符升平,胡潔,孫貴斌
摘要:研究性教學(xué)是應(yīng)用型地方本科院校人才培養(yǎng)的教學(xué)方向。以車輛工程“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)為背景,基于研究性教學(xué)本質(zhì)的分析,首先從保障機(jī)制、理論教學(xué)模式和實(shí)踐教學(xué)模式三個(gè)方向提出了研究性教學(xué)的實(shí)踐措施,然后以《汽車設(shè)計(jì)》課程為例,詳細(xì)設(shè)計(jì)研究性教學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié),探索適合應(yīng)用型地方本科院校研究性教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展的新途徑。
關(guān)鍵詞:研究性教學(xué);卓越計(jì)劃;車輛工程;實(shí)踐
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)47-0144-04
一、引言
隨著我國高等工程教育規(guī)模的擴(kuò)大和“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的提出,廈門理工學(xué)院車輛工程專業(yè)于2011年被批準(zhǔn)為教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,先后與林德叉車有限公司(中國)、廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司、廈門豐泰國際新能源汽車有限公司、廈門工程機(jī)械股份有限公司等企業(yè)簽訂了“卓越計(jì)劃”校企合作協(xié)議,開啟了校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式。
2005年教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作若干意見》中明確提出“積極推動(dòng)研究性教學(xué),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”,并在2010年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中進(jìn)一步闡述了研究性教學(xué)的內(nèi)涵,即“創(chuàng)新教育教學(xué)方法,倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)”,因此高校研究性教學(xué)的理論研究是高校教育改革的關(guān)鍵。
研究性教學(xué)以問題為中心,師生共同探究解決問題的教學(xué)現(xiàn)象,是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才和工程實(shí)踐人才的重要手段,具有開放性、實(shí)踐性、廣泛性和全面性等特征。目前一些高校對研究性教學(xué)展開了有益的探索和實(shí)踐,積極推動(dòng)高校的研究性教學(xué)。杜惠潔等通過對影響教學(xué)方法改革的相關(guān)因素分析,普及研究性教學(xué)的理念,提出教學(xué)方法改革的理由與對策[1]。徐鳳生深入探討了研究性教學(xué)的內(nèi)涵與特征、研究性教學(xué)的原則和目標(biāo),闡明了研究性教學(xué)模式在離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用[2]。孟凡通過分析本科研究性教學(xué)的內(nèi)涵,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)主體三個(gè)方面將本科研究性教學(xué)與中小學(xué)研究性教學(xué)進(jìn)行對比,進(jìn)而明晰本科研究性教學(xué)的基本特征[3]。因此,目前相關(guān)研究集中于研究性教學(xué)的內(nèi)涵、基本特征、基本形式等理論問題的探究,具有實(shí)踐指導(dǎo)意義的成果較少,并且受限于研究者實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn),不能宏觀指導(dǎo)高校的研究性教學(xué)。
我校車輛工程專業(yè)在校企聯(lián)合培養(yǎng)模式的實(shí)施過程中,存在以下問題:(1)研究性教學(xué)理念未普及。受傳統(tǒng)教育模式的慣性影響,教師的研究性教學(xué)能力和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及探究能力沒有真正落實(shí)到具體的教學(xué)環(huán)節(jié):課程實(shí)施主要采用教師講授為主和課堂教學(xué)為中心的形式,忽視調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;學(xué)生片面地認(rèn)為研究性教學(xué)是教師的教學(xué)行為,被動(dòng)接受被強(qiáng)行灌輸?shù)闹R。(2)課程與教材體系僵化,缺乏創(chuàng)新。教師沿襲傳統(tǒng)的教材觀,認(rèn)為教材是學(xué)科知識體系的濃縮和再現(xiàn),缺少懷疑和研究的研究性教學(xué)的基本精神;教師依賴已有的教學(xué)大綱或教案傳授知識,對于學(xué)科前沿以及相關(guān)領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)缺乏應(yīng)用的關(guān)注度。(3)教師隊(duì)伍建設(shè)存在阻力。研究性教學(xué)要求教師緊跟專業(yè)前沿,儲備新知識,保持專業(yè)領(lǐng)域的權(quán)威性,必然增加教師的投入,與現(xiàn)有的科研比重較大的考評機(jī)制相抵觸,制約研究性教學(xué)的推進(jìn)。(4)鼓勵(lì)研究性教學(xué)的政策有待完善。目前學(xué)校實(shí)施研究性教學(xué)缺乏整體規(guī)劃,制度設(shè)計(jì)不到位,沒有相關(guān)激勵(lì)和保障措施。因此為進(jìn)一步提高工程教育教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力,應(yīng)從我校車輛“卓越計(jì)劃”實(shí)際教學(xué)情況出發(fā),結(jié)合校院兩級教學(xué)督導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)的問題,不斷探討和完善研究性教學(xué)改革的辦法和措施。
