曾艷明+杜巖錦
摘 要:基礎(chǔ)工程訓練是高校增強學生工程實踐能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑。探索新的教學方法與模式來提高教學質(zhì)量,在較短的時間強化學生從事工程實踐和創(chuàng)新的能力,成為教師們的研究熱點。項目教學法的教學模式是師生共同完成一個完整的項目或任務(wù),這種模式以項目的形式激發(fā)學生的學習興趣,體現(xiàn)“以學生為本”的教學思想;并且體現(xiàn)了“教、學、做”為一體的教學觀以及教學過程的實踐性、開放性。將項目教學法這一新的教學模式應(yīng)用于基礎(chǔ)工程訓練的教學中,既注重學生獲取知識、分析與解決工程技術(shù)實際問題能力的培養(yǎng),又力求對學生工程素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),在基礎(chǔ)工程訓練教學中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:項目教學法 基礎(chǔ)工程訓練 創(chuàng)新能力
引言
基礎(chǔ)工程訓練的傳統(tǒng)教學方法是先進行基礎(chǔ)理論教學,然后進行工程實踐訓練,但是由于基礎(chǔ)理論教學與工程實踐訓練的任課老師不同,有時也會出現(xiàn)課程進度不統(tǒng)一,這使得基礎(chǔ)工程訓練很難達到預期的教學效果。因此為了使學生通過一定時間內(nèi)的基礎(chǔ)工程訓練,得到更為有效的鍛煉,基礎(chǔ)工程訓練的教師必須沖破傳統(tǒng)教學模式的束縛,探索新的教學方法與模式。
美國教育家凱滋和加拿大教育家查德合著的《項目教學法》是論述項目教學法的最早著作。該理論認為:知識在一定的條件下可以通過自主建構(gòu)獲得;學習是知識、技能、行為、態(tài)度與價值觀等方面的長進;教育是滿足長進需要的有意識、有系統(tǒng)、有組織的持續(xù)交流活動。
項目教學法是師生通過共同完成一個完整的“項目”來進行教學的教育方閥。項目教學法中的“項目”可以是設(shè)計一種產(chǎn)品,可以是一個科技創(chuàng)新的題目,可以是涉及多門課程知識和技能的大型項目,可以是加工一個零件等小型項目,甚至也排除一個故障。在項目教學中,學習過程成為人人參與、自己解決問題的創(chuàng)造性實踐活動,我們注重的不僅是最終結(jié)果,更強調(diào)完成項目過程種所得到的鍛煉。
在基礎(chǔ)工程訓練中,我們倡導“體驗教學”[1],并且遵循“過程”就是“結(jié)果”的評價原則,其核心思想是通過各層次各項目訓練,使學生全面的了解和認識現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)方式和工藝過程,熟悉和掌握一定的工程基礎(chǔ)技能和實踐知識,為理論知識之上的設(shè)計創(chuàng)新奠定基礎(chǔ),同時要求形成嚴謹求實的科學態(tài)度和團結(jié)協(xié)作的精神。工程訓練的以上特點決定了在教學中適合運用恰當?shù)娜蝿?wù)進行能力訓練,以激發(fā)學生的積極性和主動性學習為出發(fā)點,增強學生的工程實踐能力為落腳點。在完成項目或任務(wù)的過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創(chuàng)新的艱辛與成功的喜悅,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。
一、以項目教學法為基礎(chǔ)的工程訓練指導思想和教學模式
1.工程訓練的指導思想
我校工程訓練的指導思想是以社會需求為導向,以實際工程為背景,以強化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,在工程訓練教學中引入項目教學方法,在培養(yǎng)學生基本工藝知識和基本技能的基礎(chǔ)上,更是通過大量綜合工藝設(shè)計、現(xiàn)代工程項目、綜合與創(chuàng)新項目等眾多的項目教學,逐步培養(yǎng)學生工程意識、綜合工程素質(zhì)與工程創(chuàng)新能力。
工程訓練跨越1-4年級,涵蓋了1年級的工程認識、1-2年級的基礎(chǔ)工程訓練、2-3年級的現(xiàn)代工程訓練及3-4年級的綜合創(chuàng)新訓練多個環(huán)節(jié)。
