何永玲,周緯遠(yuǎn),賈廣攀,黃賢毅
(北部灣大學(xué) 機械與船舶海洋工程學(xué)院,廣西欽州 535011)
目前,機械基礎(chǔ)課程的實踐性不強,第二課堂教學(xué)創(chuàng)新不足,還要基于OBE 工程教育理念進行第二課堂教學(xué)改革,在尊重學(xué)生需要的基礎(chǔ)上豐富實踐教學(xué)活動項目,優(yōu)化實踐教學(xué)培養(yǎng)方案,切實滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要,實現(xiàn)實踐教學(xué)資源的優(yōu)化配置,推動實踐教學(xué)深化改革。
現(xiàn)代高校在培養(yǎng)應(yīng)用型人才時注重從行業(yè)的人才標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),強調(diào)培養(yǎng)符合行業(yè)要求并與國際接軌的中國工程師,產(chǎn)出 (成果) 導(dǎo)向教育( Outcome Based Education,OBE)以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動,高度重視培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,不僅要求學(xué)生掌握系統(tǒng)的理論知識,而且要求學(xué)生具有較強的創(chuàng)新意識,能夠在校學(xué)習(xí)期間積累較為豐富的從業(yè)實踐經(jīng)驗,以應(yīng)對崗位實踐的需要。首先,OBE 理念要求人人都獲得充分的發(fā)展,根據(jù)每個學(xué)生的差異組織開展教學(xué)活動。其次,OBE 教學(xué)力求學(xué)生精熟的掌握專業(yè)知識且制定個性化的人才培養(yǎng)方案,在準(zhǔn)確掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的基礎(chǔ)上對教學(xué)進行修正。最后,OBE 教學(xué)要求給所有學(xué)生提供學(xué)習(xí)機會,教師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)成效負(fù)責(zé),配合實際情況開展彈性的教學(xué),幫助學(xué)生掌握應(yīng)對未來的能力。
機械基礎(chǔ)類課程主要探究常用機構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)、特點和用途,教學(xué)的主要任務(wù)是促進學(xué)生了解常用機械工程的流程、模式與原理。第一課堂具有較強的理論教學(xué)的特征,更多的傾向?qū)W生掌握基本原理。為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新意識,還需要突破第一課堂理論教學(xué)局限的第二課堂。第二課堂是對傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的轉(zhuǎn)變,強調(diào)構(gòu)建一個多維度教學(xué)活動,教師不僅要在理論課堂上掌握機械基礎(chǔ)類課程的相關(guān)原理,還要組織學(xué)生進入社會,通過一系列的多元化、實踐化、趣味化的實踐課程激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,促進學(xué)生積極開展實踐,根據(jù)學(xué)生的興趣需要開展實踐性的課題研究,鼓勵學(xué)生運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識進行創(chuàng)新性的實踐活動。第二課堂點燃了學(xué)生的自主實踐熱情,是滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需要的教學(xué)方式。
運用OBE 教學(xué)理念促進第二課堂教學(xué)活動的蓬勃開展,必須保證第二課堂教學(xué)實踐課程的主題是豐富多彩的,內(nèi)容是具有一定趣味性的,場景是生動直觀的,層次是符合學(xué)生認(rèn)識水平的,且有助于鍛煉學(xué)生的綜合能力。首先,設(shè)置可以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)項目,可以結(jié)合課程內(nèi)容、前沿領(lǐng)域研究典型問題,以及生活中的常見機械設(shè)備運轉(zhuǎn)中存在的各種問題,從而給學(xué)生構(gòu)建一種研究型的學(xué)習(xí)模式,以便于在豐富的實踐活動中增強學(xué)生的自主創(chuàng)新意識與探索精神。其次,實踐教學(xué)的項目不僅要涉及核心課程的理論知識,還要促進學(xué)生廣泛關(guān)注與機械設(shè)施、制造、運轉(zhuǎn)相關(guān)的知識,實踐教學(xué)應(yīng)當(dāng)結(jié)合生活生產(chǎn)實踐中的典型問題,引導(dǎo)學(xué)生在實踐活動中關(guān)注民生、關(guān)注社會需要,重點圍繞機械制作類和機電結(jié)合類組織開展一系列的主題實踐教學(xué)活動,這樣才能保證課程的靈活性,有助于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。例如,在實踐教學(xué)中鼓勵學(xué)生親手制作一些機械裝置,促進學(xué)生深化理論知識的積累,激發(fā)學(xué)生自信心,提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動的熱情。例如,在四桿機構(gòu)內(nèi)容中鼓勵學(xué)生回憶生活中有哪些四桿機構(gòu)裝置,讓學(xué)生聯(lián)想到公交車門裝置,由此讓學(xué)生進行相關(guān)設(shè)計實踐,這樣不僅有助于激發(fā)學(xué)生動手意識,而且可以推動學(xué)生養(yǎng)成通過實踐解決問題的習(xí)慣。
