書院制背景下高校機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學改革實踐

摘 要 機械工程基礎(chǔ)作為工科書院學生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對于培養(yǎng)機械類高素質(zhì)人才至關(guān)重要。然而，在書院制背景下，該課程面臨一定的挑戰(zhàn)，涉及課程設(shè)置、教學方法及學生未來職業(yè)認知等方面。本文圍繞這一問題，提出了一系列教學改革思路，構(gòu)建書院制背景下的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學體系，優(yōu)化課程設(shè)置、創(chuàng)新實踐方式、加強學業(yè)輔導、完善反饋機制，以提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，為高校機械類專業(yè)人才模式改革和創(chuàng)新提供參考。

關(guān)鍵詞 書院制；機械工程基礎(chǔ)；專業(yè)類人才；本科生教育

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.26.025

Practice of Teaching Reform in Basic Courses of Mechanical Engineering

Majors in Colleges and Universities under the Background of Academy System

NIE Shida

（School of Mechanical Engineering， Beijing Institute of Technology， Beijing 100081）

Abstract Mechanical Engineering Fundamentals， as a fundamental course for students in engineering colleges， is crucial for cultivating high-quality mechanical talents. However， if7df6b745bc24e72c4a9d161c68c8cb4n the context of the academy system， this course faces certain challenges， involving curriculum design， teaching methods， and students' future career cognition. This article proposes a series of teaching reform ideas around this issue， constructing a professional basic course teaching system under the background of the academy system， optimizing course settings， innovating practical methods， strengthening academic counseling， and improving feedback mechanisms to enhance students' practical and innovative abilities， providing reference for the reform and innovation of talent models in mechanical engineering majors in universities.

Keywords academy system; Fundamentals of Mechanical Engineering; professional talents; undergraduate education

機械工業(yè)是國家工業(yè)的重要基礎(chǔ)，培養(yǎng)機械類專業(yè)人才對提高我國機械工業(yè)技術(shù)水平具有重要意義。機械工程基礎(chǔ)課程是面向工科書院學生的一門旨在培養(yǎng)和訓練學生機械基礎(chǔ)、制圖基礎(chǔ)、機械原理基礎(chǔ)的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1-2]。主要的教學任務(wù)為促使學生掌握機械制圖方法、常用機構(gòu)/通用零部件的基本原理，具有觀察、分析、運用、設(shè)計常用機構(gòu)及通用零配件的能力，并且在較長時間的訓練過程中讓學生養(yǎng)成積極思考、熱衷觀察的習慣及嚴謹細致的工作態(tài)度，為全面培養(yǎng)機械類高質(zhì)量人才打下基礎(chǔ)。簡單機械的設(shè)計、常見零部件機構(gòu)的分析、通用機械的工作原理等都是完成機械設(shè)計基礎(chǔ)課程后學生應(yīng)具備的技能。

本文擬探索、完善書院制背景下機械類專業(yè)課機械工程基礎(chǔ)教學改革。針對當前機械類人才培養(yǎng)的不足，梳理專業(yè)基礎(chǔ)課程的改革思路，構(gòu)建書院制背景下的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學體系，優(yōu)化機械類人才的培養(yǎng)體系，滿足新時代國家、行業(yè)及社會對創(chuàng)新人才的需求，并對高校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革和創(chuàng)新進行探討，為培養(yǎng)一批適應(yīng)新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)需求的工科領(lǐng)軍人才、研究型工程師、科技型創(chuàng)業(yè)人才提供案例，為國家或高校新工科建設(shè)和實踐提供決策參考。

