機(jī)械工程學(xué)科碩士研究生專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計(jì)與探索

摘要：專業(yè)課程建設(shè)對(duì)于提高機(jī)械工程學(xué)科研究生的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要影響。為了建設(shè)高層次的育人平臺(tái)，筆者通過分析機(jī)械工程學(xué)科碩士研究生的培養(yǎng)要求，探討了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)形式對(duì)改善課堂教學(xué)質(zhì)量的作用及其設(shè)計(jì)方法、實(shí)現(xiàn)手段，以實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程建設(shè)水平的提升。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程學(xué)科；碩士研究生；專業(yè)課程；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）01-0194-02

碩士研究生掌握專業(yè)知識(shí)和相應(yīng)的分析方法是通過一系列專業(yè)課程的嚴(yán)格訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)的，專業(yè)課程建設(shè)的基本思路是以培養(yǎng)質(zhì)量為基礎(chǔ)、以訓(xùn)練能力為中心構(gòu)建教學(xué)方法[1]，提高專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量是研究生課程建設(shè)的基本要求和目標(biāo)之一。

目前，機(jī)械工程學(xué)科碩士研究生專業(yè)課程一般設(shè)計(jì)為36個(gè)學(xué)時(shí)，課堂教學(xué)中存在內(nèi)容多與學(xué)時(shí)少的矛盾，研究生往往只是建立了一些基本概念，在課程內(nèi)涵和外延方面難以做到真正理解與掌握。為了提升課堂教學(xué)效果，需要在理清機(jī)械工程學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)要求的條件下，對(duì)授課內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)形式進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

一、機(jī)械工程學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)要求分析

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械工程學(xué)科的內(nèi)涵在不斷深化，研究生專業(yè)課程的建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)方式也在適時(shí)調(diào)整。根據(jù)學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)和研究生教育的基本規(guī)律，緊緊圍繞提高培養(yǎng)質(zhì)量這一核心目標(biāo)[2]，各高校對(duì)專業(yè)方向、建設(shè)目標(biāo)、課程體系以及實(shí)施方式進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，要求培養(yǎng)掌握機(jī)械工程學(xué)科堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識(shí)、具有從事科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力，能夠解決科學(xué)技術(shù)難題的高級(jí)專業(yè)人才，并具備鍛煉成長為高層次科技管理人才的基本能力和素質(zhì)。

為了保證研究生培養(yǎng)過程的規(guī)范性，不同高校對(duì)修課學(xué)分、實(shí)踐環(huán)節(jié)、論文選題與開題、中期篩選、學(xué)位論文評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與審核、學(xué)術(shù)論文發(fā)表等方面提出了明確要求，涉及從入學(xué)到授予學(xué)位的各個(gè)環(huán)節(jié)。例如在能力培養(yǎng)方面，要求研究生具備使用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行資料查閱和調(diào)研的能力、組織管理與協(xié)作攻關(guān)能力、科學(xué)研究或工程設(shè)計(jì)能力、寫作能力、表達(dá)與交流能力等。

作為研究生專業(yè)知識(shí)、業(yè)務(wù)能力、綜合素質(zhì)形成的核心環(huán)節(jié)之一，課程體系、課程設(shè)置需要根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)和完善，合理設(shè)計(jì)在公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐訓(xùn)練等方面的學(xué)分要求。其中專業(yè)課程的設(shè)置尤為關(guān)鍵，既不能過于寬泛，又要讓研究生具有較大的選課自由度。例如，國防科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科根據(jù)研究方向和選課學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)置了《數(shù)字化制造技術(shù)》《精密工程基礎(chǔ)理論與方法》等13門專業(yè)課程，構(gòu)成了碩士研究生培養(yǎng)的專業(yè)課程體系，通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)形式規(guī)劃與設(shè)計(jì)為提升培養(yǎng)質(zhì)量提供支持。

