工程類(lèi)課程設計教學(xué)方法探索論文
工程類(lèi)課程設計教學(xué)方法探索論文
摘要：文章以《汽車(chē)制造技術(shù)課程設計》課程為例，對工程類(lèi)人才的能力需求進(jìn)行分析，總結了目前課程設計教學(xué)在工程能力培養中存在的問(wèn)題，如選題題目欠新穎、缺乏過(guò)程質(zhì)量評價(jià)、教學(xué)方式單一等問(wèn)題，探索新的課程設計教學(xué)方法與質(zhì)量保證方法：包括建立詳細的課程質(zhì)量目標、采用互動(dòng)討論的教學(xué)方式、制定階段性的過(guò)程監控措施以及創(chuàng )新學(xué)生成績(jì)的評價(jià)方法等。同時(shí)在教學(xué)方法上擬采用互動(dòng)式選題，引入組別與組內同學(xué)的競爭機制提升學(xué)生參與度與主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生的決策能力、溝通能力與工程實(shí)踐能力，為車(chē)輛工程系學(xué)生的就業(yè)水平提高奠定基礎。
關(guān)鍵詞：工程能力；教學(xué)方法；課程設計；實(shí)踐
一、概述
工程實(shí)踐能力是評價(jià)車(chē)輛工程系本科生對專(zhuān)業(yè)基礎理論掌握程度的重要手段，同時(shí)也是衡量學(xué)生未來(lái)就業(yè)水平的關(guān)鍵指標。作為應用型本科教育的主體之一，上海理工大學(xué)近年來(lái)一直踐行創(chuàng )建“精品本科”教學(xué)目標，為社會(huì )提供優(yōu)秀的應用型本科技術(shù)人才。應用型本科教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)，是應用型本科教育的核心，同時(shí)也決定了高校對學(xué)生培養目標的順利實(shí)現[1-3]。在車(chē)輛系本科教學(xué)中，除了專(zhuān)業(yè)基礎課程外，實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)目標達成與否在很大程度了決定了學(xué)生的培養水平。在上海理工大學(xué)車(chē)輛工程系本科生的培養計劃中，有專(zhuān)門(mén)的12門(mén)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程，用以提升學(xué)生對專(zhuān)業(yè)理論知識的掌握水平以及工程實(shí)踐能力。然而，在實(shí)際的實(shí)踐類(lèi)課程中仍存在一些問(wèn)題，本文通過(guò)分析當前課程設計工作中存的若干問(wèn)題，從課程設計的題目、學(xué)生的參與狀況、課程設計的教學(xué)形式和評分機制等方面，提出了進(jìn)一步規范課程設計教學(xué)環(huán)節。同時(shí)以課程《汽車(chē)制造技術(shù)課程設計》為對象，通過(guò)對提出新的教學(xué)方法的實(shí)踐應用，從而提高教學(xué)質(zhì)量。
二、目前工程類(lèi)課程設計教學(xué)中存在的問(wèn)題分析
從整體上來(lái)說(shuō)，目前實(shí)踐類(lèi)課程教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題：
�。ㄒ唬┻x題方式單一，選題題目欠新穎
目前課程設計的選題方式一般采用教師出題目，學(xué)生被動(dòng)選擇的情況，這就導致部分學(xué)生對選題內容不感興趣，對課程設計的參與度差，因此如何在課程基礎上，鼓勵學(xué)生自己命題，激發(fā)學(xué)生的課程興趣等是支撐學(xué)生是否能夠積極參與的重要手段。另外，目前課程設計的題目欠新穎，缺乏多變，學(xué)生往往能根據往屆學(xué)生的設計結果修修改改以應付答辯，這在很大程度上降低了學(xué)生的學(xué)習效果。因此，課程設計選題需要定期更新并注重與時(shí)俱進(jìn)。題目的深度、廣度和難易度要適當，使學(xué)生在計劃時(shí)間內經(jīng)努力能夠完成任務(wù)。注重理論聯(lián)系實(shí)際，優(yōu)先選擇與生產(chǎn)、科研等密切相關(guān)，具有實(shí)際應用價(jià)值的題目[4]。同時(shí)要豐富題庫中題目的數量讓學(xué)生能有更多的選擇空間。