基礎(chǔ)工程訓練是機械類學生學習機械制造的基本工藝和基本方法,完成工程基本訓練,培養(yǎng)工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神的重要必修課。如圖1所示基礎(chǔ)工程訓練平臺由基本制造技術(shù)、電工電子技術(shù)、企業(yè)信息化管理模塊組成。
2.基礎(chǔ)工程訓練的教學模式
基礎(chǔ)工程訓練平臺通過真實工程背景,改變過去金工實習中離散的認識和技能實習,作為融和基礎(chǔ)知識、基本技能、重點工種創(chuàng)新為一體的結(jié)合生產(chǎn)實際的系統(tǒng)訓練,為后續(xù)的現(xiàn)代工程系統(tǒng)訓練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練提供層面寬廣、內(nèi)涵豐富、穩(wěn)固扎實的基礎(chǔ)。在整個的訓練過程中遵循工程技術(shù)專門人才的成長規(guī)律,實習分層次教學。
第一層次——基本技能和基本工藝訓練
采用分散式模塊化的形式,如表1所示,以傳統(tǒng)加工項目訓練為基礎(chǔ),以先進制造項目訓練為重點,涵蓋機械制造各工種的基本工藝和基本方法。
第二層次——綜合工藝與創(chuàng)新訓練
采用項目化的形式,通過面向工程實際的案例項目,訓練基本的工藝設(shè)計和生產(chǎn)過程,初步形成產(chǎn)品的“構(gòu)想、設(shè)計、實施、改進和展示”全過程工程教育理念,培養(yǎng)學生團隊工作能力、交流能力,有利于提高學生在社會的競爭能力;培養(yǎng)學生作為未來工程師的職業(yè)道德和社會責任感,為最終進行高級工程設(shè)計制造奠定基礎(chǔ)。
二、以項目教學法為基礎(chǔ)的綜合工藝與創(chuàng)新訓練教學設(shè)計
項目教學法的教學設(shè)計[3-4]必須以項目為載體,充分體現(xiàn)學生主體性和實踐性,通過項目的計劃、實施、評價等多個環(huán)節(jié)來合理選擇教學策略和優(yōu)化教學過程。在項目教學法的實施過程中我們按六個階段進行。
1.明確項目任務(wù)
項目任務(wù)的設(shè)置是項目教學法實施的關(guān)鍵要素,要確定課程內(nèi)容與項目的關(guān)系,要考慮場地、設(shè)備和人員,同時又要具有一定的思考空間和難度,能夠充分發(fā)揮學生的自主意識和創(chuàng)新能力。
我們設(shè)立了多個項目,這些項目既考慮與工程實際有關(guān),又要與學生當前所學的知識相當。項目在第一層次結(jié)束時發(fā)布。例如 “無碳小車轉(zhuǎn)向部件的零件設(shè)計”這個項目,“無碳小車”是“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”的一個題目,我們將其中的“轉(zhuǎn)向部件的零件設(shè)計與制造”作為一個項目,考慮到是大二的學生,導師給出裝配圖和實物,學生要完成測繪、編制加工工藝、零件加工制造、裝配調(diào)試、成本核算等一系列的工作。
2.講解相關(guān)知識
在明確項目目標后,教師給學生鋪墊和引入與解決完成項目的有關(guān)概念、背景、理論知識和原理方法等,引發(fā)學生學習新知識和解決實際問題的興趣。我們在項目開始前進行“零件加工工藝講座”和“生產(chǎn)過程管理講座”,使學生了解零件加工工藝規(guī)程的基本概念和諸如“成本控制”等生產(chǎn)過程注意事項,引導學生在查閱資料、自我學習和相互討論等主動積極的學習環(huán)境中激發(fā)好奇心和創(chuàng)造力,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。endprint
3.進行項目分組
教學組織采用小組合作的形式,即將整個班級分為若干個項目小組,每組選出一個小組長,還配備一位導師,由小組長負責組織小組成員討論項目要求、落實項目分工并實施等。分組時考慮“基本工藝和基本技能”訓練時的成績,按照學生的學習能力、性格特點、知識結(jié)構(gòu),盡量在小組內(nèi)形成特長互補。4-6人為一小組,這樣可以促進并保證學生之間的充分交流和互助。
4.制定項目計劃
這一階段是由教師和學生共同來分析項目,教師要給學生提供相關(guān)資料和咨詢,學生借助查閱相關(guān)資料、手冊、收集信息、人員分工等,完成《工藝綜合訓練計劃任務(wù)書》。
5.實施項目計劃
