王曉菲 穆浩志 牛興華 薛立軍
(1.天津市先進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與智能控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300384;2.機(jī)電工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(天津理工大學(xué)),天津 300384)
基于反饋的工程制圖課程教學(xué)改革
王曉菲1,2穆浩志1,2牛興華1,2薛立軍1,2
(1.天津市先進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與智能控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300384;2.機(jī)電工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(天津理工大學(xué)),天津 300384)
工程制圖課程是許多工科專業(yè)的基礎(chǔ)課,對(duì)于奠定學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)起著非常重要的作用。以機(jī)械類工程教育認(rèn)證為背景,在學(xué)生為中心,成果為導(dǎo)向的教育理念引導(dǎo)下,對(duì)基于課程達(dá)成度分析、網(wǎng)上反饋及其它反饋的工程制圖課程教學(xué)改革進(jìn)行了思考與探索。論述了反饋建立的意義、內(nèi)涵及有效運(yùn)用,討論了工程制圖的課程組織、教學(xué)方式、現(xiàn)代教學(xué)手段、教師能力提升等方面的改革設(shè)想與實(shí)踐。在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)樹(shù)立以學(xué)生為本的教學(xué)理念,重視反饋,時(shí)刻傾聽(tīng)學(xué)生的呼聲,適時(shí)進(jìn)行教學(xué)改革,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)具有工程能力和工程素養(yǎng)的人才做出貢獻(xiàn)。
工程教育;成果導(dǎo)向;反饋;工程制圖;課程達(dá)成度
自2016年我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》正式成員以來(lái),通過(guò)工程教育認(rèn)證,先進(jìn)的教育理念推動(dòng)著我國(guó)工程教學(xué)的改革[1-2],成果導(dǎo)向教育(Outcome-Based Education簡(jiǎn)稱OBE)的教育理念正在深入人心。成果導(dǎo)向即考量學(xué)生畢業(yè)時(shí)是否能夠滿足畢業(yè)要求,畢業(yè)一段時(shí)間后,是否滿足培養(yǎng)目標(biāo)要求。簽訂《華盛頓協(xié)議》的各個(gè)成員間所承認(rèn)的就是畢業(yè)生具備的職業(yè)能力和素養(yǎng)。
工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)有學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件及持續(xù)改進(jìn)等七個(gè)要素,其中,畢業(yè)要求是本科生畢業(yè)時(shí)需達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合社會(huì)發(fā)展、區(qū)域發(fā)展以及本校本專業(yè)的特點(diǎn)等方面,將專業(yè)認(rèn)證提出的十多條畢業(yè)要求,根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn),細(xì)分為若干指標(biāo)點(diǎn),并進(jìn)一步構(gòu)建能覆蓋所有指標(biāo)點(diǎn)的課程體系,課程體系中的重要環(huán)節(jié)則是良好的課程教學(xué)。只有學(xué)生達(dá)到了課程教學(xué)的目標(biāo),課程體系才能有效支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。而課程目標(biāo)則體現(xiàn)在教學(xué)大綱中[3]。教師根據(jù)課程特點(diǎn),按照教學(xué)大綱對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì),最終完成課程教學(xué)。
工程制圖是許多工科專業(yè)的基礎(chǔ)課,它的教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)劣不僅影響到學(xué)生的識(shí)圖繪圖能力,對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)影響較大,而且影響到學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)工程制圖課程的學(xué)習(xí),將掌握工程領(lǐng)域的基本技能,具備較好的識(shí)圖繪圖能力和空間思維能力。要保證課程教學(xué)對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證指標(biāo)的有效支撐,有必要建立有效的教學(xué)保障,了解課程目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn),獲得這些信息就需要來(lái)自學(xué)生的反饋。通過(guò)反饋,教師可以很好地了解學(xué)生“學(xué)”得如何、是否達(dá)成課程目標(biāo),從而充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,對(duì)課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。