二、教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃與創(chuàng)新

教學(xué)內(nèi)容是研究生專業(yè)課程最直觀的體現(xiàn)，教學(xué)過程發(fā)生之前教材內(nèi)容只是各種經(jīng)驗(yàn)體系的靜態(tài)集合，這要求教師科學(xué)合理地進(jìn)行加工處理，滿足研究生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)要求。

1.根據(jù)綜合型、研究型大學(xué)的特點(diǎn)，專業(yè)課程教學(xué)目標(biāo)放在打牢基礎(chǔ)知識(shí)、提高學(xué)術(shù)素養(yǎng)上，以提高研究生的認(rèn)識(shí)水平和創(chuàng)新能力，達(dá)到易教易學(xué)的目的。例如在《數(shù)字化制造技術(shù)》教學(xué)中，以典型機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)、制造、測試和評(píng)價(jià)為主線，增強(qiáng)知識(shí)結(jié)構(gòu)的體系性、貫通性，并系統(tǒng)地融入了研究團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)思想、專業(yè)知識(shí)和分析方法，讓研究生學(xué)有所用，提高學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。

2.教學(xué)內(nèi)容既要保證專業(yè)屬性，又應(yīng)具有一定的綜合性和系統(tǒng)性，達(dá)到較寬的受益面。例如《精密工程基礎(chǔ)理論與方法》以培養(yǎng)研究生具備精密機(jī)械設(shè)計(jì)與研制能力、精密工程基本操作方法、精密測量理論功底和相關(guān)技術(shù)技能為目標(biāo)，在更高的層次上把握機(jī)械工程學(xué)科的內(nèi)涵、特點(diǎn)和發(fā)展動(dòng)向。為了保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，引入了英國Cranfield大學(xué)《Precision Engineering》課程的原版教案，并融入美國加州Berkeley大學(xué)《Precision Manufacturing》、麻省理工學(xué)院《Precision Machine Design》等課程的思想和內(nèi)容。

3.注重實(shí)踐過程。實(shí)踐訓(xùn)練能夠激發(fā)研究生的成就感，通過增加設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)的比重，逐步培養(yǎng)研究生的工程意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。在實(shí)驗(yàn)方法上采用實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、情景式體驗(yàn)相結(jié)合的方針，建立和完善包括專業(yè)實(shí)習(xí)中心、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、科研實(shí)驗(yàn)室、演示視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站等構(gòu)成的立體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，滿足課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)踐和創(chuàng)新研究的需求。

4.以科學(xué)研究豐富課程內(nèi)涵。積極跟蹤國內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，將先進(jìn)的教育思想融入專業(yè)課程體系建設(shè)中，將最新的研究成果充實(shí)到課程內(nèi)容中。例如《精密工程基礎(chǔ)理論與方法》依托“精密工程”湖南省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和超精密加工技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，引入國際上最新開發(fā)、具有代表性的工藝技術(shù)到課程內(nèi)容中，建設(shè)了超精密切削、磁流變拋光、離子束加工等經(jīng)典案例庫，通過系統(tǒng)化組織，滿足教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和前沿性要求。

5.促進(jìn)研究生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。有意識(shí)地啟發(fā)、激發(fā)研究生的創(chuàng)新思維和構(gòu)思訓(xùn)練[3]，使他們從傳遞、繼承知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，從記憶知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用知識(shí)來發(fā)展創(chuàng)新思維和創(chuàng)新品質(zhì)。例如在《精密工程基礎(chǔ)理論與方法》中通過設(shè)計(jì)超精密加工工藝模塊，讓研究生分析機(jī)床、刀具、環(huán)境條件對(duì)加工精度的影響，并對(duì)局限性進(jìn)行評(píng)估，促使他們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在透徹思考的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新的工藝方案，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)手到動(dòng)腦的過程轉(zhuǎn)變。

三、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)與改進(jìn)

