機(jī)械電子工程綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式論文
【摘要】從機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)角度出發(fā)，分析了綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)方面存在的問題，探索了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，結(jié)合任務(wù)型教學(xué)法和討論法，強(qiáng)化了教學(xué)過程管理，細(xì)化了成績評(píng)定指標(biāo)，從而更好地鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械電子工程；綜合課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革
機(jī)械電子工程專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，具有扎實(shí)的自然科學(xué)、人文科學(xué)基礎(chǔ)，受到現(xiàn)代機(jī)電工程師的基本訓(xùn)練，能夠在機(jī)械、電子、機(jī)器人、水利、能源等行業(yè)從事工程及項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理和研究等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才和管理人才。綜合課程設(shè)計(jì)作為獨(dú)立的教學(xué)環(huán)節(jié)，是機(jī)械電子工程專業(yè)集中實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)完本專業(yè)所有理論課程后進(jìn)行的一次全面的綜合練習(xí)。課程設(shè)計(jì)的素材來源于工程實(shí)例，設(shè)計(jì)過程中學(xué)生需要綜合應(yīng)用本專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，這有助于學(xué)生夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，提高工程素養(yǎng)[1]。在指導(dǎo)機(jī)械電子工程專業(yè)的綜合課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，筆者發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生的專業(yè)知識(shí)能基本滿足要求，但普遍存在工程實(shí)踐能力較弱的情況。針對(duì)這一問題，從綜合課程設(shè)計(jì)改革入手，努力探索綜合課程設(shè)計(jì)的教學(xué)方法、內(nèi)容和考核方式，搭建起理論知識(shí)聯(lián)系工程實(shí)際的橋梁，從而使學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到鍛煉。
1綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀分析
綜合課程設(shè)計(jì)旨在綜合運(yùn)用機(jī)械電子工程專業(yè)基本理論對(duì)典型機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如皮帶傳送的物料運(yùn)輸系統(tǒng)、多層電梯控制系統(tǒng)和智能交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，系統(tǒng)硬件一般包括電動(dòng)機(jī)、傳感器、PLC、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，專業(yè)知識(shí)涉及機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)電傳動(dòng)技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)和PLC控制技術(shù)等。就南昌工程學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)“綜合課程設(shè)計(jì)”這門實(shí)踐課程來講，筆者發(fā)現(xiàn)以下問題：（1）設(shè)計(jì)題目更新較慢，與市場需求聯(lián)系不緊密，盡管機(jī)電產(chǎn)品眾多，限于實(shí)驗(yàn)室的條件，題目往往局限于設(shè)計(jì)一些較為傳統(tǒng)的機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，與時(shí)下新技術(shù)脫節(jié)，難以引起學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性；（2）教學(xué)模式上是以教師為主導(dǎo)，教師對(duì)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行詳細(xì)講解，學(xué)生僅依據(jù)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)一些重要的知識(shí)點(diǎn)未進(jìn)行深入研究和思考；（3）學(xué)生缺乏工程設(shè)計(jì)規(guī)范的指導(dǎo)，學(xué)生設(shè)計(jì)的系統(tǒng)學(xué)生更多地關(guān)注功能的實(shí)現(xiàn)，而不重視性能指標(biāo)和成本控制，造成理論與工程實(shí)際脫節(jié)；（4）教學(xué)過程管理和考核方法不盡合理，課程平時(shí)考核標(biāo)準(zhǔn)未細(xì)化，籠統(tǒng)的以平時(shí)成績和設(shè)計(jì)報(bào)告成績作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，同學(xué)們往往為了完成最終的設(shè)計(jì)報(bào)告而進(jìn)行設(shè)計(jì)，平時(shí)參與度不高。
2機(jī)械電子工程專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式改革與探索
針對(duì)綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的上述問題，筆者認(rèn)為，綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，在具體實(shí)施過程中采用任務(wù)型教學(xué)法和討論法相結(jié)合的教學(xué)方法，探索實(shí)踐環(huán)節(jié)過程管理與考核結(jié)果并重的綜合成績評(píng)定方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、能動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作精神，重視學(xué)生工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。
2.1“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式探索
傳統(tǒng)教學(xué)模式是從教師如何去教這個(gè)角度來進(jìn)行闡述，強(qiáng)調(diào)了教師的主體地位，忽視了學(xué)生如何學(xué)這個(gè)問題。杜威提出“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)了教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生的主體性作用，重視學(xué)生對(duì)教學(xué)的參與度，教師需要采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，合理設(shè)計(jì)“教”與“學(xué)”的活動(dòng)[2]。其中任務(wù)型教學(xué)法的核心理念是教師分配任務(wù)，學(xué)生根據(jù)分配的任務(wù)來學(xué)習(xí)，完成任務(wù)，達(dá)到課程要求，強(qiáng)調(diào)的是“在做中學(xué)”和“以學(xué)生為中心”，與本課程的初衷一致，但教學(xué)實(shí)施過程中，教師應(yīng)注意引領(lǐng)學(xué)生，并對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行有效的控制[3]。根據(jù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃，本課程有兩周的課程設(shè)計(jì)。