教學(xué)過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)有明確目的的知識(shí)傳遞過(guò)程??沙橄鬄橐粋€(gè)信息傳輸系統(tǒng),知識(shí)輸出和接收的主體分別是具有思維的教師和學(xué)生。教學(xué)反饋過(guò)程則是學(xué)生對(duì)接收的知識(shí)進(jìn)行加工處理后(包括知識(shí)的接收、消化和吸收等),以一定方式反應(yīng)給教師的過(guò)程。教學(xué)反饋過(guò)程的示意圖如圖1所示。
圖1 教學(xué)過(guò)程中反饋機(jī)制示意圖
教師與學(xué)生的位置在教學(xué)活動(dòng)中分別是主導(dǎo)地位和主體地位。圖1中的實(shí)線空心箭頭表示教師的有關(guān)課程信息來(lái)源,它來(lái)源于教師自身的受教育過(guò)程、閱讀參考書等知識(shí)積累與更新的渠道;教師經(jīng)過(guò)備課對(duì)自己掌握的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)地加工,形成內(nèi)容豐富、邏輯性強(qiáng)、有條理的思路,通過(guò)各種教學(xué)環(huán)節(jié),將知識(shí)傳輸給學(xué)生,如圖1中的粗黑實(shí)箭頭所示;學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生接受知識(shí)的主渠道,同時(shí)學(xué)生也可通過(guò)參閱參考書、網(wǎng)絡(luò)查詢等獲取一定的課程信息 (圖1中的虛線空心箭頭)。圖1中的細(xì)實(shí)線箭頭則表示學(xué)生對(duì)于獲取的課程信息進(jìn)行消化吸收后,通過(guò)各種形式將自己對(duì)課程理解的信息反饋給教師的過(guò)程。反饋的信息中有正面信息(用“+”號(hào)表示)和負(fù)面信息(用“-”號(hào)表示),分別稱為正反饋和負(fù)反饋。正反饋包括對(duì)教師教學(xué)內(nèi)容的講解、教學(xué)方式的運(yùn)用的肯定,也包含學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)深化后的有益想法。教師應(yīng)把它作為對(duì)自己進(jìn)一步搞好教學(xué)的鞭策,鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想。負(fù)面反饋則是對(duì)教師教學(xué)過(guò)程中提出意見(jiàn)或建議,或者是學(xué)生在自修后仍感覺(jué)困惑的內(nèi)容。對(duì)于負(fù)反饋和提出有益想法的正反饋,教師應(yīng)予以高度重視,充分利用這一寶貴資源不斷地適應(yīng)教學(xué)主體,改進(jìn)教學(xué),啟發(fā)學(xué)生的思維,提高教學(xué)質(zhì)量。
反饋實(shí)質(zhì)上是教師、學(xué)生間的教學(xué)交流和互動(dòng),是教學(xué)活動(dòng)中教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的過(guò)程保證,是保證教學(xué)質(zhì)量、有利于學(xué)生主動(dòng)思維和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的必不可少的環(huán)節(jié)。含反饋過(guò)程的整個(gè)教學(xué)過(guò)程,就構(gòu)成了一個(gè)教學(xué)閉環(huán)系統(tǒng),有利于教學(xué)成果的優(yōu)化,反之,則是開(kāi)環(huán)系統(tǒng),對(duì)教學(xué)成果的提升不利。
教學(xué)過(guò)程中建立良好的反饋有利于教師自我完善。教師只有結(jié)合學(xué)生的反饋信息,從諸多方面知曉教師自身有待改進(jìn)的地方,及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化,才能實(shí)現(xiàn)教師授課水平的自我提升。對(duì)于學(xué)生在具體知識(shí)點(diǎn)反饋信息中的非共性問(wèn)題,教師可采用啟發(fā)的方式和討論引導(dǎo)方式,深化學(xué)生的思維,解答學(xué)生所提問(wèn)題,對(duì)于共性問(wèn)題,在分析其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,針對(duì)性地改進(jìn)自身教學(xué)或與學(xué)生進(jìn)一步討論。
教學(xué)過(guò)程中建立良好的反饋有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有好的想法和思路,通過(guò)反饋可以與教師進(jìn)行溝通討論,及時(shí)得到教師的評(píng)價(jià)與指導(dǎo),這對(duì)學(xué)生來(lái)講,可以很大程度地建立課程學(xué)習(xí)方面的自信心。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中碰到問(wèn)題,通過(guò)反饋得以及時(shí)解決,可使學(xué)生避免問(wèn)題的累積,從而輕松學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果。