�。ǘ⿲W(xué)生對課程設計的參與積極性不高，部分同學(xué)存在抄襲現象
課程設計全過(guò)程的認真實(shí)踐能夠培養學(xué)生對工程問(wèn)題的分析能力、問(wèn)題解決思路、工程繪圖能力以及成果答辯中的表達與溝通能力等，這些能力的達成對于學(xué)生未來(lái)就業(yè)水平的提升均具有重要的作用。然而，由于選題題目比較集中，分組設計及答辯的形式使得小組內部分同學(xué)注意力分化，另外在對課程設計成績(jì)評定方面僅根據答辯結果進(jìn)行評分，導致學(xué)生對課程設計的參與積極性不高。因此如何從上述幾個(gè)方面的教學(xué)方法上進(jìn)行改革提升學(xué)生對實(shí)踐類(lèi)課程參與度是待解救的關(guān)鍵問(wèn)題。
�。ㄈ┱n程設計教學(xué)形式傳統，缺乏詳細可操作的教學(xué)流程，過(guò)程管理松散
目前課程設計的教學(xué)形式一般采用教師給出備選題目，學(xué)生分組后被動(dòng)選題形式；在設計過(guò)程中主要是學(xué)生自身在課下完成，同時(shí)教師在固定時(shí)間的答疑環(huán)節；最后通過(guò)小組答辯形式給出評價(jià)成績(jì)。在以往的教學(xué)過(guò)程中，課程設計結果抄襲現象嚴重[6]，另外有的課題小組內部成員除了答辯小組長(cháng)對設計結果能夠較好答辯外，其余成員對問(wèn)題解決思路、工程圖紙制作過(guò)程以及設計說(shuō)明書(shū)內容等均不能給出合理解釋。另外，課程設計答辯過(guò)程太過(guò)松散，導致小部分學(xué)生在課程設計中抄襲，蒙混過(guò)關(guān)。因此，除了在答辯環(huán)節的教學(xué)方法改革外，如何在課程設計的實(shí)施過(guò)程中，加大過(guò)程監控，確保每一位同學(xué)都在認真的開(kāi)展自己的課程設計是目前存在的又一關(guān)鍵問(wèn)題。
�。ㄋ模┱n程設計評分機制不合理
由于以往課程設計成績(jì)均是基于最終答辯環(huán)節給出，如小組內學(xué)生共同完成一個(gè)變速器箱體的機加工工藝設計規程與對應的夾具設計工作，但小組內每個(gè)學(xué)生對課題的參與程度與完成度都是不一樣的，但在小組答辯后的成績(jì)相差無(wú)幾，這就導致了課程設計中學(xué)生得分大多比較集中，區分度不夠，自然這種評分機制不能夠調動(dòng)學(xué)生的積極性。同時(shí)學(xué)生的得分多少多依賴(lài)于學(xué)生最終上交的課程設計，這種評分機制評分方法不能體現出學(xué)生在整個(gè)課程設計過(guò)程中每一個(gè)階段的表現。因此，制定詳細可操作的評分機制，能夠分階段的給學(xué)生對課程設計的參與度與完成度打分，同時(shí)確定每一個(gè)階段的得分在最終評分中所占的權重，是提升學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵步驟，也是激發(fā)優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng )新性的重要手段。
三、工程類(lèi)課程設計課程教學(xué)方法的探索
針對上述課程設計實(shí)踐類(lèi)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出如下新的教學(xué)環(huán)節與實(shí)施辦法，同時(shí)通過(guò)對企業(yè)工程項目實(shí)施中管理方法的引入，使得學(xué)生及早熟悉工程項目開(kāi)發(fā)流程與時(shí)間管理方法，增強學(xué)生對課題的參與度，提升上海理工大學(xué)車(chē)輛工程系本科生的就業(yè)水平。
