任春平 劉春生 徐鵬 趙存有 王本永 孔繁朝

黑龍江科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150022

“礦山機(jī)械”課程是一門專業(yè)必修課，授課對象為本科三年級機(jī)械、機(jī)工專業(yè)，學(xué)生認(rèn)知特點為思維活躍、接受現(xiàn)代信息技術(shù)能力強(qiáng)[1-3]。學(xué)生起點水平：首先，學(xué)生具備液壓與氣壓控制、流體力學(xué)前序知識貯備，由于部分專業(yè)課程尚未開設(shè)，大多數(shù)學(xué)生對專業(yè)知識理解的廣度、深度相對欠缺；其次，學(xué)生習(xí)慣能力各不同，雖然有動力，但缺少耐力和專注力，因此該門課程對于后續(xù)流體提升運(yùn)輸?shù)葘I(yè)課學(xué)習(xí)具有承上啟下作用?；谏鲜龇治觯瑯?gòu)建了以學(xué)生發(fā)展為中心，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，采用線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，運(yùn)用優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，以此達(dá)到課程“兩性一度”的課程目標(biāo)。

一、“礦山機(jī)械”課程教學(xué)體系重構(gòu)的必要性

“礦山機(jī)械”課程在建設(shè)之初的教學(xué)過程中通過實踐發(fā)現(xiàn)存在三大痛點問題，具體需要解決的重點問題如下所述[4-6]：痛點一：課程體系結(jié)構(gòu)僵化，任課教師在教學(xué)過程中采用單一教材，僅僅是傳統(tǒng)意義上的“教”教材的知識，學(xué)生的學(xué)習(xí)被動，教師在教學(xué)過程中占有了主導(dǎo)作用；教材部分內(nèi)容對于學(xué)科知識的前沿性和時代性的介紹和描述不完善。痛點二：課程教學(xué)理念陳舊，教師在教學(xué)過程中容易忽略塑造學(xué)生的情感價值觀，由此導(dǎo)致課程育人功能不全；在授課過程中，任課教師只是講授書本上相應(yīng)的基礎(chǔ)知識點，學(xué)生面對復(fù)雜問題時分析問題的思維受到局限；教師在授課過程中多數(shù)都是靠傳統(tǒng)的多媒體課件在講課，互動環(huán)節(jié)較少，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，缺乏現(xiàn)代信息技術(shù)手段，顯得整個課程特別沉悶。痛點三：教學(xué)效果評價單一，教師在課程成績考核過程中多以終結(jié)性考試為主，即“期末考試+期中測驗測試+課堂作業(yè)”為主，從而決定學(xué)生的成績。顯然對于學(xué)生的過程性考核設(shè)計不夠，比如對于學(xué)生思考問題、上課回答問題、學(xué)生對工程案例分析的思維能力、小組討論等沒有注重考核，學(xué)生的素質(zhì)目標(biāo)體現(xiàn)不夠明顯。

課程在設(shè)立之初，對學(xué)生進(jìn)行了大量問卷調(diào)查和課堂的實際考查，通過對學(xué)生的學(xué)情分析，發(fā)現(xiàn)也存在以下挑戰(zhàn)，具體如下所示：挑戰(zhàn)一：基礎(chǔ)知識欠缺。雖然學(xué)生已經(jīng)學(xué)過“機(jī)械設(shè)計和機(jī)械原理”“液壓與氣壓傳動”“機(jī)械振動學(xué)”“流體力學(xué)”“結(jié)構(gòu)工程”等基礎(chǔ)課程，但大多數(shù)學(xué)生對于理解“礦山機(jī)械”課程的廣度、深度的知識儲備相對欠缺，無法適應(yīng)更高層理論知識的理解，這是面臨的非常重要的考驗和挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)二：學(xué)習(xí)認(rèn)知模糊。雖然學(xué)生已經(jīng)學(xué)過“工程圖學(xué)”基礎(chǔ)課程，但大多數(shù)學(xué)生對于理解“礦山機(jī)械”課程涉及的概念、結(jié)構(gòu)存在難于理解的挑戰(zhàn)，主要是由于對復(fù)雜機(jī)構(gòu)圖不理解；學(xué)生有抵觸感和畏懼情緒，一看到這種復(fù)雜的圖紙就沒有興趣。挑戰(zhàn)三：學(xué)習(xí)動機(jī)迷茫。一部分學(xué)生相對比較積極和樂觀，對于“礦山機(jī)械”課程非常感興趣、能夠自主地學(xué)習(xí)；而另一部分學(xué)生態(tài)度比較消極，只注重期末考試成績，缺乏實踐創(chuàng)新。