1 書院制背景下機械工程基礎(chǔ)教學中存在的問題

書院制是一種通識教育和專才教育相結(jié)合，以均衡教育為目標的學生教育管理制度[3]。近年來，書院制教育在中國高校教育改革中被廣泛實踐。書院制教育以培育德才兼?zhèn)涞娜瞬艦橹行模扇∪绫究茖熤?、促進學生文理互補等措施，鼓勵多學科學生混宿、彼此學習交流，建設(shè)學習生活社區(qū)，在傳授專業(yè)知識的同時，融會人文科學和自然科學[4]。在書院制教育模式的推廣與實踐過程中，機械類專業(yè)面臨一定的挑戰(zhàn)，其中一個顯著的問題是專業(yè)受冷落。這并非簡單地指學生報考或選擇機械類專業(yè)的熱情下降，更深層次的原因可能涉及課程設(shè)置、教學方法，以及對未來職業(yè)發(fā)展前景的認知等多個方面。特別是在書院制注重全面發(fā)展和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的背景下，機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程如何更好地融入這一教育理念，成為亟待解決的問題。

書院制背景下，低年級學生的專業(yè)方向未定，多種大類基礎(chǔ)課同期學習，如機械類、信息類、土木類等。在專業(yè)未定的情況下，不同專業(yè)的基礎(chǔ)課程同期學習易導致學生“學不精”的問題，而在高年級確定專業(yè)方向后易產(chǎn)生“基礎(chǔ)弱”的問題。機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程是構(gòu)建學生專業(yè)知識體系、培養(yǎng)工程實踐能力的重要基石。然而，由于教學內(nèi)容相對抽象、理論性強，教學方法單一等，導致部分學生在學習過程中感到困難重重，對機械基礎(chǔ)知識的掌握水平也參差不齊。這不僅局限了學生后續(xù)課程的學習效果，也阻礙對其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此如何提高大類專業(yè)基礎(chǔ)課教學效果是一個亟待解決的問題。

因此，本文擬針對上述問題，以機械工程基礎(chǔ)I課程為依托，開展教學方法改革與創(chuàng)新實踐，探索書院制背景下大類專業(yè)課的教學方法與模式。

2 書院制背景下專業(yè)基礎(chǔ)課程教學改革思路

2.1 優(yōu)化課程設(shè)置

在書院制背景下，為了幫助學生構(gòu)建完善的知識體系，機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程首先應(yīng)進行課程設(shè)置的優(yōu)化，旨在確保課程內(nèi)容合理、層次分明，具有良好的銜接性和過渡性，避免給學生帶來過大的學習壓力。同時，課程內(nèi)容緊密結(jié)合最新的科研和行業(yè)成果，提供豐富的學習資源，以滿足學生對知識的獲取。此外，課程設(shè)置還應(yīng)隨著社會和行業(yè)的變化進行動態(tài)調(diào)整和改進，確保課程內(nèi)容的時效性和適應(yīng)性。

2.2 創(chuàng)新實踐方式

鑒于機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的廣泛性，實踐環(huán)節(jié)也應(yīng)進行創(chuàng)新和改進。通過學科融合的方式，將不同學科領(lǐng)域的知識和技能相結(jié)合，幫助學生全面、系統(tǒng)地理解和應(yīng)用所學的知識。同時，將實踐環(huán)節(jié)與真實社會問題結(jié)合，提高學生解決問題的能力。這樣的改革有助于學生未來高年級的學習和職業(yè)的發(fā)展。

2.3 加強學業(yè)輔導

為了幫助學生更高效地學習，書院制背景下的機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程加強了學業(yè)輔導。學生可以根據(jù)自己的需求向?qū)W習咨詢中心預(yù)約咨詢，獲得針對性的幫助。此外，學校還可建立學習資源庫，提供豐富的教材、參考書籍和在線學習資料，方便學生進行自主學習。同時，組織輔導班或講座，介紹學術(shù)技能和專業(yè)知識，幫助學生更好地應(yīng)對學習挑戰(zhàn)。