基于OBE 理念的機械基礎(chǔ)第二課堂教學(xué)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境,構(gòu)建了社會化的新型教學(xué)活動體系,強調(diào)組織學(xué)生積極進入機械生產(chǎn)企業(yè)實踐,組織學(xué)生觀摩一些機械設(shè)備的制作技巧,引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟機械部件的創(chuàng)新設(shè)計要求?;贠BE 理念改革后的機械基礎(chǔ)第二課堂應(yīng)當(dāng)結(jié)合機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案建立以學(xué)生為主體、 教師為主導(dǎo)和教學(xué)資源優(yōu)化配置的個性化教學(xué)機制,在充分尊重學(xué)生差異的基礎(chǔ)上開展具有側(cè)重點的教學(xué)活動,以求最大限度地滿足學(xué)生個性發(fā)展需要,最終實現(xiàn)集多維教學(xué)內(nèi)容于一體,充分激發(fā)學(xué)生對未知知識的探索興趣,幫助學(xué)生找到自主實踐創(chuàng)新的方向。院校還要發(fā)揮專業(yè)協(xié)會的重要作用,例如,在機電協(xié)會、機械人協(xié)會、制造創(chuàng)研協(xié)會的輔助下開展實踐教學(xué)活動,強調(diào)以創(chuàng)新性的項目構(gòu)建“傳幫帶”教學(xué)機制,依托行業(yè)專家組織開展導(dǎo)師制教學(xué)活動,這樣可以極大滿足學(xué)生個性化發(fā)展需要。在教學(xué)實踐中還要充分發(fā)揮課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的引導(dǎo)價值,教師不僅要布置開放性的作業(yè)項目,還要引導(dǎo)學(xué)生提出值得探索的趣味性課題。教師在學(xué)生探索活動中應(yīng)當(dāng)起到參謀作用,由教師為學(xué)生的研究課堂活動進行把關(guān),并且給學(xué)生提供充分的技術(shù)支持,主動給予學(xué)生相關(guān)的資料扶持,鼓勵學(xué)生積極探索,達到強化學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的目標(biāo)。
基于OBE 理念優(yōu)化實施的機械基礎(chǔ)類課程第二課堂不僅要促進學(xué)生主動投入課下實踐活動,還要鼓勵學(xué)生組成實踐互助團隊,強調(diào)以團隊方式組織開展實踐活動。一般一個活動團隊可以由3~5 個成員組成,然后由專職導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo),每個小組或個人均可以根據(jù)興趣和機械基礎(chǔ)課程的理論要點選定實踐創(chuàng)新活動的主題。機械基礎(chǔ)類課程第二課堂的團隊活動應(yīng)當(dāng)具有批判性和創(chuàng)新性,能夠基于現(xiàn)有的理論課授課內(nèi)容,以及學(xué)生已經(jīng)獲得的機械制造經(jīng)驗進行實踐反思,由學(xué)生團隊共同確定研究性學(xué)習(xí)的創(chuàng)新方向,并且由學(xué)生提出優(yōu)化改革機械系統(tǒng)的具體設(shè)計方案。這一過程中還要充分發(fā)揮小組討論互動的重要作用,在小組反復(fù)論證后將取得的階段性成果匯報給帶隊教師,再由帶隊教師負(fù)責(zé)審核項目,以及給予項目實驗必要軟硬件支持。
OBE 教育理念以成果為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力為教學(xué)改革的出發(fā)點,不僅要保證學(xué)生獲得完善的專業(yè)知識體系,還要激發(fā)學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識,結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)定位進行教學(xué)改革。首先,基于OBE 理念的機械基礎(chǔ)類課程第二課堂應(yīng)當(dāng)與課內(nèi)教學(xué)緊密聯(lián)系,強調(diào)貫徹理論聯(lián)系實際的思想,重點開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實踐和創(chuàng)新實驗等多種培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的實訓(xùn)課程。重點圍繞機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向打造多種實驗室,例如,在院校建設(shè)機器人實驗室、3D 打印實驗室和“創(chuàng)客”實驗室。