(jìn)行了一系列的研究與探索。并在此基礎(chǔ)上,對課程設(shè)計教學(xué)任務(wù)布置、課程設(shè)計內(nèi)容的選擇及組織、課程設(shè)計輔導(dǎo)與監(jiān)督以及課程設(shè)計評價體系的建立四個方面的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步改革和探索,以實現(xiàn)對課程設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行關(guān)鍵過程的質(zhì)量監(jiān)控,進(jìn)而提高課程設(shè)計質(zhì)量。
一、課程設(shè)計任務(wù)布置——課程設(shè)計任務(wù)先行
課程設(shè)計任務(wù)先行是指在課堂教學(xué)工程中,以大作業(yè)的形式提出課程設(shè)計題目,讓學(xué)生提前進(jìn)入課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的行為,可以使學(xué)生邊學(xué)邊用,活學(xué)活用。課程設(shè)計的目標(biāo)旨在鞏固學(xué)生所學(xué)基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力、獲取知識與信息的能力、獨(dú)立運(yùn)用理論知識解決實際問題的能力以及用通用的文字、圖標(biāo)準(zhǔn)確系統(tǒng)地表達(dá)成果的能力。通過課程設(shè)計真正達(dá)到使學(xué)生能夠全面系統(tǒng)的回顧和運(yùn)用理論教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)到的專業(yè)理論知識,學(xué)會全面統(tǒng)籌的思考問題、分析問題和解決問題的目標(biāo)。在課程教學(xué)過程中就提出課程設(shè)計的題目可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確,帶著問題學(xué)習(xí),有效增加了課程設(shè)計時間,加強(qiáng)了課堂教學(xué)與課程設(shè)計的結(jié)合,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性,縮短了以往課程設(shè)計過程中基礎(chǔ)知識回顧復(fù)習(xí)時間,更好地實現(xiàn)了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握和提高以及創(chuàng)新能力與綜合能力的培養(yǎng)。同時,課程設(shè)計任務(wù)先行布置,注重以理論聯(lián)系實際的方式將相關(guān)內(nèi)容的專業(yè)背景、科研信息與應(yīng)用、先進(jìn)的設(shè)計方法和手段在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出來,呈現(xiàn)給學(xué)生。這對專業(yè)教師提出了更高的專業(yè)素質(zhì)要求,需要教師不斷提高自己的知識儲備,不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu),有利于教師隊伍素質(zhì)的提高。
二、課程設(shè)計內(nèi)容的選擇及組織——設(shè)計內(nèi)容系統(tǒng)化工程化
隨著知識更新速度的加快,學(xué)科之間交叉互融現(xiàn)象越來越突出,如何將各課程的學(xué)習(xí)聯(lián)系起來,如何通過課程設(shè)計使學(xué)生對專業(yè)問題的解決和把握更準(zhǔn)確,如何使學(xué)生通過課程設(shè)計真正受到工程實際訓(xùn)練,這些問題的解決需要研究課程設(shè)計選題原則。在課程設(shè)計內(nèi)容的選擇上既要體現(xiàn)課程特點,又要體現(xiàn)寬口徑、大專業(yè)、大工程的觀點,以提高學(xué)生全面系統(tǒng)的思考問題、解決問題的能力;既要鞏固前面所學(xué)基礎(chǔ)知識,又要關(guān)聯(lián)后續(xù)課程內(nèi)容,以建立全局意識,體現(xiàn)專業(yè)性、科學(xué)性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性。
專業(yè)課教師雖然精通自己所授課程知識,但對本專業(yè)其他課程知識掌握的廣度和深度均要略遜一籌,對總體的把握可能也有欠缺。針對這種情況,首先各專業(yè)教師要根據(jù)本課程的教學(xué)要求,提出本課程設(shè)計內(nèi)容和計劃,然后組織專業(yè)教師集體研究各課程設(shè)計內(nèi)容,將各課程看似分散的課程設(shè)計內(nèi)容通過一個工程系統(tǒng)設(shè)計聯(lián)系起來,前后銜接。例如,能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中有機(jī)械課程設(shè)計、鍋爐課程設(shè)計、熱力發(fā)電廠課程設(shè)計、專業(yè)創(chuàng)新課程設(shè)計、泵與風(fēng)機(jī)課程設(shè)計、換熱器原理課程設(shè)計等內(nèi)容。這些課程設(shè)計看似分散,其實可以通過命題讓它們互相聯(lián)系,形成大工程系統(tǒng)的課程設(shè)計。