二、研究性教學(xué)的內(nèi)涵
研究性教學(xué)是基于“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式”和“認(rèn)知發(fā)展學(xué)說”而構(gòu)建的,使學(xué)生學(xué)習(xí)的過程在本質(zhì)上等同于科研工作者的研究過程。研究性教學(xué)作為一種教學(xué)方法,圍繞“問題”,以培養(yǎng)學(xué)生的“問題意識”為主要目標(biāo),采用融合多種教學(xué)方法的創(chuàng)新性教學(xué),突出科學(xué)原理形成的過程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲得知識的自主性和研究性。因此研究性教學(xué)是以問題為載體,以研究為手段,以實(shí)踐為橋梁,基于教學(xué)內(nèi)容的研究性、前瞻性和綜合性,綜合利用各種教學(xué)資源,以培養(yǎng)學(xué)生研究能力為目標(biāo),增強(qiáng)學(xué)生參與知識構(gòu)建的積極性和主動(dòng)性的一種教學(xué)模式。研究性教學(xué)的特征如下:
(一)以問題為載體
研究性教學(xué)以問題為中心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),確定在課堂教學(xué)中教師的主導(dǎo)和學(xué)生的主體地位。在課堂教學(xué)中通過不斷地發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題,研究性教學(xué)既能突出關(guān)鍵知識點(diǎn),又能激發(fā)學(xué)生潛在探究的意識,加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
(二)以研究為手段
在研究性教學(xué)的過程中,通過教師的指導(dǎo),學(xué)生以類似科學(xué)研究的方法發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,注重學(xué)生的主體學(xué)習(xí)能動(dòng)性,把學(xué)生的學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)造能力放在首位,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)展。
(三)以實(shí)踐為橋梁
研究性教學(xué)從具體的、與實(shí)踐相關(guān)的問題出發(fā),改善現(xiàn)有講授式教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。研究性教學(xué)要求學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)的知識,鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作性學(xué)習(xí),通過開發(fā)和探索新的知識,發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題。
(四)以培養(yǎng)學(xué)生研究能力為目標(biāo)
研究性教學(xué)的目標(biāo)是在教師引導(dǎo)學(xué)生探究“問題”本質(zhì)的過程中,學(xué)生產(chǎn)生具有個(gè)性特征的行為,獲得全新體驗(yàn),得到了綜合素質(zhì)的提升以及實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
三、基于研究性教學(xué)的教學(xué)模式改革
針對目前我校車輛“卓越計(jì)劃”在研究性教學(xué)中存在的研究性教學(xué)理念未普及、課程體系缺乏創(chuàng)新、鼓勵(lì)研究性教學(xué)的政策有待完善等問題,探索研究性教學(xué)在實(shí)踐過程中的改善措施。
(一)建立相關(guān)保障機(jī)制
1.更新觀念,提高教師業(yè)務(wù)能力。制定研究性教學(xué)工作規(guī)范,完善教師研究性教學(xué)能力發(fā)展機(jī)制,聘任教學(xué)和科研水平高的教師;針對教學(xué)理論和教學(xué)方法,定時(shí)對教師培訓(xùn),提升教師的研究性教學(xué)能力,增強(qiáng)教師開展研究性教學(xué)方法改革的主動(dòng)性和積極性。
2.完善相關(guān)評價(jià)與激勵(lì)機(jī)制。教學(xué)評價(jià)指標(biāo)更加多元化,教學(xué)評價(jià)方法轉(zhuǎn)為質(zhì)與量相結(jié)合的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn);教師職稱晉升和崗位聘用時(shí)注重考查教學(xué),在教學(xué)工作評價(jià)和崗位考核等方面向開展研究性教學(xué)改革并取得突出成績的教師傾斜。
3.教學(xué)條件的保障。本校車輛工程(卓越)從2015年開始設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),主要用于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件改善、校園網(wǎng)建設(shè)、研究性教學(xué)課程和教材等方面,保證研究性教學(xué)模式改革與實(shí)踐的順利進(jìn)行;同時(shí)鼓勵(lì)機(jī)械與汽車工程學(xué)院相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室、科研基地、訓(xùn)練中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地等對本科生開放,為學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)提供條件。
