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基础课程教育改革

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基础课程教育改革

基础课程教育改革范文第1篇

关键词:工程教育 工程应用型 学科基础课 工程制图

随着国家对于高等教育在社会发展中的作用地位及教育发展自身规律认识的不断深入,高等工程教育已经成为教育界的普遍共识和大部分高等院校教育改革的必然趋势。在具体的课程改革实践中,主要以专业课程的工程化教学改革为主,对于学科基础课则由于其内容相对理论化等原因尚未过多涉及。

文章分析了学科基础课工程化改革的必要性和意义,从教学内容、教学模式、考核模式三个方面提出工程化改革具体思路。

一、学科基础课工程化改革的必要性

1.学科基础课作用与地位

工程应用型人才最重要的三大能力是实践、集成和创造能力,工程的这一创造性特质,使得工程教育必须区别于其他学科的教育模式,尤其是在基本工程素质、创新创造思维、综合实践能力的培养上。

学科基础课是使学生获得有关学科的基本概念、基本规律的知识和技能的课程,是学生进一步学习专业知识的基础。在工程应用型人才的培养过程中,学科基础课具有重要的地位和作用:

(1)学科基础课是培养基本工程素质的主要途径。所谓基本工程素质就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练和严格有素的工程习惯。工科的学科基础课往往既具有工程教育的内涵,又具有工程训练的特点,是培养学生基本工程素质的主要途径。

(2)学科基础课是训练创新创造思维的理想载体。学科基础课内容上偏重于具有共通性的一般化理论介绍,具有较强的理论性,有利于训练学生的理性思维和创新思维能力,而这是学习任何知识、掌握任何新技术所必需的,尤其对于工程应用型人才来讲,创新思维是区别于一般技能型人才的重要能力。

(3)学科基础课是启蒙综合实践能力的重要契机。所谓综合实践能力是指学生综合利用所学的基础理论知识和必要的工程知识进行工程实践的能力。现代工业发展对工程师的工程综合实践能力提出了越来越高的要求,加强工程综合实践训练是高等工程教育改革的必然选择。综合实践能力培养是一个循序渐进的过程,利用学科基础课的实践机会对学生进行简单的启蒙和引导十分必要,而学科基础课覆盖课程广的这一特点也决定了这是启蒙综合实践能力的有利契机。

(4)学科基础课对于后续专业学习具有深远的影响。学科基础课一般安排在大一阶段,且往往面向多个专业同时开设,这意味着一门学科基础课的学习对于后续相关课程以致相关专业学习都具有非常重要的影响。

因此,不管是从工程应用型人才培养基本工程素质、创新创造思维、综合实践能力的要求出发,还是对后续专业学习的角度而言,学科基础课都具有不可替代的独特作用与地位。

2.学科基础课教学现状分析

课程教学的效果主要取决于教与学、也即教师和学生的双方互动配合程度。学生重视程度不够和教师工程化背景缺失是目前学科基础课教学中存在的两大主要问题。

由于社会整体氛围影响,目前高校学生普遍存在浮躁、短视的现象,体现在专业学习上便是相对重视专业课程尤其是所谓“饭碗课程”的学习,对于相对较基础、理论性较强的课程则轻视甚至漠视,在课程学习中首先关心的是“学这门课有何用?”,对于基础课程的作用和影响缺乏正确的认识。例如很多电气信息类专业学生对《工程制图》的重要性认识不够,对工程制图在今后工作中的应用缺乏足够的认识,甚至认为这是一门仅仅适用于机械、建筑类专业的课程。学生的重视程度不够直接影响了课程的教学效果和教师的教学积极性。

与此同时,教师工程化背景缺失也是影响学科基础课教学的重要因素,高校以论文作为主要衡量指标的评价机制导致了大批教师投身于急功近利的文章“生产”,甘于沉积、潜心研究的科研精神逐渐缺失,在学术上也以理论研究为主,忽视了对工程实践的应有重视,导致了教师工程化背景的缺失,而这种缺失也直接导致了学科基础课在教学上偏重于枯燥的理论说教,却忽视了课程对于工程应用型人才培养的支撑引导作用。

综上所述,学科基础课程目前的教学现状显然不能匹配自身对于工程应用型人才培养的作用和地位,从各个方面对其进行改革以适应工程教育的要求和发展趋势,对于落实工程应用型人才培养定位具有重要的现实价值和战略意义。

二、学科基础课工程化改革思路

基于上述对于工程应用型人才能力要求的分析和学科基础课作用、地位的认识,学科基础课工程化改革的目标应该是落实工程应用型人才的培养定位,具体包括培养基本工程素质、训练创新创造思维、启蒙综合实践能力三个方面,结合笔者自身近年来教学实践总结以及肤浅的理解,工程化改革措施可以从修订教学内容、改革教学模式、创新考核模式是三个方面有针对性展开,具体关系如图1所示。