上述分析存在的“痛點與挑戰(zhàn)”包涵了“礦山機(jī)械”課程在教學(xué)理念中遇到的問題，教學(xué)目標(biāo)中面對不明確的問題，學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容不能很好接受、吸收和利用，教學(xué)過程與方法相對單一、考核評語反饋等各個方面的問題，對課程教學(xué)質(zhì)量的提升帶來了不容忽視的挑戰(zhàn)與壓力，這也是該門課程教學(xué)團(tuán)隊旨在突破和解決的關(guān)鍵問題。

二、“礦山機(jī)械”課程教學(xué)體系重構(gòu)的措施

該門課程教學(xué)體系重構(gòu)的措施分別從教學(xué)理念和目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、過程與方法、考評與反饋等方面開展重構(gòu)與探索研究。

(一)教學(xué)理念與目標(biāo)

“礦山機(jī)械”課程是機(jī)械和學(xué)校的特色專業(yè)緊密結(jié)合，秉承“學(xué)為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念；從學(xué)生的具體學(xué)情出發(fā)；理論聯(lián)系實際，注重訓(xùn)練學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力；知識傳授由淺入深，幫助學(xué)生逐步形成跨學(xué)科的知識體系。課程遵循“四個結(jié)合、兩個依據(jù)、三個著力”的思路。四個結(jié)合，即結(jié)合“新工科”對機(jī)械類人才培養(yǎng)的要求、結(jié)合本校特色學(xué)科資源、結(jié)合中國大學(xué)慕課平臺優(yōu)質(zhì)課程資源、結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊編寫的特色教材優(yōu)勢。兩個依據(jù)，即依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，依據(jù)學(xué)生具體學(xué)情基礎(chǔ)。三個著力，即著力培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力，著力構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)共同體，著力培育學(xué)生深厚的家國情懷。

(二)教學(xué)內(nèi)容

“礦山機(jī)械”課程的教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)“新工科”對機(jī)械專業(yè)的要求、基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，具有明顯的實踐應(yīng)用和價值引領(lǐng)的特點。以自編校本教材為主要載體，結(jié)合課外拓展閱讀；用專業(yè)理論知識進(jìn)行基本實踐操作，不斷提升應(yīng)用能力；樹立科學(xué)、正確的價值觀和人生觀，能夠傳承中國傳統(tǒng)科技文化，學(xué)會用機(jī)械語言傳播中國聲音。學(xué)生通過“礦山機(jī)械”課程28學(xué)時的學(xué)習(xí)，針對以往的教學(xué)內(nèi)容陳舊課程思政無法融入的問題，構(gòu)建了“整合知識+礦山機(jī)械案例+文獻(xiàn)案例+思政元素內(nèi)嵌”的四大模塊，具體如下所述。模塊一：整合知識，所謂整合知識指的是將目前現(xiàn)有教材內(nèi)容和知識進(jìn)行整合。以往教師在授課中僅是“教”教材，把教材知識傳授給學(xué)生，而本次創(chuàng)新就是將教材“再加工”，把知識分為不同主題，每個主題知識利用思維導(dǎo)圖的形式整合在一起，力求內(nèi)容充實與精要，并且重點、難點內(nèi)容突出。模塊二：礦山機(jī)械案例的融入，所謂礦山機(jī)械案例融入指的是在授課的每個章節(jié)中融入相關(guān)熱點采掘機(jī)械案例和問題，可以是生活案例，便于學(xué)生更好地理解本章節(jié)的知識。模塊三：文獻(xiàn)案例的融入，每個章節(jié)中融入關(guān)于礦山機(jī)械的前沿文獻(xiàn)，通過知網(wǎng)或PubMed系統(tǒng)查閱文獻(xiàn)，便于學(xué)生更好地銜接和融合基礎(chǔ)知識。模塊四：思政元素內(nèi)嵌，思政元素內(nèi)嵌自始至終貫穿于整個教學(xué)內(nèi)容，其價值目標(biāo)是培養(yǎng)具有愛國主義情懷、堅定愛國信念和承擔(dān)工程師責(zé)任的人才，將我們的學(xué)生培養(yǎng)為“走得出”“飛得高”和“回得來”的人才。由具有俄語博士學(xué)位的中方教師和具有工程師資格的俄方教師共同組建國際化教學(xué)團(tuán)隊，并充分利用學(xué)院合作辦學(xué)、國際交流的優(yōu)勢，在語言知識層面和專業(yè)知識層面合力打造課程，團(tuán)隊成員將主持及參與的國際級項目成果應(yīng)用于教學(xué)，使課程內(nèi)容緊跟學(xué)科研究新進(jìn)展、實踐發(fā)展新經(jīng)驗、社會需求新變化。以上從“整合知識+礦山機(jī)械案例+文獻(xiàn)案例+思政元素內(nèi)嵌”的四大模塊重構(gòu)了“礦山機(jī)械”課程的教學(xué)內(nèi)容施。

