董志奎，張 楠，姚建濤，李大龍，邱雪松

（燕山大學 機械工程學院，河北 秦皇島 066004）

機械是如今人類生存和發(fā)展不可缺少的工具之一，經濟的發(fā)展與科技的進步都需要機械的參與。我國高度重視機械行業(yè)的發(fā)展，三大改造完成之后我國建立了較完整的機械工業(yè)體系，為國家經濟發(fā)展做出了突出貢獻[1]。隨著“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略的提出，機械行業(yè)又一次迎來了全新的發(fā)展機遇，機械行業(yè)人才需求不斷增加[2]，高校作為該行業(yè)最大的人才培養(yǎng)基地，其教學過程很大程度上影響了高校對于機械人才的培養(yǎng)質量。機械類專業(yè)課最好的掌握方式是實際應用、實踐理解，而教學過程中學生直接面對的是晦澀難懂的課本、比較抽象的圖紙和模型，專業(yè)知識難以理解，缺少趣味性等問題日漸突出，最后形成學生學習主動性降低、學習難、掌握慢、遺忘快和實踐差等現(xiàn)實現(xiàn)象[3]。教學過程中如何通過有效的教學解構和融合設計、有效的課程教育教學改革解決目前出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，達到人才的高階性培養(yǎng)，是一個值得深入思考的問題。

一、人才培養(yǎng)新理念

一場席卷全球的公共衛(wèi)生突發(fā)事件嚴重影響了人們正常的學習生活和工作方式[4]，嚴重阻礙了高校教學計劃的實施，傳統(tǒng)的以學生為中心、學生直接與老師接觸的教學理念與教學模式出現(xiàn)了問題。為了響應教育部所提出的“停課不停教不停學”的要求，機械類專業(yè)課的教學引入新的教學理念——以學習為中心。

（一）教師教學知識體系重解構

首先考慮機械類專業(yè)基礎課知識體系的完整性、系統(tǒng)性和穩(wěn)定性，在理論、技術、應用三個層面將各門基礎課的知識點進行合理的解構處理（圖1），進行模塊化劃分，將知識點模塊化串聯(lián)，然后根據各學科自身知識體系的教學安排，將不同教學內容的模塊分解為底層、中層、高層知識和能力，在三層知識體系中，尋找各學科之間的關聯(lián)，在教學過程中突出關聯(lián)的重要性。

圖1 知識體系重解構過程

（二）學生知識體系重構建

堅持以學生學習為中心、學生能力培養(yǎng)為核心，尊重和發(fā)揮學生的主體地位，學生可根據自己基礎知識的掌握程度和學習能力的不同，自主選擇經重解構后的不同知識模塊來學習。學習過程中注意本課程與其他專業(yè)課模塊的關聯(lián)性，激發(fā)學生對學習內容的探索，成功建立學生對各專業(yè)課的初步認識，做到溫故知新、相互促進。通過課程知識體系解構與學生選擇性模塊學習，最后形成學生的知識體系，達到學生高階性培養(yǎng)目標。利用好各模塊與實現(xiàn)高階性培養(yǎng)的關系是構建學生知識體系的關鍵（圖2）。

圖2 各模塊與高階性目標關系

二、教學過程新模式

改變傳統(tǒng)的以書本、課堂為基礎的教學模式，實施以賽促教、線上線下混合教學模式，充分利用和融合好現(xiàn)有的教學資源，在理論、技術、應用層面進行基礎知識、專業(yè)能力、工程素質“三位一體”融合式高階性培養(yǎng)。

（一）以賽促教教學模式

對于機械專業(yè)而言，熟練掌握專業(yè)課知識是最基本的要求[5]。為了促進“教”與“學”的有機結合，機械制圖創(chuàng)新教育被各高校廣泛關注。在遵循創(chuàng)新教育理念的前提下，學科競賽能夠使課內理論知識與課外生產實踐密切聯(lián)系，競賽過程中二者優(yōu)勢互補，以賽促教，幫助學生掌握專業(yè)知識，從而更好地培養(yǎng)高技能、高素質的創(chuàng)新型、專業(yè)型人才。教學過程中充分利用競賽的激勵和引導作用，鼓勵學生積極參加各種制圖類大賽，提升學生對機械制圖等專業(yè)基礎課的興趣[6]，真正做到“以賽促教”教學模式。

燕山大學機械專業(yè)進行了“以賽促教”教學模式試點工作。具體教學內容在試點班展開，包括學科競賽的賽前指導、賽事承辦和賽后總結等。學校積極鼓勵學生參加競賽活動，將理論知識與實踐活動有機結合，各方面綜合提升學生的能力。目前來看學生參與率、獲獎率大幅度提高，特別是省級、國家級等高級別競賽中獲獎數人明顯增多。通過競賽熟練掌握專業(yè)課理論知識，完成定量的工程素質訓練，實現(xiàn)高階性培養(yǎng)目標。試點班學生部分高級別證書如圖3 所示。