2.4 完善反饋機制

在教學過程中，教師應(yīng)設(shè)置明確的教學目的，促進學生投入教學反饋。運用互動討論，發(fā)放問卷等多種形式，搜集學生的想法與提議，深入洞察學生對于教學內(nèi)容及方法的實際體驗。同時，為學生提供全面的反饋，包括考試或作業(yè)的分數(shù)，對學生答案的點評和解釋，以及針對學生表現(xiàn)的具體建議等。這種反饋有助于學生及時根據(jù)自己的不足進行提升。

2.5 搭建互動學習平臺

學校借助現(xiàn)代教育技術(shù)手段搭建互動學習平臺，鼓勵學生通過協(xié)作項目、小組討論和學術(shù)博客等方式進行交流和學習，增強學生對學習內(nèi)容的理解和吸收。同時，設(shè)計在線考試和測驗，以便及時評估學生的學習成果，并提供定制化的反饋報告和改進建議。此外，定期審視和優(yōu)化互動學習平臺，以應(yīng)對教育領(lǐng)域的新要求。

2.6 改善教學資源

針對教學資源緊缺的問題，機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學團隊通過引進先進的教學設(shè)備和模型，如三維打印機和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等，豐富學生的學習體驗。同時，加強與相關(guān)企業(yè)的合作，共同開發(fā)教學資源，幫助學生更好地理解抽象的知識概念，確保學生能夠在學習過程中獲得最新的行業(yè)信息和技能。

3 書院制背景下專業(yè)基礎(chǔ)課程教學體系構(gòu)建策略

3.1 優(yōu)化教學內(nèi)容，形成教學模式

全面優(yōu)化機械工程基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容和模式。首先，對教學內(nèi)容進行合理規(guī)劃并引入前沿技術(shù)和實踐技術(shù)，如3D打印、機器人技術(shù)和智能制造等，使學生的學習內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展保持同步。其次，加強實踐教學環(huán)節(jié)，在課程中增加實驗、設(shè)計等實踐活動[5]。通過實際操作，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。改進教學方法，運用小組研討、項目式學習等互動方法，提升學生的學習積極性。如利用虛擬實驗室模擬機械操作過程，通過在線平臺發(fā)布實際工程案例供學生分析討論。最后，完善課程實驗和課程設(shè)計，建立清晰的學科體系，同時結(jié)合學生的需求和學習興趣，差異化設(shè)置教學內(nèi)容，充分發(fā)揮學生的主體作用。例如，實驗課程中設(shè)計一個組裝智能手爪并完成抓取動作控制的實驗，同時學生需要畫出機械手的機構(gòu)原理簡圖，這個實驗一方面回顧了課上學習的機構(gòu)知識，另一方面又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。通過這些改革，不僅提高了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，也為學生未來的職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.2 進行教學實踐，總結(jié)實踐問題

課程組選取了特定的教學班級進行教學模式改革實踐。通過引入新穎的教學方法和策略，結(jié)合適配的教材和教學資源，確保教學內(nèi)容與改進方案緊密契合。教學實踐中，注重課堂組織和教學流程的合理安排，設(shè)計一系列具體的教學活動，包括理論知識的講解、技術(shù)操作的示范、小組討論等，以激發(fā)學生的參與度。比如，在教授機械制造工藝時，通過小組討論讓學生分析不同工藝的特點和應(yīng)用場景，再通過實踐操作讓他們親手操作機床進行零件加工，從而加深對理論知識的理解和運用。教學過程中，教師及時記錄亮點和改進點，并在課程結(jié)束后進行反思。通過分析學生反饋和收集的數(shù)據(jù)，識別教學實踐中的問題和挑戰(zhàn)，如學生在某些復雜機械操作上的困難，進而尋求有效的解決方案?？偨Y(jié)教學實踐中的成功經(jīng)驗和教訓，如案例教學的有效性、互動討論的積極作用等，并記錄下有效的教學方法和策略，為下一次教學實踐提供參考。

