工程訓(xùn)練教學(xué)新方法的研究與探討

劉曉芹 蔣國璋 劉成松

摘? 要：教師是教學(xué)活動的主要組織者和理念主導(dǎo)者，教師的教學(xué)思路和教學(xué)方法直接影響學(xué)生的輸出質(zhì)量。當(dāng)前工程訓(xùn)練教學(xué)領(lǐng)域倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、成果導(dǎo)向性學(xué)習(xí)等新方法。新方法中蘊(yùn)含的教與學(xué)觀念逐步滲透到常規(guī)教學(xué)活動中，基于對這些方法的認(rèn)識和分析，研究不同的教學(xué)行為策略在工程訓(xùn)練教學(xué)活動中的應(yīng)用，對大學(xué)生工程訓(xùn)練教學(xué)質(zhì)量提高多有裨益。

關(guān)鍵詞：工程訓(xùn)練;新方法;教學(xué)思想;教學(xué)策略

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）25-0093-03

Abstract： Teachers are the main organizers and ideological leaders of teaching activities. The output quality of students is affected by the teaching ideas and methods of teachers directly. The current engineering training teaching field advocates new methods such as autonomous learning， project-based learning， and results-oriented learning. The teaching and learning concepts contained in the new method have gradually penetrated into regular teaching activities. Based on the understanding and analysis of these methods， the application of different teaching behavior strategies in engineering training was studied and the teaching activities has greatly improved the quality of engineering training and teaching for college students.

Keywords： engineering training; new methods; teaching ideas; teaching strategies

作為工程人才培養(yǎng)模式中最基礎(chǔ)和最直接的途徑，工程訓(xùn)練教學(xué)是高等工科院校工程教育活動的重要環(huán)節(jié)。工程訓(xùn)練教學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)，與其他理論課程相比，教師的教學(xué)思路和教學(xué)方法對學(xué)生的輸出質(zhì)量影響更顯著[1]。隨著高等教育的普及程度越來越高，我國工程教育日益發(fā)展，越來越多的新理念和新方法也進(jìn)入了工程訓(xùn)練領(lǐng)域，推動著工程訓(xùn)練教學(xué)的改革與創(chuàng)新[2]。對教師而言，及時(shí)掌握先進(jìn)的教學(xué)理念并不斷思考、改進(jìn)、融合，不斷提高教學(xué)水平，從而提高學(xué)生的輸出質(zhì)量，為發(fā)展和強(qiáng)大我國的新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。從學(xué)習(xí)的新方法來看，我們的教育從業(yè)者和研究人員也應(yīng)不斷嘗試，不能只停留在理論研究層面，實(shí)際教學(xué)活動中也要敢于改革嘗試[3]。在當(dāng)前工程教育大改革和新產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的趨勢下，透過這些新方法探討我國新工科建設(shè)環(huán)境下工程教育中教師的教學(xué)行為策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐價(jià)值。

一、工程訓(xùn)練教學(xué)中的幾種新方法

任何一種教學(xué)活動都是教與學(xué)的雙邊互動。在我國長期的教學(xué)發(fā)展歷程中，教師“傳道授業(yè)”、學(xué)生“聆聽教誨”的模式一直沒有實(shí)質(zhì)性突破。作為一門實(shí)用性強(qiáng)的訓(xùn)練課程，工程訓(xùn)練教學(xué)中長期以來偏重教師授課教學(xué)的方法已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前新產(chǎn)業(yè)發(fā)展對工程人才培養(yǎng)的要求。新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅要求工程技術(shù)人才具備扎實(shí)的專業(yè)知識基礎(chǔ)，對工程人員的思維創(chuàng)新等能力也提出了更高的要求。因此近些年一些新的教學(xué)方法不斷被提出、引進(jìn)，這些新方法在教學(xué)活動中也產(chǎn)生了比較大的影響。

（一）自主學(xué)習(xí)

