張蕉蕉,袁建虎,安立周,高 立
(陸軍工程大學,江蘇 南京 210001)
隨著部隊現代化建設的快速推進,“工程裝備維修與管理”專業(yè)未來任職崗位對知識性、技能性、專業(yè)性、全面性等的要求進一步提高。針對該專業(yè)學員開設的 “內燃機”課程也應與時俱進,緊跟時代和部隊實際需求,從教學內容和教學模式上進行改革,注重學員知識和實際動手能力的培養(yǎng)。
“內燃機”課程綜合性很強,在國內,該課程已成為清華大學、上海交通大學、西安交通大學、哈爾濱工業(yè)大學、吉林大學等高校多個工科專業(yè)學生的必修主干課之一[1]。針對卓越工程師試點強調專業(yè)理論知識與實踐操作技能相結合的特殊要求,武漢理工大學早在2011 年就對 “能源動力系統(tǒng)及其自動化”專業(yè)課程提出了模塊化的教學改革模式[2]。模塊化教學是在深入分析每個專業(yè)、職業(yè)和技能的基礎上,嚴格按照專業(yè)工作標準,將教學大綱和教材開發(fā)成不同的教學模塊,形成類似積木組合式的教學方式,它實現了理論學習與操作訓練的有機結合。模塊化教學在德國、英國、美國等國家的高等教育中應用較為廣泛[3],在國內的一些培訓教學中也得到了較好的應用,但在國內高等教育中應用較少。
“內燃機”課程是陸軍工程大學本科學員重要的專業(yè)課程,要求學員學以致用,通過學習不僅要掌握內燃機工作原理和維護知識,更要具備能上手會上手的實操能力。目前,陸軍工程大學 “內燃機”課程經過了一系列理論教學改革,但實踐教學改革并未引起足夠重視。
內燃機系統(tǒng)內部構造復雜,零件和功能模塊繁多,學員對知識點的掌握有一定難度。對 “內燃機”課程各知識點進行歸類、分解,組合為若干個相對獨立的子系統(tǒng)進行模塊化教學,可以使教學思路更為清晰,有利于教員對內容的傳授以及學員對知識點的消化、吸收和掌握。同時,在教室內設置內燃機實物模型、典型零部件模型等,方便學員在課上動手實踐,及時將所學知識進行實踐運用,做到理論與實踐相結合,加深對知識的理解與掌握。
新形勢下,部隊需要的是既有豐富理論知識又有實際動手能力的人才。針對部隊的人才需求,對“內燃機”課程教學模式改革進行研究探討,旨在尋求一種比傳統(tǒng)教學模式更加容易被學員接受和認可的新的教學模式,幫助學員更加有效地掌握課程知識點和機械修理維護創(chuàng)新等各類實操能力。通過對教學做融合的 “內燃機”課程模塊化教學模式探索,培養(yǎng)學員理論與實踐結合的綜合能力素養(yǎng),并為一些共通課程教學模式的改革提供參考和借鑒。
基于教學做融合的 “內燃機”課程模塊化教學研究主要內容包括以下4 個方面。一是 “內燃機”課程的主要內容包括兩大機構和五大系統(tǒng),分別是曲軸連桿機構、配氣機構和燃料系、潤滑系、冷卻系、點火系、啟動系?;谏鲜鰞热葸M行模塊劃分,并與實際設備相結合進行教學內容設計和模塊化作業(yè) (任務)制定[4],能夠將各模塊的零部件組成和工作原理及模塊之間的邏輯關系整理得十分清楚并方便以較為簡潔易懂的方式進行教學和供學員自主學習。二是基于 “內燃機”課程的特點,合理安排理論學習和實踐教學的時間比例分配,設計好每堂課的教學組織形式及學員分組,并配備好相應的實驗設備。三是鼓勵學員課前自主學習,課中積極思考,結合實際裝備,勇于發(fā)現問題,分析問題,并提出解決問題的措施。同時,鼓勵學員在實踐環(huán)節(jié)積極動手,教員提供輔助引導,以學員自主動手為主,加強學員動手能力的培養(yǎng)[5]。四是針對課程綜合理論學習和實踐活動的特點,制定相應的考核模式,考核內容既要顧全理論和實踐兩方面,又不能讓學員感覺難度過高難以通過。通過合理的考核模式,讓學員得到充分肯定,使學員意識到理論和實踐相結合的學習方式更有助于掌握所學知識點和提升能力水平。真正讓學有所用,用知所學。