�。ㄒ唬〾毫ο碌倪x題決策環(huán)節以提升團隊協(xié)作的能力
目前，課程遇到問(wèn)題時(shí)主要由老師一人評判或決策，在方法層面上可以統稱(chēng)為Delphi專(zhuān)家決策。該決策在課程設計中的會(huì )導致學(xué)生過(guò)于依賴(lài)老師的指導，而頭腦風(fēng)暴法可能導致長(cháng)時(shí)間達不到共識。因此，為了調高學(xué)生的參與度和學(xué)生的協(xié)作能力，在選題階段，提出壓力選題決策法，該方法是名義小組法的衍生，提高了決策效率的同時(shí)，也可以提升了學(xué)生和老師的參與度。具體做法如下：通過(guò)學(xué)生輔助資料的快速研讀，讓劃分為一組的同學(xué)在規定的時(shí)間達成一致，如課題分析離合器設計和變速箱設計，平均分為兩組人，分別給4種離合器和變速箱的設計結構，并提供混亂的復雜調研數據，讓每個(gè)組必須在規定時(shí)間達成設計理念共識，并由一人進(jìn)行設計說(shuō)明。能達成共識的小組，并能說(shuō)明結論的小組本輪高分；如最后不能達成一致意見(jiàn)，各個(gè)設計理念派一個(gè)人進(jìn)行說(shuō)明，教師決策最終設計理念，并依據展示的好壞本輪得不同的成績(jì)。
�。ǘ┰O計結果的持續性改進(jìn)報告———提高學(xué)生工程問(wèn)題分析能力
設計方案決定后，操作層面上分為更小的小組，每組的設計參數不同。進(jìn)行答辯后獲得基本成績(jì)，對于每個(gè)小組設計出現的問(wèn)題，目前主要的方法就是老師指導后改正，學(xué)生被動(dòng)改正后，很多往往不知道原因，也沒(méi)有動(dòng)力做進(jìn)一步的分析。為避免此類(lèi)問(wèn)題，對于設計的問(wèn)題，要求學(xué)生提供改正報告，對于同一個(gè)小組，可以將不同問(wèn)題分給小組不同的成員，分別提供最終的報告，并將報告的內容作為一項重要評分點(diǎn)。
�。ㄈ⿲W(xué)生表現的階段性過(guò)程監控———提升學(xué)生參與度與積極性
讓學(xué)生能夠主動(dòng)的參與到課程設計中能夠很好的鍛煉學(xué)生搜索相關(guān)資料，挖掘資料和利用資料解決問(wèn)題的能力，同時(shí)能夠將嘗試將所學(xué)理論知識運用到工程實(shí)際中[5]，并且深化其對課本理論知識的認識。在學(xué)生做課程設計的過(guò)程中要對學(xué)生進(jìn)行階段性測試，這樣能夠循序漸進(jìn)的引導學(xué)生來(lái)參與到課程設計中，階段性測試中要多以小組成員逐一論述的方式進(jìn)行，確保每一位同學(xué)能夠參與其中。同時(shí)要促進(jìn)各小組間的競爭來(lái)讓一部分優(yōu)秀的學(xué)生能夠得到充分的鍛煉。
�。ㄋ模└偁幮源疝q與評優(yōu)環(huán)節———提升學(xué)生邏輯性與溝通展示能力
對于評優(yōu)的團隊，答辯過(guò)程中，除了在問(wèn)題改進(jìn)中的成績(jì)，也要進(jìn)行相互辯論，獲得進(jìn)一步的評優(yōu)成績(jì)。首先，均按照一定的規范（如5W1H）的邏輯進(jìn)行課題設計展示，然后進(jìn)入自由辯論環(huán)節，在自由辯論環(huán)節，最后，雙方各派一人進(jìn)行總結。最終老師決定各個(gè)評優(yōu)團隊的勝負，并對各個(gè)辯論者評分。
�。ㄎ澹┟嫦蛉^(guò)程的加權評分機制———有效考評學(xué)生完成度，營(yíng)造良好學(xué)風(fēng)
