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淺議工程認證背景下的測控專業(yè)機械類課程教改研究論文
一、引言
測控專業(yè)的機械類課程主要包括《工程制圖》、《精密機械設(shè)計基礎(chǔ)》和《儀器制造工藝學(xué)》三門課程。其中工程制圖(40學(xué)時)和精密機械設(shè)計基礎(chǔ)(56學(xué)時)屬于學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，前者主要是培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀工程圖樣的能力，后者使學(xué)生學(xué)會分析精密機械常用機構(gòu)和零部件的結(jié)構(gòu)、原理及性能特點，掌握精密機械設(shè)計的基礎(chǔ)理論知識和設(shè)計計算方法等。儀器制造工藝學(xué)(40學(xué)時)是專業(yè)平臺課，其主要任務(wù)是使學(xué)生掌握制定儀器加工和裝配工藝規(guī)程的能力，能夠解決生產(chǎn)過程中的工藝問題。這三門課程是測控專業(yè)的主干課程，課程內(nèi)容的掌握和工程實踐能力的提高直接關(guān)系到學(xué)生能否具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識以及綜合的工程素質(zhì)，今后從事相關(guān)工作帶來重大影響。國內(nèi)很多高校的學(xué)者為提高機械類課程的授課效果開展了教育及教學(xué)方法的研究與探索。魯進等提出了針對《精密機械設(shè)計基礎(chǔ)》課實施興趣教學(xué)的策略。周建民提出了《精密機械與儀器設(shè)計》課程考試的改革探索。周怡林等提出了測控專業(yè)精密機械課程設(shè)計的改革與實踐探索。國蓉等提出了基于支架式教學(xué)法的《儀器制造工藝學(xué)》課程建設(shè)與實踐。
工程教育專業(yè)認證是指專業(yè)認證機構(gòu)針對高等教育機構(gòu)開設(shè)的工程類專業(yè)教育實施的專門性認證，是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度。工程教育專業(yè)認證要求專業(yè)課程體系設(shè)置、師資隊伍配備、辦學(xué)條件配置等都圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達成這一核心任務(wù)展開并強調(diào)建立專業(yè)持續(xù)改進機制和文化以保證專業(yè)教育質(zhì)量和專業(yè)教育活力。工程教育專業(yè)認證的開展有利于加強高等工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系，有利于促進我國工程教育的國際互認，有利于提升我國高等工程教育的國際競爭力，是解決工程師技術(shù)資格國際互認的關(guān)鍵。
本文以工程教育專業(yè)認證為指引，圍繞培養(yǎng)綜合型工程人才，探討測控專業(yè)機械類課程的教學(xué)方法改革。通過改進課程授課方式和考核方式，加強工程實踐條件建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的工程實踐能力，提升課程教學(xué)效果。
二、教學(xué)現(xiàn)狀及存在的主要問題
1.理論與實踐聯(lián)系不夠緊密
《工程制圖》、《精密機械設(shè)計基礎(chǔ)》和《儀器制造工藝學(xué)》三門機械類課程特點是基本概念多，知識點多，知識面廣，理論性強，與工程實際結(jié)合緊密。但由于大多數(shù)學(xué)生缺乏生產(chǎn)實踐，缺乏機械原理和機械結(jié)構(gòu)方面的認識，使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難，缺乏學(xué)習(xí)熱情。例如在《精密機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中講解曲柄滑塊機構(gòu)如何避免死點位置時，提到汽車發(fā)動機活塞的錯位排列，學(xué)生反應(yīng)理解比較困難。如果學(xué)生有了這方面的實踐知識或者有多媒體等先進教學(xué)技術(shù)輔助的話將會大大提高授課的效果。又如在《儀器制造工藝學(xué)》課程中講解最新的3D打印技術(shù)加工方法與工藝時，若能夠提供給學(xué)生現(xiàn)場觀摩甚至是實際操作的條件，將會切實地激勵起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升對最新加工工藝的實踐經(jīng)驗。
2.以教為主，缺乏學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋
一直以來，我們的教學(xué)方式始終是以教師為中心，學(xué)生一直處于被動地聽與學(xué)的過程，缺少老師與學(xué)生的互動，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果怎樣老師未必能很清楚，缺乏反饋機制。長此以往，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情將大打折扣，有的學(xué)生甚至放棄本質(zhì)的學(xué)習(xí)只考慮考試通過。
3.考試方式和學(xué)生成績考核方式僵化單一
考試方式過于單一，課程成績以理論考試為主，實際操作考查很少;考試方式以閉卷考試為主，開卷考試很少;筆試為主，口試答辯方式很少。這種考試方式偏重對知識的考試，忽視對能力及學(xué)生創(chuàng)新思維能力的考測，不能考出學(xué)生掌握所學(xué)課程的實際能力和水平。因而學(xué)生對所學(xué)知識掌握不牢固，實際運用能力差。學(xué)生成績的考核由平時成績和考試成績兩部分組成。通常平時表現(xiàn)是指學(xué)生出勤情況，回答問題情況，以及作業(yè)完成情況等。但由于教學(xué)內(nèi)容多、考勤和課堂提問次數(shù)較少，平時表現(xiàn)的考核基本上流于形式。考核中，試卷成績在總成績中的比例偏高，導(dǎo)致學(xué)生總成績不能反映學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的綜合表現(xiàn)，難以反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)情況。