1.通过教学内容改革培养学生基本工程素质

基本工程素质的培养离不开工程实践,作为实践能力培养的主要载体,实践教学环节是必不可少的。目前课程教学中普遍存在脱离实际、学非所用、重理论学习轻能力培养的现象,由于学时限制等具体原因,学科基础课一般未设置实践教学环节,也基本缺乏贴近工程实践的部分。为达到培养学生基本工程素质的目的,在教学内容上,必须在保持知识的稳定性和有效性的原则下,充实工程实践知识的分量,增加实践教学课时,加大工程实践教学的分量。

以《工程制图》为例,由于课时数有限(32课时),我们只能选择教材中部分内容实施教学,主要是投影、视图等基础性内容,而对于零件图、装配图等实用性内容没有太多课时覆盖,尤其对于计算机辅助设计CAD等内容,由于未设置实践教学环节,只能采取教师课堂示范的形式加以简单学习,学生看到的是成形的图片,看不到制图过程,对于基础较差、接受能力较弱的学生而言,在进行空间想象和构思方面还存在相当大的问题。由于教师不可能将所有实例的轴测图都画出来,学生是否积极进行了空间构思和想象,想象的组合体形状是否正确,都得不到及时的验证,特别是读组合体三视图时,组合体的轴测图图片就在PPT中,学生就不会积极地进行空间想象,慢慢会养成学习惰性。

与此同时,现代技术的突飞猛进直接导致了与学科专业相关的知识和信息日益更新,目前课程教学内容上普遍存在知识落后的现象,而学生不可能也没必要在有限的时间内全部学完这些知识,如何保证教学内容的有效性和稳定性也是十分重要的问题。因此在课程的教学内容需要通过广泛的调研和精心的比较,如通过对行业企业的沟通、调查,毕业生的反馈等渠道才能做出科学合理的选择和取舍。

2.通过教学模式改革培养学生创新创造思维

创新创造思维是创新人才智力结构的核心,是工程应用型人才必须具备的重要素质能力,它需要经过长期的训练、积累才能具备。在教学模式改革中,应该在具体研究课程特点的前提下,大胆通过研讨式教学与探究式学习相结合的方式,达到训练学生创新创造思维的目的。

通过研讨式教学,可以很好地激发学生的学习记忆和他们的思维创新。如笔者在《工程制图》课程中曾经问过一个“点的两面投影均在直线投影上且横坐标相同的情况下,能否确定空间此点就在该直线上?”的问题,激发学生积极思考与热烈讨论,并有学生分别以坐标计算法、射线交叉法、反证法等角度给出证明,部分答案甚至超出了本人预计,这些都说明了学生的创新创造潜力是巨大的,关键在于如何通过合适的方式去引导。

在创新创造思维训练的过程中,引导学生进行探究式学习是对研讨式教学的有利补充和保障。探究式学习是一种积极的学习过程,主要指学生独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动。在教学实践中,可以通过抛出若干学生感兴趣的问题,以此引导学生通过自己努力尝试寻找问题的答案,在此过程中让学生获得知识,培养能力,发展探索精神与创新能力。

3.通过考核模式改革考查学生综合实践能力

科学合理的考核模式是课程教学的重要组成部分,也是决定人才培养质量的关键环节,考核模式既影响学生的学习积极性,也将一定程度上造成教师教学上的倾向性。尤其在当前学生相对被动的学习氛围下,可以说培养效果相当程度上将取决于考核模式,因此创新考核模式意义重大:如何既能达到培养目标,又能提高学生学习兴趣;既能考核学生理论知识,又能考查学生综合实践能力,这是摆在任课教师面前的一大难题。以《工程制图》为例,其考核目标应该主要是学生对于制图理论和技术的应用熟练程度,而目前一般采用闭卷考试的方式,这就引起了教学与考核之间的矛盾。因此,如何通过课程考核引导师生对于综合实践能力的重视培养是考核模式改革的重点和方向,从如何能够理论与实践并重、最大程度考核学生综合素质出发,采取灵活、实际的考核模式。在考核模式改革中,可以采用理论与实践考核相结合的原则,任务式考核的方式,达到考查学生综合实践能力的目的。