教學(xué)過(guò)程中建立良好的反饋,為教師和學(xué)生提供了師生互動(dòng)的渠道,教師能根據(jù)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容掌握的整體情況實(shí)施有的放矢地教學(xué)。不斷地更新知識(shí)、反思自身的教學(xué)、有效運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段,增加教學(xué)活動(dòng)的感染力和吸引力。反饋使得學(xué)生的主動(dòng)思維活動(dòng)及時(shí)受到激勵(lì),對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)循序漸進(jìn)地形成起到了非常重要的作用。
OBE教育理念中,以成果為導(dǎo)向,對(duì)課程進(jìn)行反向設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是學(xué)生。根據(jù)工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生是否能滿足畢業(yè)要求,取決于專業(yè)的課程體系是否能支撐指標(biāo)點(diǎn),這一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)與否是由課程教學(xué)效果來(lái)評(píng)價(jià)的,即學(xué)生是否實(shí)現(xiàn)了課程目標(biāo),這就需要從學(xué)生的“評(píng)學(xué)”等反饋的渠道而獲得。
在工程制圖教學(xué)中,我們充分運(yùn)用了平時(shí)作業(yè)反饋、課程達(dá)成度分析、課堂實(shí)時(shí)反饋、口頭和書面反饋以及網(wǎng)上瀏覽反饋等諸多反饋方式。而平時(shí)作業(yè)反饋和課程達(dá)成度分析是通過(guò)對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)等方面的評(píng)價(jià)而獲得反饋信息的,所以可將二者稱為“評(píng)學(xué)”反饋方式。從教學(xué)成果導(dǎo)向角度進(jìn)行分類,“評(píng)學(xué)”反饋方式屬于可量化反饋方式,而課堂實(shí)時(shí)反饋、口頭和書面反饋以及網(wǎng)上瀏覽反饋等則屬于非量化反饋方式。
在工程制圖課程教學(xué)中,學(xué)生識(shí)圖繪圖能力的訓(xùn)練包括課內(nèi)練習(xí)與課外作業(yè)練習(xí)等環(huán)節(jié),作業(yè)與課堂教學(xué)內(nèi)容適時(shí)相關(guān)聯(lián)。學(xué)生通過(guò)作業(yè)的練習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容,了解自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。教師根據(jù)課程內(nèi)容,制定相應(yīng)的詳細(xì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),以便更準(zhǔn)確地獲取學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,更準(zhǔn)確地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)消化和吸收的效果。
課堂教學(xué)是有溫度的教學(xué),教師可以通過(guò)學(xué)生的眼神、表情等了解學(xué)生對(duì)當(dāng)時(shí)所講內(nèi)容的理解情況,這種反饋方式,可稱為課堂實(shí)時(shí)反饋。學(xué)生也可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況、教師的授課情況直接向教師進(jìn)行口頭反饋或書面反饋,也可通過(guò)對(duì)教師的教學(xué)等環(huán)節(jié)進(jìn)行量化“評(píng)分”。
除了以上兩種常見(jiàn)的反饋外,還有課程達(dá)成度分析和網(wǎng)上反饋的方式。
(1)課程達(dá)成度分析
課程達(dá)成度評(píng)價(jià)是衡量課程教學(xué)質(zhì)量的重要手段,對(duì)教學(xué)活動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)和專業(yè)教學(xué)改革有著指導(dǎo)作用。其具體方法是:將工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的12條畢業(yè)要求細(xì)化為若干可衡量、可操作、可評(píng)價(jià)、有邏輯性的指標(biāo)點(diǎn),再列出指標(biāo)點(diǎn)分解及達(dá)成矩陣并賦予權(quán)重值,根據(jù)課程的試卷、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等考核材料進(jìn)行量化分析。
以天津理工大學(xué)機(jī)械類工程制圖為例,該課程與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系如表1所示,表中H表示支撐度高。以支撐的畢業(yè)要求6為例,畢業(yè)要求6分解為3個(gè)指標(biāo)點(diǎn),對(duì)應(yīng)同一指標(biāo)點(diǎn)的所有課程的權(quán)重值之和為1,如表2所示。工程制圖課程對(duì)畢業(yè)要求6的指標(biāo)點(diǎn)6.1有支撐作用,權(quán)重值為0.4,其中考試對(duì)應(yīng)的權(quán)重值為0.3,作業(yè)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值為0.1。
