蔡曉君 竇艷濤 張建軍 郭煒

[摘 要]以學(xué)生為主的體驗(yàn)式設(shè)計(jì)實(shí)踐，使學(xué)生通過案例學(xué)習(xí)、實(shí)地考察、親身體驗(yàn)、討論、小組活動(dòng)、思考領(lǐng)會(huì)、感悟、運(yùn)用等設(shè)計(jì)活動(dòng)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)生對(duì)相關(guān)課程內(nèi)容的理解和掌握具有重要的作用。文章以機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐課程為例，基于體驗(yàn)式教學(xué)和學(xué)習(xí)策略，進(jìn)行了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)成果評(píng)估矩陣設(shè)計(jì)，提出了運(yùn)用學(xué)習(xí)成果評(píng)估學(xué)生知識(shí)、技能、態(tài)度和行為結(jié)果等維度的發(fā)展情況，得到了學(xué)生學(xué)習(xí)成果多維度測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)反饋，為課程的持續(xù)改進(jìn)提供了數(shù)據(jù)支持。

[關(guān)鍵詞]以學(xué)生為主;體驗(yàn)式;學(xué)習(xí)成果;評(píng)估分析

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）11-0082-03

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在校期間第一次自主設(shè)計(jì)實(shí)踐，是對(duì)學(xué)生前期所學(xué)課程的一次綜合運(yùn)用的歷練，涉及課程包括機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料以及公差與技術(shù)測(cè)量等機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程知識(shí)。課程主要教學(xué)目標(biāo)有：1.掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí);2.具有根據(jù)功能要求，制定或分析設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力;3.具有獲取與運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力;4.具有團(tuán)隊(duì)合作與技術(shù)交流能力。如何才能更好地實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)？如何才能讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通并由此獲得學(xué)習(xí)的愉悅感？如何通過設(shè)計(jì)實(shí)踐讓學(xué)生初步具備解決工程問題的能力？如何讓設(shè)計(jì)實(shí)踐成為學(xué)生在校期間一次難忘的工程體驗(yàn)？筆者認(rèn)為，教學(xué)策略或?qū)W習(xí)策略可以采用以學(xué)生為主的體驗(yàn)式設(shè)計(jì)實(shí)踐，通過體驗(yàn)式設(shè)計(jì)實(shí)踐真正確立學(xué)生在教學(xué)過程的主體性，使學(xué)生享有更充分的思想和行為的自由，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加主體化、主動(dòng)化，這更有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[1]。

一、以學(xué)生為主的體驗(yàn)式設(shè)計(jì)實(shí)踐

20世紀(jì)80年代，美國(guó)組織行為學(xué)教授大衛(wèi)·庫(kù)伯提出了體驗(yàn)學(xué)習(xí)理論，并概括了體驗(yàn)學(xué)習(xí)的基本特征：“體驗(yàn)學(xué)習(xí)是作為一個(gè)學(xué)習(xí)過程，而不是結(jié)果;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是以體驗(yàn)為基礎(chǔ)的持續(xù)過程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是在辯證對(duì)立方式中解決沖突的過程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是一個(gè)適應(yīng)世界的完整過程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是個(gè)體與環(huán)境不斷交互作用的過程;體驗(yàn)學(xué)習(xí)是一個(gè)創(chuàng)造知識(shí)的過程[2]。大衛(wèi)·庫(kù)伯用學(xué)習(xí)循環(huán)模型來描述體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，該模型包括四個(gè)步驟，他給出了在每個(gè)階段中進(jìn)行學(xué)習(xí)或教學(xué)所應(yīng)采取的策略（如表1所示）[3]。

結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)踐以學(xué)生深入理解設(shè)計(jì)任務(wù)為基礎(chǔ)，基于設(shè)計(jì)小組，實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，發(fā)揮學(xué)生自我管理機(jī)制。