4.構(gòu)建研究性教學(xué)平臺。通過構(gòu)建精品課程、視頻課程、公共選修課等為主要內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化研究性教學(xué)平臺,把課程教學(xué)大綱、輔助教案、學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)、電子教案、課程錄像、實(shí)際案例、相關(guān)網(wǎng)站鏈接等分類存放在網(wǎng)頁上,將課內(nèi)外、校內(nèi)外教學(xué)融為一體,形成了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的支持系統(tǒng),方便學(xué)生查詢與研學(xué)。
(二)改革理論教學(xué)模式
1.整合教學(xué)內(nèi)容。(1)分清層次,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性;(2)精簡內(nèi)容,突出教學(xué)的指導(dǎo)性;(3)補(bǔ)充學(xué)習(xí)資料,增加教學(xué)信息量。
2.基于“問題”式教學(xué)?!皢栴}”式教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,引導(dǎo)學(xué)生自主探索問題解決的方法,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的根本。課堂教學(xué)問題包括基礎(chǔ)知識性問題、綜合分析問題和學(xué)科專業(yè)前沿性問題,具體到教學(xué)大綱中的重點(diǎn)和難點(diǎn),直接從相關(guān)文獻(xiàn)查閱或科研中遇到的難題,與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的難題,與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的有爭議且大多數(shù)學(xué)生感興趣的議題等。
3.基于“案例”式教學(xué)。通過師生共同討論真實(shí)案例,案例教學(xué)使學(xué)生從實(shí)際出發(fā),在案例研討中鞏固理論知識,培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)、表達(dá)、溝通與協(xié)調(diào)能力,逐步樹立創(chuàng)新意識,提高解決實(shí)際問題的能力。課堂研討案例是與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的生產(chǎn)或工作實(shí)際,以文檔、模型或圖紙的形式展示,學(xué)生在自行閱讀、分析的基礎(chǔ)上,在教師的引導(dǎo)下開展討論,有效地縮短了理論知識與實(shí)際工程應(yīng)用的差距。
實(shí)例:在《汽車?yán)碚撆c設(shè)計(jì)》教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對教材中提到的一些定義或概念很難理解和想象,所以通常利用一些簡單的例子進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā):如對驅(qū)動(dòng)力行程方程的推導(dǎo),如果不對學(xué)生加以引導(dǎo),往往造成其對大堆公式的無從下手和難以理解,所以采用首先從驅(qū)動(dòng)方程組成部分著手,得出其是發(fā)動(dòng)機(jī)力矩與汽車外力之間的關(guān)系式,由此點(diǎn)啟發(fā)學(xué)生根據(jù)理論力學(xué)對汽車分幾部分進(jìn)行受力分析,以將內(nèi)力表示成外力為目標(biāo),最終推導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)力方程和質(zhì)量換算系數(shù),并讓學(xué)生對驅(qū)動(dòng)力和作用在驅(qū)動(dòng)力車輪上的力矩有了充分的認(rèn)識。
4.基于“項(xiàng)目”式教學(xué)。通過直接參與科研項(xiàng)目的立項(xiàng)申請、研究論證、階段總結(jié)、成果驗(yàn)收等,項(xiàng)目式教學(xué)使學(xué)生更全面和深入地了解專業(yè)學(xué)科前沿,動(dòng)態(tài)了解學(xué)科的發(fā)展,開拓學(xué)生的視野,提高學(xué)生的綜合研究能力。選擇的科研項(xiàng)目要具有層次性,即要求學(xué)生掌握的知識點(diǎn)分散在項(xiàng)目的不同階段,并且綜合性強(qiáng),與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。
實(shí)例:學(xué)生通過以“全國大學(xué)生機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽”為平臺,開展大一年度創(chuàng)新項(xiàng)目;以“聯(lián)盟杯仿生機(jī)器人大賽”為平臺,開展大二年度項(xiàng)目;基于全國性或國際性大賽(如國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、亞太地區(qū)機(jī)器人大賽等)開展基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué);在大四年級開展面向基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的“輪崗實(shí)習(xí)”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)”,提高了學(xué)生綜合應(yīng)用各種工具收集知識、處理知識、加工知識和應(yīng)用知識的能力。
(三)改革實(shí)踐教學(xué)模式
研究性實(shí)踐教學(xué)通過三個(gè)層次展開:
1.基礎(chǔ)實(shí)踐。通過基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn),讓低年級學(xué)生了解工程背景,掌握工程實(shí)踐的基本技能,激發(fā)學(xué)生的求知欲和專業(yè)興趣。