從本科到研究生，高校研究生在知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變。為了讓研究生從課堂環(huán)境中接受新的專業(yè)知識(shí)、從浩繁的參考資料中理出課程主線，教師需要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

1.教學(xué)方法設(shè)計(jì)必須圍繞教學(xué)目的，適應(yīng)課堂教學(xué)實(shí)際，使學(xué)習(xí)變得主動(dòng)和富有成效。教師應(yīng)根據(jù)每堂課的教學(xué)內(nèi)容和要求，精心選擇和組織素材，設(shè)計(jì)多層次并且緊密關(guān)聯(lián)的知識(shí)模塊，使研究生達(dá)到真正掌握的程度。

2.把握課程特點(diǎn)，采用情境追溯、問題探究、案例分析等方法，提升課堂教學(xué)效果。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容精心選擇、組織逼真或形象化的教學(xué)場景，使研究生直接感受、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，形成觀念上的認(rèn)同。例如把《數(shù)字化制造技術(shù)》對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)的方式方法、數(shù)字化制造裝備的組成結(jié)構(gòu)、數(shù)字化制造過程的技術(shù)特點(diǎn)以圖片、視頻等方式進(jìn)行展示，通過分析、討論和總結(jié)，促進(jìn)研究生認(rèn)識(shí)水平的提高。

3.根據(jù)研究生的反饋信息進(jìn)行效果評(píng)價(jià)和節(jié)奏調(diào)整。教學(xué)過程中注重課堂反映，加強(qiáng)互動(dòng)，通過趣味性授課方式設(shè)計(jì)，吸引研究生的注意力；基于對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度，將知識(shí)點(diǎn)以與實(shí)際相結(jié)合的方式展現(xiàn)在研究生面前，對(duì)于普遍性問題做出及時(shí)回應(yīng)，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)和基本概念等內(nèi)容進(jìn)行適時(shí)總結(jié)。

4.逐步實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、MOOC等教學(xué)方式的交融。不斷充實(shí)、更新和完善課件、電子教案、教學(xué)視頻、案例庫、在線答疑等網(wǎng)絡(luò)資源，為研究生的自主性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)提供有力支撐，實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)教學(xué)。

四、教學(xué)形式的多樣化設(shè)計(jì)

為了營造生動(dòng)靈活的課堂氛圍、激發(fā)研究生的求知欲望和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，需要在教學(xué)形式的多樣性、豐富性等方面開展設(shè)計(jì)。

1.開設(shè)研討課。研究生對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)反思與再提高的過程，如果課堂上只是由教師單向講授，不利于知識(shí)的傳輸。通過開設(shè)研討課，讓研究生在認(rèn)真思考、充分論證的基礎(chǔ)上大膽發(fā)表自己的見解與觀點(diǎn)，強(qiáng)化他們對(duì)學(xué)習(xí)過程的參與程度。由于課前需要獨(dú)立查閱大量科技文獻(xiàn)、全方位了解所闡述的問題，這對(duì)于拓寬研究生的知識(shí)面、優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)也具有重要意義。

2.開設(shè)科研體驗(yàn)課。讓研究生在一定程度上親歷科研過程，體驗(yàn)科研思想，課堂內(nèi)容要反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢，突出基礎(chǔ)性、研究性和前沿性，引入創(chuàng)新思想、科研成果、學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，從而訓(xùn)練研究生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

3.聘請(qǐng)機(jī)械工程學(xué)科國際知名學(xué)者承擔(dān)一定課時(shí)的授課任務(wù)，為研究生提供聆聽大師講課的機(jī)會(huì)，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情，開闊學(xué)術(shù)視野，促進(jìn)教學(xué)水平的提升。此外，通過邀請(qǐng)國際知名學(xué)者講述在發(fā)明創(chuàng)造中的親身體會(huì)，增強(qiáng)示范效應(yīng)，為研究生將來從事學(xué)術(shù)工作拓寬思路，進(jìn)而培養(yǎng)綜合素質(zhì)。

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