劉世豪+張燕+王濤+郭志忠

[摘 ? ?要] ? ?為了提高農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)效果，對該類課程的教學(xué)過程和考試內(nèi)容進行了改革嘗試。結(jié)合當(dāng)前農(nóng)機專業(yè)機電類課程學(xué)時少的特點，擬定了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和方法，并據(jù)此設(shè)置了課程的考試內(nèi)容。針對農(nóng)機專業(yè)學(xué)生2013年“自動化機械設(shè)計”課程考試的成績進行了系統(tǒng)分析，根據(jù)該課程考試成績分析的結(jié)果，提出了改進教學(xué)方法的有效措施，對農(nóng)機專業(yè)其他機電類課程的改革也有一定的借鑒作用。

[關(guān)鍵詞] ? ?教學(xué)效果;考試成績;教學(xué)改革;專業(yè)課程

[中圖分類號] ? ? G642 ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1005-4634（2014）06-0068-03

隨著我國農(nóng)業(yè)機械化與自動化的迅速發(fā)展，為了提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，不少農(nóng)業(yè)類高等院校的農(nóng)機本科專業(yè)均設(shè)有機電類課程。由于農(nóng)業(yè)機械工程學(xué)科專業(yè)的整體教學(xué)學(xué)時的壓縮，農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)任務(wù)和內(nèi)容都發(fā)生不同程度的改變，一些課程從必修課被改成選修課，而且學(xué)時也相應(yīng)減少。但每學(xué)年選這類課的學(xué)生人數(shù)依然較多，教學(xué)任務(wù)較重，在此背景下，為提高課堂效果，農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)內(nèi)容和方法改革是十分必要的[1]。

在農(nóng)機專業(yè)機電類課程教學(xué)與考試的改革過程中，怎樣鑒定教學(xué)內(nèi)容完整與否、教學(xué)手段適當(dāng)與否、教學(xué)預(yù)期效果能否實現(xiàn)等核心問題都需要得到解決。課程教學(xué)是一個教師與學(xué)生通過課堂雙向交流的動態(tài)過程，往往受各種主觀或客觀因素的影響，因而教學(xué)效果是否理想，很難進行準(zhǔn)確的判斷，通常是根據(jù)經(jīng)驗進行評判，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確地從評判結(jié)果中找到需要改進的各教學(xué)環(huán)節(jié)。為了解決以上問題，海南大學(xué)農(nóng)機專業(yè)一直嘗試在機電類課程方面進行積極的教學(xué)與考試改革，根據(jù)學(xué)校新公布的教學(xué)大綱，重新規(guī)劃了機電類課程的教學(xué)任務(wù)和內(nèi)容，對課程考試模式進行了積極有效的改進，并對學(xué)生的考試成績進行全面的分析，進而發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中所存在的各種問題，為農(nóng)機專業(yè)機電類課程教學(xué)內(nèi)容和方法的改進提供有益的指導(dǎo)。

1 ? ? 農(nóng)機專業(yè)機電類課程教學(xué)過程改革

農(nóng)機專業(yè)機電類課程是運用系統(tǒng)的觀點綜合了農(nóng)業(yè)機械工程和電氣工程等學(xué)科專業(yè)知識，其特點如下。

1）從教學(xué)內(nèi)容看：農(nóng)機專業(yè)機電類課程是農(nóng)業(yè)機械系統(tǒng)知識和控制系統(tǒng)知識的綜合與深化。

2）從課程體系看：學(xué)習(xí)農(nóng)機專業(yè)機電類課程需要預(yù)先掌握機械制圖、工程力學(xué)、機械原理、自動控制原理、電工學(xué)、農(nóng)業(yè)機械學(xué)、機械設(shè)計等相關(guān)課程。

3）從學(xué)生認(rèn)知角度看：是對已掌握專業(yè)課內(nèi)容的復(fù)習(xí)，在融會貫通后加以應(yīng)用。

農(nóng)機專業(yè)機電類的課程決定了在教學(xué)過程中需要注重知識的理論性、應(yīng)用性和復(fù)合性。理論性是指該類課程與農(nóng)業(yè)機械工程專業(yè)一系列課程是的理論基礎(chǔ)緊密結(jié)合;應(yīng)用性是指該類課程內(nèi)容來源于實際的農(nóng)業(yè)機械工程，并可用于實際農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計;復(fù)合性是指該類課程內(nèi)容涉及到農(nóng)業(yè)機械工程和電氣工程等領(lǐng)域許多相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容。因此，本課程能培養(yǎng)學(xué)生具備整體的觀念、提高學(xué)生農(nóng)業(yè)機械系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的水平。