(三)教學(xué)過程與方法

“礦山機(jī)械”課程依據(jù)學(xué)生具體學(xué)情進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，在每單元學(xué)習(xí)之前，以學(xué)習(xí)小組為單位，進(jìn)行前修基礎(chǔ)、預(yù)期目標(biāo)、學(xué)習(xí)策略三個方面的學(xué)情統(tǒng)計和分析，有針對性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。做到以“學(xué)”的基礎(chǔ)定“教”的起點，以“學(xué)”的需求定“教”的策略?；诰唧w學(xué)情的教學(xué)設(shè)計解決了學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的問題，構(gòu)建線上、線下混合的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，打造高效課堂。線上活動，包括課前預(yù)習(xí)、觀看視頻、提交作業(yè)及任務(wù)單、提出問題，以及課后前言文獻(xiàn)的拓展學(xué)習(xí)、討論分享、線上測試及反饋評價等。線下活動，包括課堂協(xié)作探究、小組討論、展示交流、學(xué)生互評、教師點評等?；旌辖虒W(xué)模式將課前導(dǎo)學(xué)、課中研學(xué)和課后練學(xué)整合成有機(jī)的統(tǒng)一體，同時解決了課時較少、學(xué)習(xí)任務(wù)較重及優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源利用不充分的問題。

授課對象為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)和機(jī)械工藝專業(yè)的學(xué)生，他們工科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識不強(qiáng)。針對這一情況(現(xiàn)場授課)，每單元有1～2學(xué)時在學(xué)校其他學(xué)院的實驗室或?qū)嵱?xùn)基地進(jìn)行現(xiàn)場授課，能夠幫助學(xué)生將機(jī)械專業(yè)術(shù)語與其所表示的實物相對應(yīng)。實踐操作中，學(xué)生通過現(xiàn)場觀察和實際動手操作，豐富學(xué)生的感性認(rèn)知，提升學(xué)生將機(jī)械理論知識應(yīng)用于實踐的能力；現(xiàn)場實踐的教學(xué)解決了理論與實踐結(jié)合不夠緊密的問題；從課程內(nèi)容的跨學(xué)科特點出發(fā)，授課過程中采用實訓(xùn)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)手段，達(dá)到綜合培養(yǎng)學(xué)生知識、能力和技能的目標(biāo)；采用基于能力培養(yǎng)的教學(xué)手段解決了課程內(nèi)容難度較大、學(xué)生學(xué)習(xí)中有畏難情緒的問題。

學(xué)生是學(xué)習(xí)者，教師是助學(xué)者，以授課班級為單位，在共同完成“礦山機(jī)械”課程學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，進(jìn)行充分溝通、交流分享學(xué)習(xí)資源，成員相互影響、相互促進(jìn)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)調(diào)溝通能力、運(yùn)用信息新技術(shù)等能力得到系統(tǒng)性提升。實現(xiàn)教師、學(xué)生、家長之間的心理相容與溝通，教師始終關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)步與心靈成長。在與學(xué)生進(jìn)行定期的線上反饋時，得到了部分家長的熱情關(guān)注，家長就“機(jī)械+技術(shù)”知識的學(xué)習(xí)及就業(yè)前景與教師展開討論。家校聯(lián)合為“機(jī)械+”知識學(xué)習(xí)提供了全面保障。以上從學(xué)情分析、混合式教學(xué)、現(xiàn)場實踐、能力培養(yǎng)、學(xué)習(xí)共同體構(gòu)建、家校聯(lián)合六個方面重構(gòu)了課程教學(xué)的過程與設(shè)計。