三、教學(xué)方法的改革與探索
1.基于教育CDIO理念，提高學(xué)生的工程實踐能力
CDIO教育理念是近年來的國際工程教育改革的最新成果，是工程人才培養(yǎng)模式的一次重大探索〇CDIO教育模式代表了Conceiving(構(gòu)思)-Designing(設(shè)計)-Implemen-ting(實現(xiàn))-Operating(運作)。[7]它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生在實踐中，主動地將應(yīng)用與課程之間緊密聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。機械類課程要求理論與實際結(jié)合緊密，在培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才中，實踐起著重要作用。
借鑒CDIO成功的教育經(jīng)驗，測控專業(yè)機械類課程的教學(xué)應(yīng)加大對實踐環(huán)節(jié)的重視，可以從以下兩個方面著手：
(1)加強課程設(shè)計的改革與探索。改變原有課程設(shè)計選題單一的現(xiàn)狀，實行多樣化選題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。并將課程設(shè)計的時間分散化，與理論學(xué)習(xí)結(jié)合在一起。在理論課程初期就將課程設(shè)計的任務(wù)書下達給學(xué)生，讓學(xué)生帶著任務(wù)有針對性的展開學(xué)習(xí)。注重相關(guān)課程的銜接，例如《精密機械設(shè)計基礎(chǔ)》和《工程制圖》兩門課，測控專業(yè)接觸的大多是測量用的儀器儀表的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，而《工程制圖》課采用的是統(tǒng)一的教材，授課時多以減速箱、千斤頂?shù)仍O(shè)備為例講解。因此可以考慮針對我專業(yè)學(xué)生，在《工程制圖》中穿插部分儀器儀表結(jié)構(gòu)的繪圖課程，以開拓學(xué)生視野，提升學(xué)生興趣，增強專業(yè)基礎(chǔ)能力。
(2)加強實習(xí)實踐條件的建設(shè)。第一，加強工程訓(xùn)練中心實習(xí)環(huán)境的建設(shè)，更新設(shè)備，搭建校內(nèi)實踐平臺，提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力;第二，加強校外實習(xí)條件的建設(shè)，與相關(guān)企業(yè)保持密切的合作關(guān)系，這樣有利于學(xué)生走進企業(yè)，深人了解所學(xué)知識在將來所要從事的行業(yè)中如何應(yīng)用;第三，實現(xiàn)全校范圍內(nèi)共享實驗資源和設(shè)備，有利于不同專業(yè)間取長補短，相互合作，共同進步。
2.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法
傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，教師是主動的施教者，學(xué)生是被動的灌輸對象，其主要缺點是遏制了學(xué)生的創(chuàng)新意識，不利于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性，從而影響學(xué)習(xí)效果。工程認證背景下，要求我們以學(xué)生為中心，為此我們將啟發(fā)、討論和總結(jié)結(jié)合的教學(xué)方式用于理論教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。為了提高學(xué)習(xí)效果，我們還將先進的多媒體教學(xué)手段引人課堂。教師根據(jù)具體課程內(nèi)容，以及實際教學(xué)和科研中累積的應(yīng)用實例，設(shè)計制作多媒體課件，通過課件把相關(guān)知識直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，即提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又節(jié)約了在黑板手繪示意圖以及公式推導(dǎo)的時間。
3.改進考核方式
傳統(tǒng)的高�？己朔绞诫y以適應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求，也不符合工程認證對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。新的考核方式需要強調(diào)知識掌握的系統(tǒng)性和交互性，重點考核學(xué)生綜合運用知識和創(chuàng)新思維的能力。改變傳統(tǒng)的用一次終結(jié)性的期末考試評價學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績的方法，將形成性考核與終結(jié)性考核結(jié)合起來，將考核均勻分布于整個學(xué)習(xí)過程。增加課程答辯環(huán)節(jié)，更全面地了解學(xué)生對知識的掌握與運用的情況。根據(jù)以上思路，設(shè)計了綜合考試指標(biāo)體系。綜合測評成績包括平時考核+實驗考核+期中考核+期末考核，平時考核成績占總成績的30%，實驗考核20%，期中考核20%，期末考核占30%。平時考核和實驗考核需要在完成相應(yīng)課題任務(wù)的同時，撰寫研究報告，成績評價包括報告的完成情況以及答辯的情況。
四、結(jié)束語
通過以上教學(xué)改革的嘗試，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)新的教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，增強了學(xué)生與教師的交流，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，為我校測控專業(yè)的工程認證做出了貢獻。
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