我們在教學(xué)安排上，采取了集中授課、分組協(xié)作、自主學(xué)習(xí)、集中匯報(bào)與討論等多個(gè)環(huán)節(jié)相配合的方式。以南昌工程學(xué)院14級(jí)機(jī)械電子工程專業(yè)為改革實(shí)施對(duì)象，學(xué)生共計(jì)60名，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組指導(dǎo)，每組學(xué)生3人，安排3名指導(dǎo)老師，每一組同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。課程設(shè)計(jì)第一天指導(dǎo)老師介紹課程設(shè)計(jì)安排、任務(wù)要求和考核方式，布置2-3個(gè)選題、讓學(xué)生根據(jù)感興趣的題目進(jìn)行分組選題，學(xué)生自主推選組長，教師對(duì)課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行講解，對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解，讓學(xué)生了解所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)完成的主要任務(wù)、工作環(huán)境和條件，設(shè)計(jì)的具體要求以及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)水平、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鼓勵(lì)學(xué)生查閱指導(dǎo)書、工具書和期刊等相關(guān)資料。第2-3天，各小組成員在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上提出可能實(shí)現(xiàn)的'設(shè)計(jì)方案，然后在組長主持下討論得出一致方案，如組員間的方案難以統(tǒng)一，則將各自方案交于指導(dǎo)老師共同討論出最佳方案，組長和組員的任務(wù)分配由組長協(xié)調(diào)，要體現(xiàn)各展所長、協(xié)作互補(bǔ)，對(duì)于系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和軟件編程，要求所有成員全體參與、共同完成，以保證每位同學(xué)的工作量。對(duì)于部分硬件設(shè)計(jì)和局部參數(shù)計(jì)算可分工進(jìn)行，在這個(gè)過程中組員間良好的溝通與協(xié)作是項(xiàng)目順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。接下來的6天，設(shè)計(jì)小組要在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和集中設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中有疑問可隨時(shí)向請(qǐng)教指導(dǎo)老師請(qǐng)教，進(jìn)行互動(dòng)答疑，中期向指導(dǎo)老師匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)展，進(jìn)展匯報(bào)是以學(xué)生展示為主的討論式教學(xué)法，同時(shí)也是考核的一項(xiàng)內(nèi)容。每位同學(xué)向各自的指導(dǎo)老師通過口頭或書面展示的方式，對(duì)任務(wù)完成情況進(jìn)行匯報(bào)，匯報(bào)后老師提問和點(diǎn)評(píng)，鼓勵(lì)各小組進(jìn)行互動(dòng)討論。通過這個(gè)環(huán)節(jié)，有利于提高學(xué)生的參與度和表達(dá)能力，各小組成員在聽取其他小組的匯報(bào)時(shí)，能夠了解到不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)思路，學(xué)生在參與過程中也能體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。最后一天集中考核，各小組進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)計(jì)效果測試和答辯，指導(dǎo)老師對(duì)每組的設(shè)計(jì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和登記，組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整理，使學(xué)生養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，課后提交設(shè)計(jì)報(bào)告。
2.2課程評(píng)價(jià)考核體系的優(yōu)化
以往的綜合課程設(shè)計(jì)考核評(píng)價(jià)僅重視平時(shí)紀(jì)律和設(shè)計(jì)報(bào)告，未重視實(shí)踐過程中學(xué)生的參與度、工作量和溝通表達(dá)能力等項(xiàng)的評(píng)估。因此，有必要構(gòu)建實(shí)踐過程管理和結(jié)果并重的綜合考核與評(píng)價(jià)體系，以真正檢驗(yàn)學(xué)生的綜合能力，提高學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)的積極性[4]。本課程的最終考核與評(píng)價(jià)要求提交規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告，并考慮設(shè)計(jì)過程中任務(wù)參與度和工作量，設(shè)計(jì)演示效果以及溝通表達(dá)能力。考核按平時(shí)表現(xiàn)占50%和設(shè)計(jì)報(bào)告占50%給出最終成績。其中平時(shí)表現(xiàn)中：設(shè)計(jì)演示效果占20%，態(tài)度和紀(jì)律占10%，小組分工中的角色與工作量占10%，進(jìn)展匯報(bào)與答辯過程中的問題回答的正確性及展示的溝通與表達(dá)能力占10%，設(shè)計(jì)報(bào)告中項(xiàng)目完成情況與設(shè)計(jì)方案的指標(biāo)評(píng)價(jià)占40%，報(bào)告的規(guī)范性與完整性占10%。鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成報(bào)告，即使同一小組設(shè)計(jì)報(bào)告也不允許雷同，要體現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)過程和心得體會(huì)等區(qū)別。改革實(shí)施后發(fā)現(xiàn)學(xué)生參與設(shè)計(jì)的熱情高、進(jìn)度快，設(shè)計(jì)報(bào)告整體上更加規(guī)范、完整，由于參與度高學(xué)生們基本都寫出了較為深刻的心得體會(huì)，杜絕了雷同報(bào)告，由于細(xì)化了平時(shí)成績的考核，組員間的成績區(qū)分度好，體現(xiàn)了評(píng)價(jià)指標(biāo)中的差異性。教學(xué)實(shí)踐表明：這種“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，結(jié)合任務(wù)型教學(xué)和討論法相結(jié)合的教學(xué)方式，以及關(guān)注過程管理的綜合成績評(píng)定方法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度，形成了良好的互助互學(xué)的學(xué)習(xí)氛圍，在學(xué)生鞏固專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
3結(jié)束語
綜合課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生學(xué)完所有理論課程后進(jìn)行的綜合性課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效果能夠很好地檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度和理論聯(lián)系工程實(shí)際的能力。進(jìn)行以綜合課程設(shè)計(jì)為代表的實(shí)踐教學(xué)改革，探索“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，優(yōu)化實(shí)踐課程考核評(píng)價(jià)體系對(duì)于培養(yǎng)未來高級(jí)工程師和管理人才具有非常重要的作用。
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