增強(qiáng)學(xué)生工程系統(tǒng)觀念,提高其解決問題的積極性。組織專業(yè)教師集體討論,選定某機(jī)組熱力發(fā)電廠(或制冷系統(tǒng))作為設(shè)計主對象,在課程設(shè)計中要求學(xué)生對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計,包括對其中所需鍋爐、換熱器等熱力設(shè)備(或制冷設(shè)備)個體設(shè)計,輔助設(shè)備的選型、管道的敷設(shè)等。通過這種方式將各課程設(shè)計內(nèi)容貫穿在一起,確保選題質(zhì)量,實現(xiàn)選題的專業(yè)性、科學(xué)性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性。學(xué)生所設(shè)計的內(nèi)容幾乎包含了其所學(xué)全部專業(yè)知識,對所學(xué)的專業(yè)知識就會有一個全面系統(tǒng)的認(rèn)識,并深入理解其中的關(guān)系,從而具備大工程的概念。對其以后的就業(yè)也可起到加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬口徑的作用。
通過課程設(shè)計使學(xué)生能夠找到本課程內(nèi)容與其專業(yè)的應(yīng)用點和結(jié)合點,樹立和強(qiáng)化學(xué)生的工程概念與意識,培養(yǎng)其解決實際問題的能力。將學(xué)生設(shè)計與教師科研、生產(chǎn)實際相結(jié)合,避免出現(xiàn)所設(shè)計的東西與工程實際脫節(jié),讓學(xué)生認(rèn)識到工程實踐知識與能力在設(shè)計中的重要性。工程系統(tǒng)設(shè)計需要整個學(xué)科專業(yè)教師互相溝通,合作交流,促進(jìn)教學(xué)與科研相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合。既鍛煉了學(xué)生應(yīng)用理論解決實際問題的能力,同時也加強(qiáng)了教師隊伍的建設(shè),提高了解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)具有一定工程實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新能力的科研及教學(xué)隊伍。
三、課程設(shè)計輔導(dǎo)與監(jiān)督——分散指導(dǎo)與集體指導(dǎo)相結(jié)合
將課程設(shè)計任務(wù)在課堂教學(xué)過程中以大作業(yè)的形式布置給學(xué)生,一部分基礎(chǔ)較好的學(xué)生就會提前進(jìn)入課程設(shè)計,在設(shè)計過程中,強(qiáng)化指導(dǎo)教師的責(zé)任意識和質(zhì)量意識,充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。在實際指導(dǎo)過程中實施分散指導(dǎo)與集體指導(dǎo)相結(jié)合的模式,發(fā)揮專業(yè)課教師的團(tuán)隊精神,保證給予學(xué)生指導(dǎo)的全面性和正確性。鼓勵學(xué)生將所學(xué)最新的設(shè)計方法和計算方法應(yīng)用到設(shè)計題目中,比如應(yīng)用自己開發(fā)的計算機(jī)輔助設(shè)計自編查閱圖標(biāo)小程序,交互式設(shè)計軟件等。在設(shè)計過程中,學(xué)生們遇到的問題肯定不同,可以針對各個同學(xué)進(jìn)行分散指導(dǎo)。當(dāng)課程教學(xué)結(jié)束,集體進(jìn)入到集中課程設(shè)計階段時,再針對共性問題、基礎(chǔ)問題進(jìn)行集中輔導(dǎo)。通過這種方式既鼓勵了先進(jìn),也能照顧到后進(jìn);既掌握了傳統(tǒng)計算方法,也提高了學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力。
在課程設(shè)計中,通過應(yīng)用開發(fā)的輔助設(shè)計軟件,讓學(xué)生分組分工合作完成一個完整的設(shè)計任務(wù),用CAD繪制不同部分設(shè)備部件結(jié)構(gòu)裝配圖。這樣,設(shè)計時要求學(xué)生互相討論、互相配合,而設(shè)計內(nèi)容又不相同,避免出現(xiàn)全班一個或兩個命題,設(shè)計說明書和圖紙大范圍雷同的情況。課程設(shè)計中采用新的教學(xué)手段和工具,加上軟件采用開放式思想及模塊化的結(jié)構(gòu),可以不斷添加新內(nèi)容來完善設(shè)計過程和方法,這會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動其使用計算機(jī)語言的主動性和積極性。通過設(shè)計過程中,不斷增添新的設(shè)計模塊來完成自己的課程設(shè)計,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和運(yùn)用計算機(jī)的能力。