學(xué)校僅有理論教學(xué)配套的驗證性實驗室和少量工藝技能訓(xùn)練實驗室是不能滿足學(xué)生課外學(xué)習(xí)與自主創(chuàng)新需要的。其次,學(xué)校還要按照走出去和引進來的思路開展教學(xué)改革,把專業(yè)實習(xí)與前沿理論研討結(jié)合起來,組織專家學(xué)者來校為機械專業(yè)進行前沿講座,進一步擴大機械專業(yè)學(xué)生的視野。例如,邀請專家學(xué)者來校進行3D 打印及先進制造技術(shù)、 機器人應(yīng)用與發(fā)展等的報告會。學(xué)校需要再探索與各類大型企業(yè)建立校企合作辦學(xué)的機制,改進實踐教學(xué)的形式與過程,例如,把高新技術(shù)企業(yè)與機床安裝的實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合,讓學(xué)生深入先進企業(yè)了解先進數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、原理與操作方法,引導(dǎo)學(xué)生實踐操作先進的五軸數(shù)控機床。最后,為了促進學(xué)生蓬勃開展實踐創(chuàng)新活動,還可以融入以賽促學(xué)的第二課堂教學(xué)理念,通過全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、 大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽,以及機器人創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽等為學(xué)生提供自主創(chuàng)新展示的良機。
院校的主要教學(xué)改革任務(wù)是圍繞著第二課堂優(yōu)化教學(xué)資源配置,滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的資源需要。豐富機械基礎(chǔ)類課程第二課堂教學(xué)的內(nèi)容,實現(xiàn)第二課堂教學(xué)活動與傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動的緊密銜接,這樣才能滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要。例如,在工程圖學(xué)教學(xué)時還要把先進的成圖技術(shù)引入第一課堂教學(xué),讓學(xué)生在課上掌握傳統(tǒng)的尺規(guī)繪圖、 計算機繪圖的差異,并由此促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)計算機繪圖中的草圖繪制、三維模型繪制、曲面造型繪制、三維零件裝配的相關(guān)知識和實踐方法。教師還要在課堂上進一步解析教學(xué)內(nèi)容,同時促進學(xué)生收集可用于自主學(xué)習(xí)和團隊學(xué)習(xí)的各項資料,圍繞著學(xué)生提出的問題與興趣適當(dāng)進行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,以及展示學(xué)生自主學(xué)習(xí)實踐的成果,這樣才能更好地促進第二課堂教學(xué)實踐的深化改革和廣泛實施。例如,在3D 打印技術(shù)的相關(guān)教學(xué)時,不僅要講授零件圖繪制的方法,還要引導(dǎo)學(xué)生掌握并自主實踐數(shù)控機床的操作步驟,以及機器設(shè)備具體的調(diào)試方法,鼓勵學(xué)生積累和分享相關(guān)經(jīng)驗,還要指導(dǎo)學(xué)生進行橫向與縱向相關(guān)實踐課題研究,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)的預(yù)期目標(biāo)。
為了進一步滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需要,實現(xiàn)實踐教學(xué)資源的合理分配,還要了解學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)訴求,構(gòu)建教師與學(xué)生有效聯(lián)系的機制,搭建機械基礎(chǔ)類課程第二課堂的智能化教學(xué)平臺。首先,開發(fā)用于開展第二課堂教學(xué)的慕課平臺或自媒體資源供給平臺,通過軟件系統(tǒng)滿足學(xué)生、教師、行業(yè)專業(yè)、項目實踐的信息交換需要,進一步構(gòu)建專業(yè)的用于機械基礎(chǔ)類課程第二課堂資源的供給渠道,強調(diào)在信息化的教學(xué)平臺完成學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)研、 實踐教學(xué)資源分配,學(xué)生實踐學(xué)習(xí)成果展示互動等多種任務(wù)。其次,進一步依托平臺進行校企合作教學(xué)資源的整合,強調(diào)實時更新企業(yè)提供的實習(xí)資源信息,允許學(xué)生自主選擇報名實習(xí)項目,實現(xiàn)實訓(xùn)項目與學(xué)生的個性化匹配。還要及時把機械專業(yè)的相關(guān)前沿技術(shù)信息通報給學(xué)生,促進教學(xué)內(nèi)容從時間上和空間上向外延伸,進一步豐富教學(xué)資源供給,更好滿足學(xué)生成長需要。教學(xué)平臺還要搭建師生互動的機制,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生實踐活動做出評價,強調(diào)導(dǎo)師與學(xué)生團隊的充分互動,依托企業(yè)專業(yè)、 雙師型導(dǎo)師,以及師徒制資源解答學(xué)生自主實踐的疑問。例如,機械制圖與AutoCAD 課程教學(xué)時,可以通過互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺進行相關(guān)教學(xué)資源的傳輸,教師可以在網(wǎng)絡(luò)平臺給學(xué)生提出工程的實際問題,然后引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)空間學(xué)習(xí)資料的支持下進行自學(xué)、 分組討論,最后找出解決問題的具體方法并開展實踐。