(四)考評與反饋

“礦山機(jī)械”課程采用多元化的教學(xué)評價體系，分為學(xué)生和教師兩個評價主體。評價學(xué)生注重過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合，過程性考核占總成績的50%，其中課堂討論環(huán)節(jié)、課下自主學(xué)習(xí)效果、小組協(xié)作學(xué)習(xí)的任務(wù)比重、科技俄語領(lǐng)域社會實踐、階段性測試五個部分各占10%，終結(jié)性考核占總成績的50%，采用閉卷、筆答的形式，試題中主觀性題目占比40%，客觀性題目占比10%。評價學(xué)生的目的是綜合培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，評價教師的目的是促進(jìn)課程建設(shè)。為提升小組協(xié)作學(xué)習(xí)的成效，在成果展示環(huán)節(jié)采用“教師點評+學(xué)生互評”相結(jié)合的方式。學(xué)生互評以小組為單位，就完成的任務(wù)從內(nèi)容講解、作品展示、行業(yè)價值、分工合作、PPT制作、提問回答等六個方面，以百分制的形式進(jìn)行相互評價，學(xué)生通過互評進(jìn)行相互借鑒和學(xué)習(xí)。為培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，以學(xué)習(xí)單元為單位，學(xué)生就不同學(xué)習(xí)內(nèi)容，從課前任務(wù)單完成情況、課堂探討發(fā)言、知識理解、應(yīng)用操作、協(xié)作能力、課后拓展、線上研討交流等七個方面，以百分制進(jìn)行自我評價，學(xué)生通過反思學(xué)習(xí)能力得到提升。

課程共采用六種評價方式，根據(jù)評價內(nèi)容的不同，反饋形式為分?jǐn)?shù)、等級或評語，反饋對象為學(xué)生個人、小組或家長，反饋周期為每課、每周、每單元、每月或每學(xué)期，反饋載體為線上或線下。目的是綜合評價、嚴(yán)格考核、有效診斷，使貫穿整個教學(xué)活動的評價具有連貫性、完整性和可回溯性。根據(jù)評價的數(shù)據(jù)建立學(xué)生的個性化學(xué)情檔案，促進(jìn)語言知識和專業(yè)技能的全面提升。同時讓學(xué)生、家長、教師了解學(xué)生的成長之路，為今后學(xué)生終身學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成奠定良好基礎(chǔ)。課程通過采用多元化的評價手段，鼓勵探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生的知識領(lǐng)域得到擴(kuò)展，創(chuàng)新性思維得到鍛煉，實現(xiàn)了課堂的高效性。以上從多元化評價、互評、自評、評價反饋、學(xué)情檔案、評價成效六個方面重構(gòu)了課程的評價與反饋。

“礦山機(jī)械”課程經(jīng)過四輪的教學(xué)實踐，機(jī)械專業(yè)2015級至2018級的學(xué)生在機(jī)械知識、專業(yè)技能、就業(yè)單位的認(rèn)可度等方面均有提升，在國家級、省級比賽中均有獎項斬獲。在山東舉辦的專業(yè)建設(shè)討論會議上，團(tuán)隊成員做了“礦山機(jī)械”課程創(chuàng)新理念的專題報告。此外，團(tuán)隊編寫的特色教材《礦山機(jī)械》，正在被部分兄弟高校礦業(yè)類專業(yè)的學(xué)生所使用。學(xué)生作為志愿者參加哈洽會、國際產(chǎn)學(xué)研用合作會議等大型會議，為大會提供專業(yè)領(lǐng)域的服務(wù)，學(xué)生正在用所學(xué)到的機(jī)械知識服務(wù)龍江地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助力龍江發(fā)展建設(shè)。以上就是“礦山機(jī)械”課程對應(yīng)國家、行業(yè)、專業(yè)需求，在符合校情、學(xué)情基礎(chǔ)上所進(jìn)行的課程改革和探索，以及目標(biāo)達(dá)成的具體路徑。

結(jié)語

“礦山機(jī)械”課程采用以“前沿為導(dǎo)向+問題為線索+學(xué)生為主體+創(chuàng)新為目的”的理念，對教學(xué)理念開展了創(chuàng)新設(shè)計，突破了原有傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)理念新穎，針對性強(qiáng)。課程的教學(xué)目標(biāo)從目標(biāo)的前瞻性、目標(biāo)的高階性和目標(biāo)的創(chuàng)新進(jìn)行分析，突破原有的教學(xué)目標(biāo)單一的局限性。構(gòu)建了“線上自學(xué)+線下導(dǎo)學(xué)+線上拓展”的混合式模式，突破原有的教學(xué)模式和陳舊的教學(xué)觀念。課程采用綜合能力評價與個性化能力評價相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合考核，突破原有以終結(jié)性為主的教學(xué)考核方式。