由于目前農(nóng)機專業(yè)機電的技術(shù)基礎(chǔ)課和其它專業(yè)課的學(xué)時均有不同程度減少，需要結(jié)合這一實際以及學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況來制定教學(xué)目標(biāo)。因此，通過學(xué)校農(nóng)業(yè)機械工程學(xué)科的各位專業(yè)教師充分討論，認(rèn)為機電類課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生具備如下幾方面的能力：（1）掌握現(xiàn)代農(nóng)機系統(tǒng)的設(shè)計能力，能夠?qū)嶋H的農(nóng)機機電系統(tǒng)進行理論分析，并建立相應(yīng)的力學(xué)數(shù)學(xué)模型;（2）掌握解決農(nóng)機機電系統(tǒng)主要設(shè)計問題的能力，能夠運用農(nóng)業(yè)機械工程學(xué)科知識分析和設(shè)計典型農(nóng)機機電系統(tǒng)裝置;（3）掌握農(nóng)機機電系統(tǒng)的自動控制方法及方法在各種工況下進行應(yīng)用的技術(shù)流程和實現(xiàn)途徑。

為了達到所制定的教學(xué)目標(biāo)，有必要對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考試模式和成績評價等進行整體規(guī)劃和系統(tǒng)分析，全面掌握教學(xué)過程中師生交流互動情況，特別是學(xué)生是否學(xué)有所獲。

完整的教學(xué)內(nèi)容是完成教學(xué)目標(biāo)、豐富學(xué)生知識的重要保障，由于課時壓縮，如果減少課程的教學(xué)內(nèi)容，則會導(dǎo)致學(xué)生不能獲得全面的知識，難以解決復(fù)雜的工程實際問題。為解決以上問題，對農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)內(nèi)容進行系統(tǒng)規(guī)劃，將重要的基本概念、基本原理和方法作為教學(xué)重點，并對這些教學(xué)重點進行系統(tǒng)整合形成主要的教學(xué)內(nèi)容。在課堂教學(xué)過程中，重點講解典型的、基礎(chǔ)性和實用性較強的知識。農(nóng)機專業(yè)機電類課程的重點教學(xué)內(nèi)容包含以下幾個方面：（1）機械結(jié)構(gòu)：主要包括農(nóng)機機電系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)特性以及工作原理;（2）系統(tǒng)建模：主要包括農(nóng)機機電系統(tǒng)的一體化建模方法;（3）控制對象：主要包括農(nóng)機機電系統(tǒng)的動力系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu);（4）評判指標(biāo)：主要包括農(nóng)機機電系統(tǒng)工作的力學(xué)性能指標(biāo);（5）分析設(shè)計：主要包括典型農(nóng)機機電系統(tǒng)的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計與分析方法。

農(nóng)機專業(yè)機電類課程教學(xué)內(nèi)容是以農(nóng)機機電系統(tǒng)的動態(tài)特性為切入點，以工作原理、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為重點，以農(nóng)機機電系統(tǒng)綜合分析為手段，以機電一體化設(shè)計方法為特色，實現(xiàn)農(nóng)機機電系統(tǒng)綜合性能的優(yōu)化。

教學(xué)方法是保證課堂教學(xué)順利進行的重要手段，直接關(guān)系到能否將必修的知識有效傳授給學(xué)生。為提高農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)效果，結(jié)合專業(yè)特點和多年經(jīng)驗，總結(jié)并實踐了如下幾條教學(xué)方法：（1）實驗與工程實踐;（2）積極引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)和復(fù)習(xí);（3）部分章節(jié)采用討論式教學(xué);（4）讓成績優(yōu)秀的學(xué)生進行課堂講解;（5）針對重點和難點，采取啟發(fā)式教學(xué)逐步加以解決。

2 ? ? 農(nóng)機專業(yè)機電類課程考試內(nèi)容改革

考試是檢驗教學(xué)效果和提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的有效途徑，還可根據(jù)考試結(jié)果分析出教學(xué)過程中的問題，從而改進師生之間的互動交流[2]。在考試實施過程中，試題是決定考試結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。在制定農(nóng)機專業(yè)機電類課程試題的過程中，注重考查學(xué)生對基本概念、基本理論和方法的理解，以及運用基礎(chǔ)知識解決工程實際問題的能力，盡量讓課程考試能完整反映教學(xué)內(nèi)容和方法的改革效果，并且使考試結(jié)果能夠為教學(xué)過程的改善提供更有效的反饋。另外，由于農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)效果受其他先修課程知識掌握情況的影響較大，命題時需要適當(dāng)涉及一些先修課程的基礎(chǔ)知識。