教師通過資料查閱—方案論證—設(shè)計(jì)計(jì)算—結(jié)果分析—三維造型與工程圖繪制—交流提高等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)入設(shè)定的工程領(lǐng)域，讓學(xué)生感受設(shè)計(jì)實(shí)踐全過程，讓學(xué)生在解決問題的同時(shí)，經(jīng)歷積極思考領(lǐng)悟、困難挫折考驗(yàn)、團(tuán)結(jié)協(xié)作分享等。同時(shí)，在學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)監(jiān)控上讓學(xué)生參與，即組長(zhǎng)可隨時(shí)根據(jù)本組設(shè)計(jì)進(jìn)程提出是否要求教師集體答疑解決設(shè)計(jì)問題。組長(zhǎng)須掌握小組組員的設(shè)計(jì)進(jìn)程，分享教師對(duì)課程成績(jī)的評(píng)定權(quán)利。在設(shè)計(jì)檢查節(jié)點(diǎn)，教師聽取小組成員匯報(bào)階段工作，并提出修改建議或意見;教師記錄每位學(xué)生設(shè)計(jì)過程所獲得的平時(shí)成績(jī)，組長(zhǎng)對(duì)小組成員的成績(jī)?cè)u(píng)定可占20%—30%。對(duì)于學(xué)有余力、喜歡挑戰(zhàn)的學(xué)生來說，設(shè)計(jì)成果除設(shè)計(jì)說明書、三維建模與分析、工程圖樣外，還增加專利初稿撰寫和物理樣機(jī)制作，這樣可以達(dá)到激發(fā)學(xué)生潛能、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與工程素質(zhì)的目標(biāo)。

這一教學(xué)過程和學(xué)習(xí)策略把學(xué)生的收獲、學(xué)生的體驗(yàn)放在第一位，真正以學(xué)生為中心，相信這種學(xué)習(xí)體驗(yàn)學(xué)生將會(huì)終生難忘[4]。教師的引導(dǎo)支架作用體現(xiàn)在：1.向?qū)W生清晰解讀設(shè)計(jì)任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果;2.合理安排任務(wù)進(jìn)度，公布階段性成果及檢查時(shí)間節(jié)點(diǎn);3.提供設(shè)計(jì)參考目錄及案例，參與小組討論，利用微信平臺(tái)隨時(shí)解答問題，提供設(shè)計(jì)思考建議;4.開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供小組活動(dòng)場(chǎng)地，提供設(shè)備機(jī)械模型等[5]。

二、學(xué)習(xí)成果評(píng)估

學(xué)習(xí)成果簡(jiǎn)單理解就是學(xué)習(xí)的結(jié)果，學(xué)習(xí)成果評(píng)估是評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束后的知識(shí)、技能、態(tài)度和行為結(jié)果等維度的發(fā)展情況。學(xué)習(xí)成果評(píng)估的核心內(nèi)涵：首先，評(píng)估對(duì)象是學(xué)生的“學(xué)”，而非教師的“教”;其次，強(qiáng)調(diào)“過程”，是系統(tǒng)地收集、分析學(xué)習(xí)證據(jù)的過程;再次，其最終目的是促進(jìn)“改進(jìn)”，使用評(píng)估結(jié)果改進(jìn)教學(xué)，提升質(zhì)量[6]。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評(píng)估主要關(guān)注如下問題：1.學(xué)生是否清楚課程的學(xué)習(xí)目標(biāo);2.學(xué)生完成的學(xué)習(xí)成果證據(jù)是否有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo);3.能否為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)、奠定基礎(chǔ)。

課程學(xué)習(xí)評(píng)估矩陣包括以下幾個(gè)方面。1.一般目標(biāo)：寬泛概括的學(xué)習(xí)內(nèi)容說明。2.具體成果：在課程中習(xí)得的具體的、可衡量的技能或內(nèi)容。3.學(xué)習(xí)方法：幫助學(xué)生獲得理想的知識(shí)或技能的具體教學(xué)策略。4.評(píng)估：分析學(xué)生表現(xiàn)以及教學(xué)有效性作為學(xué)習(xí)證據(jù)的評(píng)估工具和策略。具體如表2所示[7]。

學(xué)生的學(xué)習(xí)成果評(píng)估由教師、設(shè)計(jì)小組組長(zhǎng)及學(xué)生個(gè)體參與，鼓勵(lì)學(xué)生在答辯期間用設(shè)計(jì)成果、實(shí)踐感悟、小組作用等對(duì)自己成績(jī)提出期望值，從而摒棄以往教師一言堂評(píng)定成績(jī)的現(xiàn)象。通過學(xué)生參與成績(jī)?cè)u(píng)定，加深了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果的理解，學(xué)生在設(shè)計(jì)中積極思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作、討論分享、及時(shí)修正錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)實(shí)踐過程是忙碌的、也是愉悅[8]。