3.3 收集反饋意見，優(yōu)化教學方法

積極收集學生的反饋意見。通過課堂問卷調(diào)查和個別面談等方式，確保收集到的意見反饋全面、具體且可操作。鼓勵學生在學習過程中記錄他們的感受及建議，為學生提供隨時記錄與分享反饋意見的渠道。教師對收集到的反饋進行細致地分析和整理，找出其中的共性和差異性，以深入了解學生對教學內(nèi)容、教學方法、評估方式等方面的看法和建議。基于這些反饋，制訂具體的改進方案，明確改進措施和優(yōu)化方向。按照改進方案，逐步實施改進措施。通過比較改進前后的數(shù)據(jù)、學生反饋和其他相關(guān)指標，評估改進措施是否達到預(yù)期目標。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，總結(jié)改進的經(jīng)驗和教訓，對未達到預(yù)期目標的地方進行深入反思。將改進的經(jīng)驗和教訓與學生分享，解釋改進過程中的決策和原因，激發(fā)學生的進一步反饋。通過持續(xù)的反饋循環(huán)和改進過程，不斷完善機械工程基礎(chǔ)課程的教學實踐，以推動教學方法和內(nèi)容的持續(xù)優(yōu)化。

3.4 對比兄弟院校，借鑒成功經(jīng)驗

積極對比兄弟院校并借鑒其成功經(jīng)驗是不可或缺的一環(huán)。首先，課程組可訪問各大高校工科機械工程基礎(chǔ)課程團隊的官方網(wǎng)站及教務(wù)處網(wǎng)站，深入了解其課程設(shè)置、教學團隊構(gòu)成等信息。同時，查閱相關(guān)的教學計劃和課程大綱，為對比分析提供翔實的數(shù)據(jù)支持。在收集信息后，進行細致的比較分析，關(guān)注兄弟院校在機械工程基礎(chǔ)課程中的教學差異、優(yōu)勢和創(chuàng)新點。針對這些差異，通過郵件或在線咨詢的方式，與對應(yīng)院校的教師及學生進行深入交流，探討其教學經(jīng)驗、機械工程基礎(chǔ)專業(yè)課的開展情況及面臨的問題。在此基礎(chǔ)上，尋找合適的合作伙伴，探討互相借鑒和合作的可能性。如果條件允許，可以選擇幾所具有代表性的高校進行實地調(diào)研，參觀他們的實驗室、教學設(shè)施和創(chuàng)新中心，與教師和學生進行面對面的交流，深入了解他們的教育教學模式、實踐教學環(huán)節(jié)，以及學生培養(yǎng)情況。最后，將借鑒到的成功經(jīng)驗與本校的目標和實際情況相結(jié)合，制訂一份“因校制宜”且具體、可操作的行動計劃。

4 結(jié)語

在書院制學生專業(yè)未定的背景下，不同專業(yè)的基礎(chǔ)課程同期學習易導致學生“學不精”，而在確定專業(yè)方向后易產(chǎn)生“基礎(chǔ)弱”的問題，亟須優(yōu)化機械工程基礎(chǔ)課程體系、創(chuàng)新教學模式、提高教學質(zhì)量，提高學生對機械基礎(chǔ)知識的掌握水平，激發(fā)學生對機械類專業(yè)的興趣。針對上述需求，開展書院制背景下的專業(yè)基礎(chǔ)課程改革，遵循優(yōu)化課程設(shè)置、創(chuàng)新實踐方式、加強學業(yè)輔導、完善反饋機制、搭建互動學習平臺、改善教學資源的改革思路，通過優(yōu)化教學內(nèi)容、開展教學實踐、收集反饋意見、優(yōu)化教學方法、借鑒成功經(jīng)驗，構(gòu)建書院制背景下的機械工程基礎(chǔ)課程教學體系，從而更好地適應(yīng)時代的需求。

基金項目：2024年北京理工大學機械與車輛學院本科生教改項目“‘書院制’背景下機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學改革與實踐創(chuàng)新”。

參考文獻

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