專業(yè)的機械基礎(chǔ)類課程任教教師才能保證OBE 教育理念的有效落實,為進一步構(gòu)建完善的教學(xué)實踐體系提供幫助,有效解決實踐教學(xué)活動中的各種問題。首先,切實解決教師配置條塊分割的問題,組建更加專業(yè)的第二課堂教師輔導(dǎo)團隊,重點促進理論教學(xué)教師指導(dǎo)學(xué)生開展實踐活動,讓具有豐富機械原理知識的教師指導(dǎo)學(xué)生解決實踐中的各種理論難題,以往只從事實驗教學(xué)的教師也應(yīng)當(dāng)參與到現(xiàn)代教學(xué)實踐體系當(dāng)中,實現(xiàn)教師團隊的科學(xué)合理搭配。其次,大力培養(yǎng)中青年教師團隊,依托中青年教師開展導(dǎo)師制教學(xué)活動,號召中青年骨干教師組織開展項目教學(xué)活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,發(fā)揮中青年教師在帶領(lǐng)學(xué)生團隊中的積極作用,以及開展各類探索性的教學(xué)實踐活動,進一步發(fā)揮中青年教師指導(dǎo)學(xué)生實踐活動的重要作用。最后,形成良好的校企協(xié)同育人機制,院校應(yīng)當(dāng)促進大型企業(yè)參與院校實踐教學(xué)活動,保證院校與企業(yè)建立緊密的互動關(guān)系,可以鼓勵企業(yè)在校內(nèi)捐贈教學(xué)實驗室,并且由企業(yè)專家來校進行技術(shù)講座活動,還可以按照“3+2”模式給予學(xué)生赴企業(yè)實習(xí)的教學(xué)空間。
構(gòu)建OBE 理念下的優(yōu)質(zhì)第二課堂教學(xué)環(huán)境,完善成果為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系,還要進一步優(yōu)化院校組織開展機械基礎(chǔ)類第二課堂的教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn),評估OBE 教學(xué)活動產(chǎn)出,以便于快速突破傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限。第一,第二課堂實踐教學(xué)評價不能僅以機電一體系統(tǒng)的實踐操作完成情況作為評價的唯一標(biāo)準(zhǔn),還要分析評價學(xué)生在實踐過程中完成項目情況與制作成果功能的實現(xiàn)情況,其中設(shè)計完整性、結(jié)構(gòu)與工藝的合理性,新穎性、實用性等均應(yīng)為重要的評價要素。第二,做到對第二課堂實踐教學(xué)成果的客觀、合理評價,通過評價激發(fā)學(xué)生持續(xù)改進的意識,基于評價指明學(xué)生個性化發(fā)展的空間。第三,教學(xué)評價還應(yīng)當(dāng)貫穿第二課堂教學(xué)活動的全過程,具體包括選題評價、平時評價、設(shè)計評價、制作評價、答辯評價等。第四,在評價教學(xué)中還要給學(xué)生充分的答辯時間,教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生闡述解釋的必要空間,在評價中融入師生互動討論活動,讓學(xué)生闡述自己的觀點,以便于在評價中促進學(xué)生進行深度反思。例如,在選題評價時應(yīng)當(dāng)給每個設(shè)計小組闡釋設(shè)計理念的機會,可以讓每小組制作項目演示PPT,然后由教師對項目的前景、難點、合理性進行評價。第五,教師在評價時還要充分融入機械基礎(chǔ)的相關(guān)理論知識,能夠圍繞著機械設(shè)計等課程的基本原理開展評價,在評價學(xué)生成果時盡可能地引導(dǎo)學(xué)生回歸書本,促進學(xué)生在深度學(xué)習(xí)書本知識的基礎(chǔ)上找出突破方向。第六,學(xué)生在教學(xué)評價中仍居于主體地位,學(xué)生自主評價和學(xué)生互動評價也應(yīng)當(dāng)成為主要評價方式之一,還可以通過組織口頭、書面、工程圖紙評價,實現(xiàn)學(xué)生與業(yè)界的廣泛交流。
運用OBE 理念促進機械基礎(chǔ)類第二課堂教學(xué)活動的蓬勃開展,還要把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力作為主要目標(biāo),進一步構(gòu)建“第二課程+個性發(fā)展+多元化實踐教學(xué)”的有效教學(xué)空間。一方面從學(xué)生的需要出發(fā),豐富具體的教學(xué)活動內(nèi)容。另一方面從優(yōu)化教學(xué)資源配置出發(fā),完善教學(xué)的基礎(chǔ)條件,這樣才能促進學(xué)生實現(xiàn)個性化發(fā)展,達到全面提高教學(xué)活動質(zhì)量的目標(biāo)。