實施項目計劃這一階段是項目教學法的主要階段,要求學生根據(jù)擬定的實施方案,運用各種新舊知識和技能完成項目任務(wù)。首先根據(jù)裝配圖和實物,測繪零價圖;其次選擇毛坯材料,確定成型方法,完成毛坯制作;第三分析加工工藝,制定加工工藝路線,選擇加工設(shè)備和工、夾、量具,完成零件加工;第四選擇本組中最佳零件完成裝配調(diào)試;最后成本核算。在實施過程中,可采用“頭腦風暴法”,每個學生都可提出各種各樣的加工方案,最后小組討論,確定本項目的最佳實施工藝。
教師在此過程中要跟蹤每組的進展情況,參與討論,及時進行技術(shù)輔導,協(xié)調(diào)小組中出現(xiàn)的分歧,鼓勵學生大膽進行創(chuàng)新思維,對學生中出現(xiàn)的“主見”給予充分肯定。
6.提交項目成果完成項目評價
在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創(chuàng)造實踐活動,注重的不是最終的結(jié)果,而是完成項目的過程。因此學習成果以多樣化為特征,不是追求學習成果為唯一正確性,評價解決問題方案的標準并不是“對”或“錯”,而是“好”或“更好”。評價一般從兩方面入手,即結(jié)果性評價和過程性評價。結(jié)果性評價主要是考察學生是否達到學習目標,過程性評價主要是考察學生的學習能力、協(xié)作能力、工作態(tài)度。為了使評價具有可操作性,采用小組自評、組間互評、教師評價的方式進行,教師要針對學生出現(xiàn)的問題尤其是共性問題和重點難題要予以深入分析和有效突破,對于在制作過程中體現(xiàn)出來的合作精神、創(chuàng)新精神等要給予充分的肯定和評價。
三、項目教學法的應(yīng)用效果
“項目教學法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。
機械卓越班的劉謙同學這樣評價:“這樣的教學方式,轉(zhuǎn)變了我們的學習方式,在主動積極的學習環(huán)境中,激發(fā)好奇心和創(chuàng)造力,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力?!?/p>
“要完成一個項目,必然涉及如何做的問題。這就要求我們從基本工藝、基本操作開始入手,促使我們從第一階段開始就要好好學習。在第二階段,分析項目、訂制工藝、加工制造、裝配調(diào)試,最后的結(jié)果引導我們進一步的思考:是否是這樣?是否與書上講的一樣?”雖然工程訓練結(jié)束,車輛卓越班的于點同學仍在回味。
流體卓越班的黃茜同學興奮的說:“通過這次學習,我不僅了解了機械加工制造的過程,更加深了對工藝知識的理解,拓寬了我的知識面,這將為我將來解決實際問題打下一個良好基礎(chǔ)?!?/p>
結(jié)語
在項目教學法的具體實踐中,教師不再是傳統(tǒng)教學中一部百科全書或一個資料庫的作用,不再是單方面的向?qū)W生灌輸知識和技能,而成為學生完成項目過程的一名向?qū)Ш皖檰?。通過完成一個項目,教師能幫助學生在獨立研究的道路上迅速前進,引導學生如何在實踐中發(fā)現(xiàn)問題,并自己去解決問題。學生作為學習的主體,通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結(jié)合起來,不僅提高了理論水平和實操技能,而且又在教師有目的地引導下,培養(yǎng)了合作、解決問題、創(chuàng)新思維等綜合能力。與此同時,教師在觀察學生、幫助學生以及引導學生的過程中,開闊了視野,提高了學術(shù)水平和教學水平,因此項目教學法使得師生共同取得進步。綜上所述,在基礎(chǔ)工程訓練教育中,項目教學法有其獨特的優(yōu)勢,應(yīng)更進一步總結(jié)提高,大力試用推廣。
參考文獻
[1]張遠明,陳君若,梁延德.工程實踐教育探索與創(chuàng)新[M].南京:東南大學出版社,2007.7.
[2]中華人民共和國教育部. 卓越工程師教育培養(yǎng)計劃.教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動會,天津:2010.6.
[3]丁燕華. 項目教學法的應(yīng)用研究[D]. 華東師范大學, 2009.
[4]張仁芳. 略論項目教學法.科學大眾(科學教育)[J].2008.11.
作者簡介
曾艷明(1966.10-)女,漢族,湖南祁陽人,本科,江蘇大學基礎(chǔ)工程訓練中心,高級工程師,研究方向:工程訓練,教研教改endprint