與被動學(xué)習(xí)不同，自主學(xué)習(xí)注重研究學(xué)習(xí)者的自我定向、自我激勵、自我監(jiān)控與自我調(diào)節(jié)等。自主學(xué)習(xí)通過教學(xué)資源的充分開發(fā)與組織，使學(xué)生構(gòu)建適合自己的個(gè)性學(xué)習(xí)途徑，教師只是作為知識的提供者、組織者和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的協(xié)助者、促進(jìn)者?，F(xiàn)在推廣比較多的在線課程，是實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的一個(gè)非常好的平臺，學(xué)生可以自主安排課程進(jìn)度、課程排列并完成自我檢測，檢查自己的學(xué)習(xí)質(zhì)量，尋找遺漏的知識點(diǎn)等。目前，我國不同階段的教學(xué)工作者對自主學(xué)習(xí)理論均進(jìn)行了大量的理論研究和剖析，成果表明，自主學(xué)習(xí)在大學(xué)生工程訓(xùn)練教學(xué)中的應(yīng)用是有效的[4]。

（二）基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上是研究性學(xué)習(xí)的一種模式。由于學(xué)生在校學(xué)習(xí)過程中，接觸的工程類問題有限，教師承擔(dān)的課題研究就為學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)提供了一個(gè)很好的載體和平臺。傳統(tǒng)教學(xué)活動中，一般學(xué)生在研究生階段才會進(jìn)入導(dǎo)師課題組進(jìn)行深入研究，現(xiàn)在工程訓(xùn)練教育中，讓學(xué)有余力的學(xué)生較早地接觸和進(jìn)入項(xiàng)目組，有的放矢，學(xué)習(xí)將專業(yè)理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)不同于傳統(tǒng)的系統(tǒng)性課堂授課，也不同于一般的小組討論、小組作業(yè)，而是一種深層次的、對知識綜合應(yīng)用的學(xué)習(xí)活動[5]。對于這一學(xué)習(xí)方法，麻省理工學(xué)院于2017年將其應(yīng)用到了本科教育中[6]。

（三）成果導(dǎo)向性學(xué)習(xí)

近些年，社會用人單位和教育工業(yè)者越來越關(guān)注學(xué)生的輸出結(jié)果，而不是輸入結(jié)果，簡言之，更關(guān)注學(xué)生具備了哪些能力，而不是學(xué)習(xí)了多少門課程?；诔晒麑?dǎo)向的教學(xué)模式是一種通過教學(xué)活動的開展來支撐學(xué)習(xí)結(jié)果的方法。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生學(xué)習(xí)了多少門課程、獲得了多少績點(diǎn)、參加了多少實(shí)踐活動是評價(jià)一個(gè)學(xué)生的主要標(biāo)準(zhǔn)。在成果導(dǎo)向的教學(xué)模式中，所有教學(xué)活動的設(shè)計(jì)要圍繞學(xué)生最后的培養(yǎng)目標(biāo)和輸出成果來設(shè)計(jì)[7]。這種教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)的按照課本和知識體系來設(shè)計(jì)教學(xué)的理念，而是以對學(xué)生的預(yù)期目標(biāo)來設(shè)計(jì)教學(xué)方案，更加突出以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立解決問題的能力等[8]。2016年我國加入《華盛頓協(xié)議》的正式會員，目的就是與國際接軌，提高工程教育的質(zhì)量。專業(yè)認(rèn)證是否通過的重要標(biāo)準(zhǔn)就是培養(yǎng)的學(xué)生是否達(dá)到了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。成果導(dǎo)向是工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大理念之一，也是新產(chǎn)業(yè)時(shí)代發(fā)展對工程教育提出的新要求。