與傳統(tǒng) “內燃機”課程教學模式相比,教學做融合的模塊化教學具備以下創(chuàng)新點。一是通過對復雜的 “內燃機”課程體系的研究分析,將內容進行了歸納和模塊化,并通過理論和實踐相結合的教學做一體化方式,使課程教學更易被學員接受,知識點更容易被學員理解和掌握,可大大提升教學效果。二是提倡以學員為中心,培養(yǎng)學員自主學習的能力。學員能夠帶著問題進行實踐,通過自己動手解決問題來更好地理解知識要點。三是以學員為主體進行實踐教學,教員針對學員在實踐過程中出現的問題和困難進行引導和輔助。從傳統(tǒng)的傳授式教學轉變?yōu)閷W員自我學習、自我發(fā)現和自我解決,提高了學員的學習興趣以及學習自信。
傳統(tǒng)教學模式下,理論課與實踐教學是分開進行的,在理論課整體教學完成之后,教員才帶領學員進實驗室開始實踐教學。事實上,在沒有實踐支撐的情況下,學員對其中一些抽象的知識點或者圖紙等是難以理解和掌握的,教學效果并不是很好。倘若將課程劃分為多個模塊進行教學,并將實踐課程融入理論課堂,對部分重點難點進行實物展示或者讓學員進行實際操作,可加強學員對知識的理論和掌握,大大提升教學效果。
模塊化教學一般又可分為模塊式技能培訓(Modules of Employable Skills,MES)和以能力為基礎的教育 (Competency Based Education,CBE)兩種。MES 主要以現場教學為主,是以技能培訓為核心的一種教學模式,它是以任務為依據確定模塊,以從事某種職業(yè)的實際崗位工作的完成程序為主線,可稱之為 “任務模塊”;CBE 以執(zhí)行能力為依據確定模塊,以從事某種職業(yè)應當具備的認知能力和活動能力為主線,可稱之為 “能力模塊”。本文采用MES 為主、CBE 為輔的模塊化教學方法,將內燃機的機構和系統(tǒng)分解成不同的任務模塊進行講解和現場操作。對學員則是以CBE 模式來要求,即要求學員能達到一定的能力水平 (至少是達到考核能力要求)。
“內燃機”課程模塊化教學的實施步驟如下。
1)組織教員進行集中交流研討,將 “內燃機”課程內容具體劃分為若干子模塊,并針對各模塊進行理論教學和實踐教學設計。對于與裝備結合較少、比較容易理解的內容,可多設計理論教學環(huán)節(jié);對于篇幅非常長、內容非常多、圖表和文字解釋較為抽象難以理解的內容 (如機構和系統(tǒng)),在教學設計上多采用教學做融合的方式。
2)在基本模塊的基礎上,就重點問題和難點問題特別設立子模塊?;谝酝虒W經驗,分析整理各模塊中的重難點內容,進一步細分為子模塊,通過更有效的教學做合一的方法貫穿在課程學習過程中。
3)構建了一套既可以檢測學員理論知識又可以檢驗學員動手操作能力的考核體系。該考核體系將平時上課的表現、實踐操作的表現以及課后作業(yè)或課堂任務完成情況都作為過程性考核的重要依據,再輔以結課后的試卷和操作考核來綜合評定學員的學習成績。
4)在學員實踐活動中,教員應有針對性地對學員做出個性化指導,充分激發(fā)學員的求知熱情,鼓勵學員通過自己的學習和操作發(fā)現問題、分析問題、解決問題,形成良好的教學氛圍[6]。
5)通過研究和實踐,將教學經驗和教訓形成有效的檔案記錄和教學研究成果,以供其他類似課程借鑒。
結合 “內燃機”課程本身的特點和以往教學中的實踐經驗,大致將 “內燃機”課程的學時按內燃機本身的主體構造進行簡易的學時分配,見圖1。
圖1 “內燃機”課程學時分配
基于教學做融合的 “內燃機”課程模塊化教學實施以來,受到學員和專家的普遍好評。以往枯燥的知識點通過實物及具體操作深刻地融入到學員的認識當中,教學做融合的模塊化教學方式能使學員更加快速、深入地掌握該課程的理論知識和實際操作,部分優(yōu)秀學員甚至將其轉化為自己的一門專業(yè)技能。此外,具體的、模塊化的教學方式充分調動了學員的學習熱情和興趣,激發(fā)了學員主動學習的意愿,大大促進了學員自主學習能力的培養(yǎng)。
陶行知在 《教學做合一之教科書》中認為:一面行,一面想,必然產生新價值。教學做融合是生活現象的說明,也是教育現象的說明。在生活里,對事說是做,對己之長進說是學,對人之影響說是教。陶行知先生說的 “新價值”正是本課題所努力探索的東西,也是希望學員可以獲得的東西?;诮虒W做融合的 “內燃機”課程模塊化教學的研究和實踐,對于其他相近課程教學模式和方法的改革具有積極的影響和重要的借鑒作用。