依照課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系,完成對(duì)課程的達(dá)成度分析。根據(jù)學(xué)生人數(shù),隨機(jī)抽取具有統(tǒng)計(jì)意義的1個(gè)教學(xué)班的試卷和作業(yè)作為樣本,再按照公式1[4]完成達(dá)成度評(píng)價(jià)值的計(jì)算,從而了解學(xué)生完成課程的目標(biāo)情況。
表1 工程制圖課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系矩陣
表2 畢業(yè)要求6對(duì)應(yīng)的課程及其權(quán)重值
其中,指標(biāo)點(diǎn)和權(quán)重值是由學(xué)院相關(guān)人員依據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)而確定;評(píng)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)體系而設(shè)置[5]。這種判斷指標(biāo)點(diǎn)是否達(dá)成的可量化評(píng)價(jià)方式為課程考核達(dá)成度分析。
以2016級(jí)一個(gè)機(jī)械類教學(xué)班考試試卷和作業(yè)為例,說(shuō)明達(dá)成度的計(jì)算方法,如表3所示。
表3 支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)6.1的作業(yè)及考試成績(jī)數(shù)據(jù)采集表
作業(yè)(剖視圖)和作業(yè)(尺寸標(biāo)注)對(duì)應(yīng)滿分為100分,樣本平均分為88.43,則該課程中對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)6.1的達(dá)成度評(píng)價(jià)值為:作業(yè)評(píng)價(jià)值=0.1×88.43/100=0.084??荚囋嚲碇衅室晥D和尺寸標(biāo)注對(duì)應(yīng)的滿分為37分,樣本平均分為24.31,則該課程中對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)6.1的達(dá)成度評(píng)價(jià)值為:考試試卷評(píng)價(jià)值=0.3×24.31/37=0.19。 則工程制圖課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)6.1的達(dá)成度評(píng)價(jià)值為:評(píng)價(jià)值=0.084+0.19=0.27。
根據(jù)畢業(yè)要求評(píng)價(jià)為“達(dá)成”與“未達(dá)成”兩種情況,學(xué)生獲得60分(即折算為0.6)即為“通過(guò)”。設(shè)定0.65作為“達(dá)成”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),評(píng)價(jià)值≥0.65即“達(dá)成”,說(shuō)明達(dá)到了要求;評(píng)價(jià)值<0.65,則為“未達(dá)成”。則2016級(jí)樣本的評(píng)價(jià)值為:0.27/0.4=0.67>0.65,即課程達(dá)到預(yù)期,但還需要改進(jìn)。
通過(guò)樣本的分析,獲得該課程對(duì)相應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)的支撐度,從而判定確定課程目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)。通過(guò)達(dá)成度評(píng)價(jià)值不僅有利于整體了解所有學(xué)習(xí)該課程學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從宏觀上對(duì)課程大綱等的改革,更有利于教師了學(xué)生的掌握知識(shí)點(diǎn)的薄弱環(huán)節(jié),從而在下次授課時(shí)針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)。
(2)網(wǎng)上課程反饋
建立線上教學(xué)平臺(tái),教師可從平臺(tái)中了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況,如表4所示。通過(guò)網(wǎng)上學(xué)生瀏覽情況可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)地關(guān)注程度、學(xué)生是否進(jìn)行自主學(xué)習(xí)等方面的情況。并結(jié)合學(xué)生上課的課堂、作業(yè)情況,更加全面的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
表4 學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)情況
學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)提出問(wèn)題,教師就學(xué)生的提問(wèn)進(jìn)行及時(shí)解答,如圖2所示。同時(shí),教師也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提出問(wèn)題、引申,以便給課堂的講解設(shè)置一定的懸念,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。