實施分組指導(dǎo)與集體指導(dǎo)相結(jié)合的模式,可以發(fā)揮全體專業(yè)課教師的團(tuán)隊精神,在設(shè)計的不同階段給予最及時的專業(yè)知識補(bǔ)充,可以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的工程系統(tǒng)觀念,真正培養(yǎng)出復(fù)合型人才。
四、課程設(shè)計評價體系的建立——增加教師和學(xué)生互相考核
根據(jù)新的課程設(shè)計模式特點,對課程設(shè)計評價體系中包括的各個指標(biāo)進(jìn)行分解量化,編制《課程設(shè)計指導(dǎo)手冊》,建立較為全面的評價指標(biāo)體系和較為科學(xué)的評分準(zhǔn)則。課程設(shè)計評價體系的建設(shè)可以從教學(xué)基本條件、教學(xué)實施過程和設(shè)計效果三個方面進(jìn)行。課程設(shè)計教學(xué)基本條件指標(biāo)包括教學(xué)文件、物質(zhì)條件、師資力量,主要考察教學(xué)文件是否完備、實驗設(shè)備和場地是否滿足課程設(shè)計教學(xué)要求、教師隊伍結(jié)構(gòu)是否合理等;教學(xué)實施過程指標(biāo)包括教學(xué)目標(biāo)、課題選擇、指導(dǎo)情況、學(xué)生情況和成績考核,主要對課程設(shè)計實施過程進(jìn)行考察;課程設(shè)計效果指標(biāo)包括設(shè)計質(zhì)量、綜合評價,主要考察學(xué)生設(shè)計作品的質(zhì)量和課程設(shè)計取得的效果。其中增加了教師和學(xué)生互相考核環(huán)節(jié),充分利用這一環(huán)節(jié)的監(jiān)督作用充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,把以往教師督促學(xué)生變?yōu)閷W(xué)生積極追問教師,從選題、開題到結(jié)題,學(xué)生都要清楚本次課程設(shè)計在整個專業(yè)知識體系中的作用及要達(dá)到的目標(biāo),最大限度發(fā)揮指導(dǎo)教師的引導(dǎo)和啟發(fā)作用。教師也要通過學(xué)生的問題,積極掌握最新的設(shè)計方法和計算方法,及時了解行業(yè)信息,把工程實際和課程設(shè)計緊密聯(lián)系在一起。把課程設(shè)計變成教師和學(xué)生共同參與完成的實踐過程。
課程設(shè)計評價指標(biāo)體系和評分標(biāo)準(zhǔn)的建立規(guī)范了課程設(shè)計過程的組織與管理,是提高課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的保證??茖W(xué)的評價指標(biāo)體系及評分標(biāo)準(zhǔn)包括課程設(shè)計內(nèi)容選題程序、課題內(nèi)容質(zhì)量、課程設(shè)計考核制度、評價指標(biāo)等,比較龐大,還需要在教學(xué)過程中不斷修改、反復(fù)完善,在實踐過程中及時準(zhǔn)確地整理、分析和總結(jié)學(xué)生反饋的意見,建立較為全面的評價指標(biāo)體系和較為科學(xué)的評分標(biāo)準(zhǔn),客觀有效地評價每個學(xué)生的全面素質(zhì)情況、每個教師的指導(dǎo)情況,以確保課程設(shè)計教學(xué)要求目標(biāo)的達(dá)成。
五、結(jié)語
針對當(dāng)前本科課程教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的現(xiàn)實情況,結(jié)合自身的專業(yè)特點及學(xué)校地理優(yōu)勢,對在校生逐步試點,采取課程設(shè)計任務(wù)先行化、設(shè)計內(nèi)容系統(tǒng)化工程化、指導(dǎo)方式多樣化、評價體系指標(biāo)化新的課程實踐模式,初步發(fā)揮其目標(biāo)明確、內(nèi)容豐富、層次分明、針對性強(qiáng)、涵蓋面廣的優(yōu)點。自2008年起在全國“高教杯”全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽、全省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計大賽等賽事中山東科技大學(xué)學(xué)生多次榮獲一等獎,學(xué)生的實踐能力和動手能力明顯提高。如何進(jìn)一步發(fā)揮新課程實踐教學(xué)體系的優(yōu)勢將產(chǎn)學(xué)研結(jié)合起來豐富和完善課程設(shè)計內(nèi)容,如何將教學(xué)模式和現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)勢互補(bǔ),如何將課程實踐體系質(zhì)量評估指標(biāo)量化等一系列問題,還需要繼續(xù)實踐和完善。
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(責(zé)任編輯:孫晴)