圖3 試點班學生部分高級別證書

（二）線上線下混合教學模式

利用各種制圖軟件，進行必要的線上教學活動能夠提升學生的學習熱情，增加學習趣味性。線上教學具有靈活性高、資源豐富等優(yōu)點，加上如今教學環(huán)境的改變，線上線下混合教學模式成為現(xiàn)行教學模式下的熱點模式。然而線上課程的缺點如師生實時互動差、缺乏實時督促等在實際教學過程中也逐漸凸顯出來，加之機械制圖課程難懂抽象，為機械制圖課程線上線下教學模式的開展帶來挑戰(zhàn)[7]。對于機械制圖課而言，其關鍵主要在于合理設計線上和線下的教學內容，本文將制圖類課程的教學內容分為如下模塊。

1.線下教學模塊

本模塊教學過程主要包括老師講、學生練習、手工繪圖、學生討論及答疑，最終加深理論知識的理解與鞏固。老師利用課件和模型等資源進行線下教學，講授課本上的基礎理論、基本概念和常規(guī)方法等，根據授課內容布置適當的練習，如手繪完成簡單裝配體的投影視圖等。學生練習手工繪圖，可以在學習基本知識后，通過練習掌握所講內容。線下課堂不局限于課堂本身，老師可根據授課的反饋效果，適當安排答疑及討論活動，學生及時參與討論和答疑等可進一步鞏固知識。

2.混合教學模塊

（1）搭建教學資源。為了滿足專業(yè)人才需求，實現(xiàn)高階性教學，培養(yǎng)出綜合型人才，授課教師充分利用線上教學平臺搭建了部分課程教學資源（圖4），如制圖基礎、機械制圖，并在授課過程中利用，進行輔助教學。線上資源授課內容由淺入深，學生可根據自身實際情況選擇性學習。線上教學可以幫助教師完成教學內容，提高該門課程的教學質量[8]。

圖4 燕山大學部分教學資源

（2）利用教學資源。充分利用計算機等基于二維/三維制圖軟件如CAD、SolidWorks 進行線上教學，將機械制圖抽象難懂的知識用直觀的、可交互的實體模型及動畫展現(xiàn)給學生，使學生更加容易理解教學內容，激發(fā)學習興趣。通過老師講授及自學等方法，學生在線上完成制圖軟件基本操作的學習，在線下課堂上基于軟件操作完成相應的零件建模與工程圖的制作，完成“教”“學”“練”三項內容。

三、教學考核新標準

以教學過程中實現(xiàn)知識、能力、素質“三位一體”的創(chuàng)新型人才高階性培養(yǎng)為目標，對傳統(tǒng)的教學考核方式進行適當改革，將思政素質考核、學習過程考核和階段效果考核等內容與期末總體考核綜合考慮，形成更合理、更全面、更有效的綜合考核新標準。教學考核新標準設計如圖5 所示。

圖5 教學考核新標準設計

（一）思政素質考核

各大高校的機械制圖等專業(yè)類課程一般開課時間較長，對于學生的思政素養(yǎng)形成起到積極作用，注重思政素質考核，讓學生在學習專業(yè)課的同時，形成合作意識、創(chuàng)新意識和競爭意識等，時刻注重標準約束。

（二）過程考核與階段考核

主要通過實踐工程繪圖訓練、定期開展教學內容答疑等環(huán)節(jié)綜合評定學生的平時成績。促使學生注重學習過程，增加學生的學習參與感，有效緩解因考核標準單一形成的應付式學習現(xiàn)象。

（三）期末總體考核

主要以期末閉卷考試的形式來實現(xiàn)，考試成績的高低在一定程度上反映學生的總體學習情況，也從側面反映出教學過程中課程知識系統(tǒng)中難易點設計是否合理等問題，有利于促進教學的持續(xù)向優(yōu)改進。

四、結束語

本文以“中國制造2025”等戰(zhàn)略需求為導向，對機械專業(yè)基礎課程培養(yǎng)目標、實現(xiàn)方法等進行介紹。為解決學生普遍存在的學習難、掌握慢和遺忘快等問題，提出教學過程中注重知識、能力、素質“三位一體”的深度融合，實現(xiàn)高階性教學的方法，培養(yǎng)高階性創(chuàng)新人才。以機械類專業(yè)基礎課知識體系的完整性、系統(tǒng)性和穩(wěn)定性為前提，解構專業(yè)知識，學生重構專業(yè)知識，實現(xiàn)知識高階性教學。實施以賽促教、線上線下混合教學模式，從理論出發(fā)，注重實踐應用，鼓勵學生參與各種比賽競賽，充分利用各種教學資源在教學過程中的作用，實現(xiàn)能力高階性教學。思政素質考核、學習過程考核、階段效果考核、期末總體考核四方面考核學習過程，實現(xiàn)考核重點從傳統(tǒng)的考試分數到綜合素質的轉變，實現(xiàn)素質高階性教學。