農(nóng)機專業(yè)機電類課程考試主要考查學(xué)生兩方面的知識和能力：（1）基礎(chǔ)知識考查：基本概念、基本原理的掌握情況、課程知識系統(tǒng)的掌握情況;（2）實踐能力考查：利用基礎(chǔ)知識分析和設(shè)計農(nóng)機機電系統(tǒng)的能力。

在教學(xué)過程中需要使學(xué)生具備以上兩方面的知識和能力，而學(xué)生是否掌握這些知識和能力則需要通過考試來檢驗[3]，學(xué)生能否利用基礎(chǔ)知識解決農(nóng)機設(shè)計問題則是教學(xué)目標(biāo)是否完成的有效手段[4]，教學(xué)過程中，基本原理是通過學(xué)生所熟知的機械設(shè)計問題引出的，這些教學(xué)方法能否促使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和提高實踐能力，則需要對學(xué)生的考試結(jié)果進行全面分析。

從2010學(xué)年開始至今，對農(nóng)機專業(yè)機電類課程考試方式進行了改革，題型分為填空題、問答題、計算題、分析題，這四種類型題考核目的如下：（1）填空題主要考查學(xué)生對這類課程基礎(chǔ)知識的掌握情況。農(nóng)機專業(yè)的先修課程如機械制圖、工程力學(xué)、機械原理、自動控制原理、電工學(xué)、農(nóng)業(yè)機械學(xué)、機械設(shè)計等課程的基礎(chǔ)知識也被廣泛運用于機電類課程，通過對填空題的考試結(jié)果進行分析，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、先修課程對這類課程的影響。填空題分值占卷面總分的25%～30%;（2）問答題主要考查學(xué)生對農(nóng)機機電系統(tǒng)設(shè)計原理和方法的掌握情況及其對原理和方法的理解能力，問答題分值占卷面總分的20%～30%;（3）計算題主要考查學(xué)生對基本概念和理論方法的應(yīng)用水平，計算題由2道小計算組成，計算題分值占卷面總分的20%～30%;（4）分析題主要考查學(xué)生運用基礎(chǔ)知識分析和解決農(nóng)機機電系統(tǒng)設(shè)計問題的實踐能力，分析題也由3道左右小題組成，這些小題的編排順序具有很強的邏輯性和層次性，能啟發(fā)學(xué)生正確解題，歷年的實踐經(jīng)驗表明，這種考查方式能夠很好地檢驗教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，分析題分值占卷面總分的25%～30%。

從2010年開始，每年在第一次堂課就向?qū)W生講解課程的教學(xué)大綱，讓學(xué)生全面了解課程各章的教學(xué)任務(wù)和內(nèi)容、應(yīng)掌握的重點和難點。在教學(xué)過程中及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，有助于把握教學(xué)進度、合理安排教學(xué)內(nèi)容，還根據(jù)教學(xué)大綱來擬定考試內(nèi)容，通過分析考試結(jié)果來全面了解教學(xué)過程中存在的問題，并采取有針對性的措施予以改進和完善，形成教學(xué)與考試的良好雙向互動（見圖1）。

3 ? ?基于考試案例的教改方法研究

為了檢驗農(nóng)機專業(yè)機電類課程教學(xué)與考試改革措施的可行性，以學(xué)校農(nóng)業(yè)機械化及電氣化專業(yè)開設(shè)的“自動化機械設(shè)計”課程為案例進行研究，該課程目前為專業(yè)選修課，學(xué)時為32學(xué)時。本文通過對2013學(xué)年的“自動化機械設(shè)計”課程考試成績進行總體分析，并對該學(xué)年考試的各部分得分情況進行全面對比和分析，探索影響考試成績的教學(xué)因素，對課程的教學(xué)效果進行全面和客觀的評價，從而得到有針對性的教學(xué)改進方法。