圖2 師生網(wǎng)上交流
在上述反饋中,平時(shí)作業(yè)反饋、課堂實(shí)時(shí)反饋、口頭和書面反饋以及網(wǎng)上課程反饋等方式是具有較好的實(shí)時(shí)效果,教師可借助于這些方式的反饋信息對(duì)教學(xué)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整改革。課程達(dá)成度分析則是基于作業(yè)和考試的評(píng)價(jià)結(jié)果,只能在下學(xué)期授課時(shí)改進(jìn)。
在工程制圖教學(xué)中,我們充分運(yùn)用了反饋,反向設(shè)計(jì)教學(xué)。結(jié)合學(xué)生的反饋意見(jiàn)對(duì)課程從內(nèi)容的講解到現(xiàn)代教學(xué)手段的應(yīng)用等多方面進(jìn)行了及時(shí)的調(diào)整改革和針對(duì)性的設(shè)計(jì),在教學(xué)活動(dòng)中,更好地引導(dǎo)了學(xué)生,保證了課程的教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)成果的提升。
基于課程的反饋信息,針對(duì)許多學(xué)生對(duì)截切知識(shí)點(diǎn)感覺(jué)很枯燥、難以掌握的情況,我們一方面在櫥窗、模型教室展示三維實(shí)體模型,增加電子三維模型;另一方面,在課堂上,結(jié)合實(shí)際生活中所用到的實(shí)例進(jìn)行講解。針對(duì)學(xué)生感覺(jué)課堂內(nèi)容無(wú)法隨時(shí)隨地再現(xiàn)、遇到問(wèn)題往往得不到及時(shí)解決的情況,我們順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,開(kāi)發(fā)了基于MOOC理念的工程制圖在線課程,將現(xiàn)代教學(xué)手段應(yīng)用到課程中[6],學(xué)生可隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,拓展了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間和時(shí)間。針對(duì)有些學(xué)生感覺(jué)工程制圖內(nèi)容“陳舊”、“學(xué)無(wú)用武之地”的情況,我們?cè)黾恿司哂芯C合性、設(shè)計(jì)型特點(diǎn)的“項(xiàng)目”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),如“鼠標(biāo)設(shè)計(jì)”、“扳手設(shè)計(jì)”等,該教學(xué)環(huán)節(jié)的增設(shè),有利于提升學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。
基于在校生、畢業(yè)生的反饋,結(jié)合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的達(dá)成度分析,我們認(rèn)真思考了目前的工程制圖教學(xué)。通過(guò)工程制圖課程的學(xué)習(xí),學(xué)生普遍具有較好的識(shí)圖繪圖基礎(chǔ),然而,在工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面還有較大的提升空間。誠(chéng)然,工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力取決于多方面因素,但作為銜接基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,工程制圖理應(yīng)承擔(dān)起奠定學(xué)生識(shí)圖繪圖基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生空間思維和創(chuàng)新思維能力的任務(wù)。結(jié)合天津理工大學(xué)機(jī)械類工程制圖的達(dá)成度分析等諸多反饋信息,就工程制圖課程教學(xué)的深層次改革進(jìn)行了以下思考。
(1)課程組織的調(diào)整
傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)有其優(yōu)勢(shì),以識(shí)圖和繪圖為主線,教學(xué)活動(dòng)側(cè)重于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。但目前人工智能的迅猛發(fā)展以及社會(huì)對(duì)具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力人才的需求,對(duì)工程制圖的教學(xué)改革提出了更高的要求。工程制圖課程應(yīng)從以知識(shí)傳授為主的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)、能力、素質(zhì)的綜合培養(yǎng),因此,有必要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容組織模式進(jìn)行調(diào)整改革。鑒于工程制圖課程的特點(diǎn),在教學(xué)活動(dòng)中,應(yīng)注重削枝強(qiáng)干,在強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)“形體分析”,突出工程應(yīng)用,使學(xué)生很好把握事物之間的聯(lián)系。工程制圖課程應(yīng)加強(qiáng)對(duì)一些結(jié)構(gòu)的“整體-局部-整體”的剖析思路,即從一些特定的 “復(fù)雜幾何體”研究對(duì)象入手,對(duì)這些“體”結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解,將其分解為一些簡(jiǎn)單幾何體的組合,再對(duì)這些簡(jiǎn)單幾何體,引入投影、畫法幾何、三視圖、剖視圖等概念,與學(xué)生研討它們的表達(dá)方法,然后,再將已表述的這些簡(jiǎn)單幾何體“合成”為原來(lái)的“復(fù)雜幾何體”實(shí)體,如圖3所示。