三、基于學(xué)習(xí)成果評(píng)估的持續(xù)改進(jìn)

學(xué)習(xí)成果評(píng)估是教師提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)和途徑，是課程持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)，其最終目標(biāo)是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。建立基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的課程評(píng)估模型，通過分析學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)標(biāo)情況，得到學(xué)生學(xué)習(xí)成果多維度測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)反饋，可以為課程的持續(xù)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持 [9]。

圖1是課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果評(píng)估分析圖，從圖中可見，學(xué)生學(xué)習(xí)成果三維軟件運(yùn)用分析能力是學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐的薄弱環(huán)節(jié)，有50%的學(xué)生三維軟件運(yùn)用能力只停留在完成零件的三維造型階段，機(jī)械裝置的裝配設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)模擬、零件靜力學(xué)分析、合格工程圖的生成等技能沒有完全掌握，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作進(jìn)程緩慢。建議教師在前期課程學(xué)習(xí)中通過項(xiàng)目訓(xùn)練、課外科技活動(dòng)、選修或自學(xué)三維軟件課程等加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練，切實(shí)提高學(xué)生的三維軟件的運(yùn)用能力，這也是現(xiàn)代化人才必備的技能之一。

此外，學(xué)生的工程繪圖能力也是設(shè)計(jì)實(shí)踐的薄弱環(huán)節(jié)，工程繪圖表達(dá)能力涉及學(xué)生所學(xué)的工程制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、工程材料等課程的知識(shí)，學(xué)生在完成相關(guān)課程的學(xué)習(xí)后，缺乏將所學(xué)融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，導(dǎo)致工程圖表達(dá)存在既隨意不規(guī)范、不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，又存在所有零件都只會(huì)用主視圖、俯視圖和左視圖三視圖過于生硬表達(dá)的現(xiàn)象，不能依據(jù)零件形狀靈活正確選用表達(dá)方法。此外，還存在尺寸公差和技術(shù)要求不知如何查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等問題，建議在工程制圖、公差與技術(shù)測(cè)量課程學(xué)習(xí)期間，為學(xué)生盡量多提供繪圖設(shè)計(jì)實(shí)踐，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)放手讓學(xué)生自主繪圖實(shí)踐、查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生只有通過工程項(xiàng)目的多次設(shè)計(jì)歷練，才能具有這方面的能力。

在圖中一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象是學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)和答辯表現(xiàn)在學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)成果中成績(jī)處于領(lǐng)先位置，這項(xiàng)成果評(píng)估以學(xué)生的工作態(tài)度、勤奮精神、在小組中的作用、設(shè)計(jì)感悟、答辯表現(xiàn)等為標(biāo)準(zhǔn)，組長(zhǎng)參與評(píng)分，鼓勵(lì)學(xué)生通過設(shè)計(jì)成果呈現(xiàn)、小組作用說明、專利文稿以及物理樣機(jī)展示等手段提出自己對(duì)設(shè)計(jì)成績(jī)的期望值。從課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果評(píng)估分析圖可見，絕大部分學(xué)生能夠重視此次課程實(shí)踐訓(xùn)練，積極思考，參加小組設(shè)計(jì)討論，認(rèn)真分享設(shè)計(jì)體驗(yàn)，獲得知識(shí)、能力、情感的多重訓(xùn)練和提高，這也是以學(xué)生為主的體驗(yàn)式設(shè)計(jì)實(shí)踐獲得學(xué)生認(rèn)可的重要標(biāo)志。

正如阿爾伯特·愛因斯坦所說：“教育不是要記住各種事實(shí)，而是要訓(xùn)練大腦如何思考?！币詫W(xué)生為中心的教育教學(xué)理念正是這一思想的具體體現(xiàn)，高校教師用科學(xué)的方式培養(yǎng)未來的學(xué)生，這才是以學(xué)生為中心本科教學(xué)改革的基本精神[9]。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：陳 明]