2.專業(yè)實(shí)踐。通過專業(yè)課程的實(shí)踐、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn),使學(xué)生認(rèn)知科學(xué)理論發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的機(jī)理,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、實(shí)事求是的態(tài)度,樹立創(chuàng)新意識。
3.綜合實(shí)踐。通過綜合課程設(shè)計(jì)、綜合性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等實(shí)踐,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力。
上述三個(gè)層次的實(shí)踐過程突出實(shí)踐的探究性,有效提高了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的學(xué)習(xí)能力。
(四)課外學(xué)研模式改革
1.研究性課程作業(yè)。課程作業(yè)是研究型教學(xué)模式的重要環(huán)節(jié),采用習(xí)題、方案設(shè)計(jì)、案例分析、課外調(diào)研、作品創(chuàng)作等形式,保障課后作業(yè)的綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性與多樣性。同時(shí)盡量減少從課本中能夠找到標(biāo)準(zhǔn)答案的習(xí)題,盡量設(shè)計(jì)綜合性、“無標(biāo)準(zhǔn)答案”的開放性作業(yè),也可讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)作業(yè)題目,獨(dú)自完成資料收集、分析總結(jié)、問題自主解決的全過程,或以小組為單位組織完成,培養(yǎng)學(xué)生的溝通與協(xié)調(diào)能力。
2.課程論文。圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容查閱文獻(xiàn)、研讀教材與參考文獻(xiàn),理解課程基本原理,了解提出問題、研究問題、解決問題的方法,了解課程基本原理的產(chǎn)生、發(fā)展與應(yīng)用情況。在完成課程論文過程中達(dá)到自主研究學(xué)習(xí)和科研訓(xùn)練的目的,實(shí)現(xiàn)“教學(xué)+科研+學(xué)習(xí)”的有機(jī)結(jié)合。
3.課外創(chuàng)新實(shí)踐。應(yīng)適當(dāng)縮減課內(nèi)總學(xué)時(shí)(學(xué)分),為本科生開展創(chuàng)新實(shí)踐提供必要的空間;系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二課堂創(chuàng)新教育體系,將課外創(chuàng)新實(shí)踐作為必修的內(nèi)容納入培養(yǎng)方案,主要環(huán)節(jié)包括參加大學(xué)生科技作品競賽、專利申請、學(xué)術(shù)論文撰寫、參加教師科研課題、開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等,促進(jìn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)。建立教學(xué)與科研互動(dòng)的激勵(lì)機(jī)制,努力營造讓科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、場所和成果為本科教學(xué)服務(wù)的良好氛圍。
四、案例分析
在《汽車?yán)碚撆c設(shè)計(jì)》教學(xué)中,以汽車離合器的設(shè)計(jì)過程為例展開基于問題的研討教學(xué)(如圖1所示):
(1)要求學(xué)生自由分組,每組4—6人,推薦并確定組長。(2)基于給定的題目,由組長組織,通過小組組員共同搜集材料并加以研究,經(jīng)過小組內(nèi)部充分討論,確定某款汽車離合器的整個(gè)設(shè)計(jì)過程,并完成匯報(bào)材料。(3)任課教師在各小組準(zhǔn)備初期對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督。(4)任課教師安排1—2節(jié)課時(shí)間,由各組在課堂上公開講解,講解人在各組組員內(nèi)隨機(jī)抽取。在講解后設(shè)置討論和點(diǎn)評環(huán)節(jié),加強(qiáng)學(xué)生對汽車離合器設(shè)計(jì)過程的理解。(5)制定分組考核評分表,對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)。
通過這次基于“問題”式教學(xué)的授課,采用教學(xué)互動(dòng)的模式,激發(fā)了學(xué)生探究問題的興趣,使學(xué)生能獨(dú)立提出并解決離合器設(shè)計(jì)工程中存在的主要問題,使學(xué)生更深入地了解了離合器設(shè)計(jì)過程,達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
五、結(jié)論
以我校車輛工程“卓越計(jì)劃”的教學(xué)過程為例,在探析研究性教學(xué)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,從相關(guān)保障性制度、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)調(diào)研、分析以及改善存在的實(shí)際問題,探明“卓越計(jì)劃”研究性教學(xué)的實(shí)踐模式,案例分析了《汽車?yán)碚撆c設(shè)計(jì)》中的關(guān)于離合器設(shè)計(jì)的“問題”式教學(xué),表明研究性教學(xué)能提高學(xué)生工程實(shí)際應(yīng)用能力,為其他專業(yè)的“卓越計(jì)劃”研究性教學(xué)的有效開展提供參考。
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