圖3 工程制圖課程“整體-局部-整體”示意圖
這樣,不僅有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握,更有利于學(xué)生建立事物之間的聯(lián)系,增強(qiáng)了學(xué)生 “宏觀”意識(shí)和把握結(jié)構(gòu)“全局”的能力。
(2)改革教學(xué)方式
根據(jù)課程特點(diǎn),在基于教材的課堂教學(xué)之外,采取“走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的教學(xué)方式,努力營(yíng)造能有效激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情的學(xué)習(xí)氛圍?!白叱鋈ァ本褪堑缴a(chǎn)第一線,讓學(xué)生親身感受所學(xué)知識(shí)的“用武之地”,讓學(xué)生親眼看到實(shí)實(shí)在在的工程機(jī)械構(gòu)造,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。目前,隨著科技的發(fā)展,各種新型結(jié)構(gòu)層出不窮,如醫(yī)療機(jī)器人、太空機(jī)器人及各種大型設(shè)備等,都給工程制圖課程的教學(xué)提供了良好的素材。“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”就是請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的工程師或?qū)W校里學(xué)科帶頭人給學(xué)生介紹有關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用,與學(xué)生互動(dòng)討論知識(shí)的重要性、創(chuàng)新的必要性和可能性,較授課教師一家之言,借“他人”之口,講解結(jié)構(gòu)的多樣性和巧妙性,拓展學(xué)生的知識(shí)視野,使學(xué)生感受到所學(xué)知識(shí)的廣闊應(yīng)用領(lǐng)域和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)性。同時(shí),積極組織學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,通過(guò)科研,“啟迪”學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維。
在線課程應(yīng)結(jié)合學(xué)生反饋意見(jiàn),不斷完善、擴(kuò)充。在線課程設(shè)計(jì)過(guò)程,應(yīng)力求做到變枯燥為有趣,增強(qiáng)互動(dòng)性。目前,正在嘗試在已有的在線課程中再增加一些更具趣味性的內(nèi)容、增設(shè)更多的交互窗口等,力求最大限度減小課程的枯燥乏味性,實(shí)現(xiàn)寓教于樂(lè)。圖4給出了具有互動(dòng)環(huán)節(jié)的繪制第三視圖的流程。同時(shí),為滿足學(xué)生碎片化時(shí)間的應(yīng)用,以在線課程平臺(tái)為依托,編寫基于二維碼技術(shù)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材。學(xué)生可通過(guò)掃描二維碼,來(lái)獲取相應(yīng)的教學(xué)視頻,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線幫助,彌補(bǔ)課堂上學(xué)習(xí)的不足。
(3)進(jìn)一步提升教師素質(zhì)
圖4 根據(jù)已知的兩個(gè)視圖繪制第三個(gè)視圖流程圖
教師處于教學(xué)的主導(dǎo)地位,要培養(yǎng)出高質(zhì)量的學(xué)生,教師的作用毋庸置疑,正所謂強(qiáng)將手下無(wú)弱兵。要不斷強(qiáng)化教師的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。在高等院校,應(yīng)鼓勵(lì)授課教師積極參與科研項(xiàng)目,使教師站在科技發(fā)展前沿。同時(shí),還應(yīng)積極創(chuàng)造條件,鼓勵(lì)授課教師走進(jìn)企業(yè),實(shí)現(xiàn)理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。一方面,教師能不斷地掌握實(shí)實(shí)在在的實(shí)踐知識(shí),始終保持充分的、最新的知識(shí)儲(chǔ)備,從而在授課過(guò)程中,能與時(shí)俱進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和工程素養(yǎng);另一方面,教師這種不斷汲取人類科技進(jìn)步的成果、不斷探索的精神,在教學(xué)活動(dòng)中,會(huì)感染學(xué)生,能有效激發(fā)學(xué)生探索未知的欲望。