3.1 ? ?課程考試結(jié)果的總體分析

2013學(xué)年“自動化機械設(shè)計”課程理論部分考試的卷面組成特點如表1所示，參加考試78人的平均分71.23，平均分以下的學(xué)生占總?cè)藬?shù)的48.72%，如表2所示。該學(xué)年的“自動化機械設(shè)計”考試結(jié)果基本反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，各段分?jǐn)?shù)的人數(shù)組成合理，證明此次考試卷面的考題設(shè)置是科學(xué)的。但是從整體成績來看，平均分不是很高，說明教學(xué)內(nèi)容講解不夠細致或者是部分教學(xué)目標(biāo)超過學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況。另一方面，從考試分?jǐn)?shù)段構(gòu)成來看，低分段（75分以下）學(xué)生所占的比例相對比較大（約為59%），因此，應(yīng)該對低分段成績進行深入分析，從而找出有效的教改措施。

3.2 ? ? 基礎(chǔ)知識部分的考試成績分析

基本知識的考查內(nèi)容主要分布在填空題、問答題，在考試分析中僅分析2013年填空題的成績。填空題考查的內(nèi)容是這類課程和先修課程最重要的基礎(chǔ)知識，這些是需要學(xué)生熟練掌握的，然而此次考試結(jié)果分析表明，填空題、問答題的平均分僅占其整體分值的73%，這表明當(dāng)前學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握情況并未達到教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)，預(yù)期填空題、問答題的平均分占其整體分值的80%。

3.3 ? ? 綜合應(yīng)用能力的考試成績分析

綜合應(yīng)用能力的考查內(nèi)容主要分布在計算題和分析題，本文主要研究2013學(xué)年該課程考試的分析題和計算題成績。

計算題和分析題的內(nèi)容是本課程主要的知識運用部分，主要考查學(xué)生分析和解決農(nóng)機機電系統(tǒng)設(shè)計問題的綜合水平。然而此次考試結(jié)果分析表明，計算題和分析題的平均分占整體分值的69%，學(xué)生對專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力略高于教學(xué)預(yù)期目標(biāo)（預(yù)期平均分僅占其整體分值的65%）。

3.4 ? ?教學(xué)改進方法探討

根據(jù)以上成績分析，提出如下教學(xué)改進方法。

1）低于平均分的學(xué)生占所有參加考試學(xué)生的比例接近50%，這說明該課程的教學(xué)內(nèi)容和方法需要進一步完善。由于該課程還受先修課程的影響，為了全面提高教學(xué)質(zhì)量，需要對各門課程的內(nèi)容進行優(yōu)化配置，協(xié)同努力推進。

2）基礎(chǔ)知識部分平均分占其整體分值的73%，這個結(jié)果表明，學(xué)生對該課程基礎(chǔ)知識掌握的不是非常扎實，這一點嚴(yán)重影響該課程內(nèi)容的理解和掌握，因此，在今后的教學(xué)中，基本知識點和基本原理需要重點講解，努力使基礎(chǔ)部分的平均分占其整體分值的80%以上。

（下轉(zhuǎn)第80頁）

3）綜合應(yīng)用部分的平均分約占其整體分值的69%，這個結(jié)果表明，學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程后所掌握的農(nóng)機機電系統(tǒng)分析方法高于預(yù)期，這表明多數(shù)學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，可以掌握農(nóng)機機電系統(tǒng)分析方法，能運用分析方法解決一些實際問題。然而，由于學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握并不是很扎實，還不能將實際問題完全解決，所以在講授知識運用時，應(yīng)注重通過案例教學(xué)使學(xué)生對基本原理和方法能融會貫通。

4）75分以下的學(xué)生在整個試卷所得分?jǐn)?shù)中低于平均分，約占59%，為全面提高學(xué)生成績，需要制定適合學(xué)生水平的教學(xué)內(nèi)容及相應(yīng)的教學(xué)方法，從基礎(chǔ)和運用兩方面同步著手提高教學(xué)效果。

4 ? ?結(jié)束語

為了提高農(nóng)機專業(yè)機電類課程的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，進行了教學(xué)和考試的改革嘗試，發(fā)現(xiàn)了教學(xué)過程中存在的一些問題，進而促進了教學(xué)內(nèi)容和方法的有效改進。通過對海南大學(xué)2013學(xué)年“自動化機械設(shè)計”課程考試基礎(chǔ)部分和運用部分的成績進行分析，得到了一些改進教學(xué)內(nèi)容和方法的措施，對該課程教學(xué)工作能夠起到一定的指導(dǎo)作用。今后，還可以繼續(xù)深入展開考試成績聚類分析、相關(guān)因素分析等更具有指導(dǎo)意義的理論分析，為不斷提高學(xué)生成績提供更有價值的信息。

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