針對目前課程設計評分集中，區分度不夠，無(wú)法有效考評學(xué)生完成度的問(wèn)題，可采用面向全過(guò)程的評分機制，即采用多階段評分，并給出最終加權成績(jì)作為最終評分的形式，督促學(xué)生積極參與到課程設計中，讓學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到有效提升，營(yíng)造良好的實(shí)踐類(lèi)課程學(xué)習風(fēng)氣，不斷加強后續選課學(xué)生的學(xué)習效果。在課程設計成績(jì)的具體評價(jià)方法主要采用三階段的成績(jì)，而最終的成績(jì)?yōu)槿齻�(gè)環(huán)節加權后的綜合成績(jì)。綜合評分體系如下：壓力選題環(huán)節占比20%，問(wèn)題改進(jìn)環(huán)節70%，競爭性評優(yōu)10%。以汽車(chē)變速器箱體的機加工工藝規程和夾具設計任務(wù)為例，具體操作過(guò)程可按照如下形式進(jìn)行考評：1.壓力選題環(huán)節具體評分如下（滿(mǎn)分100分）：針對該零件的加工工藝方案，可通過(guò)小組討論預選2-3種，然后給定時(shí)間期限內，對不同方案的優(yōu)劣性進(jìn)行對比分析，小組達成一致70分，不能達成一致50分；發(fā)言者1-20分，滿(mǎn)分20分，設計理念說(shuō)明者1-10分，滿(mǎn)分10分。2.問(wèn)題改進(jìn)環(huán)節具體評分如下（滿(mǎn)分100分）：在初始確定的設計方案基礎上，根據教師的改進(jìn)建議或者小組內部的方案改進(jìn)措施的實(shí)施情況與總結進(jìn)行答辯，改進(jìn)措施與報告成績(jì)1-40分，40分滿(mǎn)分。設計質(zhì)量1-30分，滿(mǎn)分30分。問(wèn)題報告質(zhì)量1-25分，滿(mǎn)分25分，報告格式5分。3.競爭性評優(yōu)環(huán)節具體評分如下（滿(mǎn)分100分）：對于該任務(wù)的完成程度進(jìn)行展示與問(wèn)題答辯，并根據答辯表現進(jìn)行評分，表現優(yōu)秀70分，表現成績(jì)良好60分，表現不佳40分，答辯過(guò)程中發(fā)言者1-20分，20分滿(mǎn)分，總結者1-10分，10分滿(mǎn)分。進(jìn)一步按照上述各階段的表現進(jìn)行綜合加權，具體權重值可根據教師對階段性結果的重視程度而定，最終即可獲得課程設計中每位同學(xué)的最終成績(jì)。上述改進(jìn)的課程設計類(lèi)教學(xué)方法改變老師選題的金字塔模式，在時(shí)間和方案的雙重壓力下選題，提高學(xué)生的參與度[7]；同時(shí)，該問(wèn)題也是未來(lái)就業(yè)中實(shí)際工程項目在時(shí)間節點(diǎn)與方案的抉擇中實(shí)際存在的問(wèn)題；同時(shí)能夠在互動(dòng)討論環(huán)節迫使學(xué)生更深入理解設計與流程，對于出現的問(wèn)題，采用實(shí)際工程中常使用的設計變更流程與質(zhì)量控制的報告，使學(xué)生初步了解汽車(chē)制造企業(yè)正規的工作流程；而競爭的答辯提高了學(xué)生的表達與邏輯思維能力。而在實(shí)際工作中，都會(huì )受到競爭對手或者客戶(hù)的壓力，通過(guò)競爭的答辯環(huán)節，可以讓學(xué)生對壓力面試以及工作陳述等有更真實(shí)的體會(huì )。
四、結束語(yǔ)
本文通過(guò)對工程實(shí)踐類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程多環(huán)節的教學(xué)方法改革，如選題內容緊密結合汽車(chē)制造工程實(shí)際，此外通過(guò)互動(dòng)選題、階段性評分以及緊促的教學(xué)節奏提升學(xué)生對課程設計課程的參與度與興趣；結合企業(yè)實(shí)際工程問(wèn)題的解決方法，將課程設計案例以實(shí)際工程項目進(jìn)行實(shí)施，加深學(xué)生對課堂制教學(xué)知識點(diǎn)的興趣與理解程度，提升車(chē)輛系學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng )新能力。在課程設計全過(guò)程中執行詳細可操作的教學(xué)規則與流程，鍛煉學(xué)生在壓力決策、團隊協(xié)作、問(wèn)題解決思路以及溝通展示等各方面的能力，提升車(chē)輛工程系學(xué)生的就業(yè)水平和工程能力。
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