二、基于新方法的教學(xué)行為策略研究

教育工作者對教學(xué)新方法的理論研究是孜孜不倦的，也涌現(xiàn)出了大量優(yōu)秀的教學(xué)研究論文，但是理論研究不落實(shí)到實(shí)踐教學(xué)環(huán)境中，其實(shí)用性永遠(yuǎn)得不到驗(yàn)證。只有融入教師的個(gè)人意識，將新的教學(xué)方法通過創(chuàng)造性的思維和創(chuàng)造性的行動落實(shí)到各具特色的教學(xué)環(huán)境中去，才能將其轉(zhuǎn)化為有意義的教學(xué)行為。教學(xué)理論和新方法的提出，起到了一種導(dǎo)向性的作用，將其應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中去，通過學(xué)生與教師在教學(xué)活動中對其不斷校驗(yàn)和探討，才能使其不斷豐富和靈活。工程訓(xùn)練作為一門實(shí)訓(xùn)類課程，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力。為了實(shí)現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo)，我校參與工程訓(xùn)練教學(xué)活動的教師采取了一系列的行為策略。

（一）提供與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)方案

作為一門基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課程，工程訓(xùn)練教學(xué)既有傳統(tǒng)性，又具備創(chuàng)新性。傳統(tǒng)的工程訓(xùn)練教學(xué)，包括有車、銑、刨、磨和鉗工等基礎(chǔ)工種的加工制作，創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容融入了數(shù)控加工、仿真模擬、3D打印、VR工廠等。傳統(tǒng)的教學(xué)方案注重加工的完整性、操作性，更多的是教師對學(xué)生一種加工技能的培訓(xùn)。隨著新教學(xué)內(nèi)容不斷加入，教學(xué)方案必須要與時(shí)俱進(jìn)，教學(xué)方案的側(cè)重點(diǎn)要放在對學(xué)生的工程能力及工程思維的訓(xùn)練上來，教師的角色從授課者慢慢轉(zhuǎn)移為引導(dǎo)者和協(xié)助者[9]。教學(xué)活動開始前，首先要幫助學(xué)生樹立一個(gè)知識的系統(tǒng)性和完整性意識。與這份學(xué)習(xí)大綱對應(yīng)的設(shè)計(jì)在線學(xué)習(xí)課堂，使這門課程的學(xué)習(xí)更為靈活、更為開放。在教與學(xué)的過程中，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間相互交流與探討，從而使這門課程的教學(xué)內(nèi)容不斷豐富、不斷完善、不斷更新。

（二）提供真正有效的學(xué)習(xí)環(huán)境

學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成度非常重要。何謂真正有效的學(xué)習(xí)環(huán)境呢？應(yīng)該是一個(gè)有明確具體的知識和能力發(fā)展要求，既能鍛煉學(xué)習(xí)者的思維，又能調(diào)動學(xué)習(xí)熱情的環(huán)境。學(xué)生是教學(xué)活動中的學(xué)習(xí)者，教師是協(xié)助者，教師應(yīng)該配合學(xué)校為學(xué)生打造一個(gè)有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，包括教學(xué)、管理、考核等一系列活動方案的制定和實(shí)施，為學(xué)生做好資料、方法、工具、機(jī)會等全方位的服務(wù)工作。除必要的教材、設(shè)備和實(shí)踐課時(shí)外，我們在在線課堂中上傳了大量前沿性的工程技術(shù)研究報(bào)道及相關(guān)的研究資料，同時(shí)利用模擬軟件、VR技術(shù)等對學(xué)生的實(shí)踐認(rèn)識進(jìn)行補(bǔ)充[10]。并根據(jù)實(shí)際需求，讓學(xué)生提前接觸相關(guān)課題組研究梯隊(duì)的項(xiàng)目研究，對自己以后的研究方向或就業(yè)方向提前認(rèn)知，這有助于學(xué)生在訓(xùn)練過程中明確目標(biāo)、有的放矢。近年來，有人提出了“輸入結(jié)果”和“輸出結(jié)果”兩個(gè)概念，簡言之，就是“做了什么”和“獲得了什么”。就像在學(xué)習(xí)過程中，有的人“輸入”了大量的時(shí)間和精力，但是“輸出”的成果卻并不理想，那么這個(gè)學(xué)習(xí)過程就不是完全有效的一個(gè)學(xué)習(xí)，大部分的輸入成本是無效的，那么如何把這個(gè)無效成本轉(zhuǎn)化刺激使其成為有效的，進(jìn)而大大改善“輸出結(jié)果”，對我們提高教學(xué)質(zhì)量是非常有意義的。