工程教育認(rèn)證對(duì)工程制圖課程提出了新的要求,教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)以教學(xué)成果為導(dǎo)向,以培養(yǎng)合格的、具有較好工程素質(zhì)的人才為出發(fā)點(diǎn)。工程制圖課程作為工科類專業(yè)的基礎(chǔ)課,不僅在人才培養(yǎng)方面具有重要作用,同時(shí)該課程支撐工程教育認(rèn)證的指標(biāo)點(diǎn),這就意味教學(xué)過(guò)程必須是具有反饋的閉環(huán)教學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)工程制圖教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合課程教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在基于反饋的工程制圖教學(xué)改革方面(包括課程組織、教學(xué)方式、現(xiàn)代教學(xué)手段、教師素質(zhì)等方面)進(jìn)行了一些思考與探索。在成果導(dǎo)向的教育理念的指導(dǎo)下,充分運(yùn)用多種反饋方式,使教師真正了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從而對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行針對(duì)性地改革,實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo),提高教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生滿足畢業(yè)要求,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)成果最大化。
隨著時(shí)代的發(fā)展,科技進(jìn)步,教學(xué)改革永遠(yuǎn)在路上。教師應(yīng)時(shí)刻注意接收學(xué)生的反饋信息,適應(yīng)教學(xué)主體和時(shí)代發(fā)展,不斷地進(jìn)行教學(xué)改革,有效培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
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Engineering Drawing Course Reform Based on Feedback
WANG Xiaofei1,2,MU Haozhi1,2,NIU Xinghua1,2,XUE Lijun1,2
(1.Tianjin Key Laboratory of the Design and Intelligent Control of the Advanced Mechatronical System,Tianjin 300384,China;2.National Demonstration Center for Experimental Mechanical and Electrical Engineering Education (Tianjin University of Technology),Tianjin 300384,China)
Engineering drawing,as a basic course of many engineering specialties,is very important for students in laying a solid foundation for their study and work and improving their engineering quality.Taking the engineering education accreditation,the concept of student-centered and outcome-based education into consideration,this paper presents some thinking for reforming the course,based on the discussion of course achievementevaluation and network feedback,etc.The reform should include changing the course contents and teaching methods,using modern teaching means,and improving teachers’abilities.Meanwhile,the teachers should firmly follow the student-oriented concept and listen to the voice of the students by means of feedback at any time.Thus,the teaching can be reformed,quality can be improved and the engineering ability and quality of the students can be cultivated.
engineering education;outcome-based education;feedback;engineering drawing;course achievement evaluation
G642.0
王曉菲(1984—),女,講師,研究方向:工程圖形、機(jī)器人學(xué)。
天津市普通高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革研究計(jì)劃(171006004F);天津理工大學(xué)教學(xué)基金項(xiàng)目(ZD17-03、YB17-02)。
張華凡)