（三）提供深入學(xué)習(xí)的實(shí)踐條件

與其他理論課程相比，工程實(shí)訓(xùn)課程必須依托于強(qiáng)有力的硬件支撐，不能讓學(xué)生靜坐在課堂里用腦袋“想問題、解決問題”。為此，基于我國工程制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，我校工程訓(xùn)練中心配備了一批先進(jìn)數(shù)控加工設(shè)備和3D打印設(shè)備，接近或等同于外面企業(yè)的制造水平，使學(xué)生在訓(xùn)練過程中運(yùn)用自己的專業(yè)知識，組織多專業(yè)、多層次的團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際問題、解決實(shí)際問題?；谡n本和理論知識提出的問題，通常是單一的、基于答案的;而實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，往往是綜合性的，需要融合多專業(yè)知識才能解決的[11]。實(shí)際問題的解決比假設(shè)問題的解決，更具挑戰(zhàn)性，同時(shí)也能給學(xué)生帶來更大的成就感。這不僅僅是為了完成工程訓(xùn)練這一門課程，對學(xué)生整個(gè)教育歷程成長同樣意義重大。強(qiáng)有力的硬件支撐有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、解決問題能力和工程思維能力。學(xué)生從校園進(jìn)入企業(yè)，越來越多的企業(yè)需要員工上崗就具備解決實(shí)際問題的能力，留給新人慢慢鍛煉學(xué)習(xí)的時(shí)間越來越少。這種形勢下，為了讓我們的學(xué)生更具職場競爭力，就需要讓他們在校學(xué)習(xí)期間更多地了解和掌握貼近企業(yè)實(shí)際、與企業(yè)水平相當(dāng)?shù)膶?shí)踐環(huán)境。

（四）提供表達(dá)交流的溝通機(jī)會

語言和言語的表達(dá)都是一個(gè)人思維活動的外在表現(xiàn)[12]。工程訓(xùn)練作為實(shí)訓(xùn)課程，應(yīng)用性和實(shí)用性較強(qiáng)，組織學(xué)生開展各種形式的自我表達(dá)和相互交流活動，使學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間產(chǎn)生思維的碰撞、靈感的迸發(fā)，對解決實(shí)際問題大有好處。在實(shí)際教學(xué)活動中，我們鼓勵學(xué)生多撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、調(diào)研報(bào)告、數(shù)據(jù)分析報(bào)告等，提升學(xué)生書面文字、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表達(dá)能力;同時(shí)，多組織命題討論、小組討論等，鼓勵學(xué)生在公開的交流平臺上展示與表達(dá)自己的觀點(diǎn)、思想以及自己的作品、方案等。表達(dá)不僅是思維的外部流露，同時(shí)也是思維創(chuàng)新的催化器。在形成外部表達(dá)的組織過程中，學(xué)生的思維活動更加活躍，并得以將所學(xué)所想進(jìn)行總結(jié)歸納，有利于新思路、新方案的誕生。每一次表達(dá)，都是學(xué)生對自己所學(xué)知識的一次鞏固、一次總結(jié)、一次思考;每一次交流，都會加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)或者“對手”間觀點(diǎn)的反思、改進(jìn)，既鍛煉了學(xué)生的辯證思維，又讓學(xué)生親身體會到團(tuán)隊(duì)合作和個(gè)體研究的差異。

三、結(jié)束語

在新工科背景下，積極思考探索先進(jìn)的教學(xué)方法在工程訓(xùn)練課程中的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，并采取一系列的教學(xué)行為策略，有助于確定學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和學(xué)習(xí)動力，從而為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和工程能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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