采用理论与实践相结合的原则,即要求创新现有以闭卷考试为主的考核形式,在加重实践性考核的同时,必须使考核内容同时涵盖必要的原理基础,区别于单纯的技能考试,体现一定的理论性,既考核理论基础水平,又考查实践动手能力,比如在《工程制图》中,可以通过在计算机绘图中考核投影理论的形式进行考核,学生必须具备一定的理论基础和实践绘图能力方能通过考核。

采取任务式考核即考核内容以一个完整任务的形式体现,要求学生通过查找资料、分析解决方法、动手设计制作等步骤最终完成某项具体任务,在《工程制图》中通过让学生设计、绘制、制作扳手。任务式考核既能提高学生的兴趣和积极性,又能很好地起到考查综合实践能力的目的。

三、结语

目前大多数改革实践还是围绕与工程实践联系相对紧密的专业课程展开,而对于为学生基本工程素质培养起到重要支撑作用的基础课程则较少涉及。本文以笔者执教的《工程制图》为例,从教学、实践、考核三个方面提出课程工程化改革的思路和措施,并在此基础上对学科基础课的工程化改革进行一定的探索,希望能对相关课程改革起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]李瑾,陈敏.30年来中国工程教育模式改革政策分析――基于社会政策的四维视角[J].高等工程教育研究,2011,(05).

[2]朱高峰.创新人才与工程教育改革[J].高等工程教育研究,2007,(6).

[3]柳宏志,孔寒冰,邹晓东.综合就是创造――综合工程教育模式的探索[J].高等工程教育研究,2009,(6):13-18.

[4]张炳宗,宋巨烈.从工程教育的角度论制图课的教学[J].煤炭高等教育,1997,(04).

[5]石磊.工程教育中实践能力的培养研究[D].西安电子科技大学,2007.

[6]冯开平,左宗义.面向21世纪的工程制图课程教学的研究与实践[J].高等工程教育研究,1998,(2):46-50.

[7]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011,(5).

[8]朱志亮,胡静.研讨式教学及在“工程制图”课程中的实践探索[J].中国电力教育,2013,(05).

基础课程教育改革范文第2篇

(一)师范生学习态度

调查结果显示,目前音乐师范生对模拟教学重视度程度远远不够。学生普遍对参与模拟教学的积极性不高,易出现迟到或早退的现象。在模拟讲课过程中,学生的课堂表现不佳,经常出现精神不集中的现象。问及原因,学生普遍认为,对模拟试讲前的理论知识还未完全吸收,在进入试讲环节时都是概念模糊、似懂非懂,导致了对这门课程的紧张感与惧怕感。

(二)师范生个体差异

要想成为优秀的教师,需要不断的努力。每位学生都有自己独特的性格和不同的追求,因此不是所有师范生都一定会成为优秀的教师。如果将未来职业规划定位在教师职业,音乐师范生就需要在实践中学习和发展各项教学技能,以提高自己的教学能力。另外,教学技能可以通过很多不同的方式来训练。

(三)教师方面的因素

西华师范大学音乐学院音乐模拟教学的教师团队是由在职教师、在读博士、在读硕士组成,模拟教学的每个小组分别分配1名在职教师(任课教师)或在读博士(助教)+4或5名音乐教育学原理或音乐课程与教学论方向的研究生。可以说,这样的教师团队结构比较合理。但是,在读博士及在读硕士由于在校时间有限,每届研究生人数不同,导致了研究生助教人数也不稳定。另外,每名研究生助教对模拟教学的指导和评价能力也有很大差异。相较来说,在本校本硕连读的研究生,由于本科阶段已受过本校的模拟教学训练,对环节比较了解,对模拟教学的指导和评价能力更强。而通过其他学校录取的研究生,由于本科模拟教学流程与训练方式的不同,对模拟教学指导和评价能力就会薄弱一些。另外,音乐模拟教学团队中的教师都不是一线教师,有的甚至缺乏一线教学经验,对学生的指导和评价也会偏理论而轻实际。

二、提高音乐师范生实践能力的对策

(一)端正学习态度,认真角色扮演

兴趣是学习的原动力,目前音乐师范生对模拟教学的重视程度一般。笔者希望,入学时就以教师作为自己终身职业目标的音乐师范生,时刻要以一名准教师的身份严格要求自己,认真学习教师专业教育学和心理学课程的相关知识,以及音乐专业理论基础课程,如音乐课程与教学论、音乐课程标准及其解读、音乐教学设计等,要通过学习基础理论知识,扎实教师专业基本功,把握音乐学科发展的主要方向。在信息化、数字化的时代,人们在网络上可以时刻关注国家教育政策的调整和改革动向,及时了解音乐教育学科未来的发展趋势以及对未来教师专业化发展的新要求。另外,学生要积极、主动地与毕业年级的学生做适当交流,了解就业信息以及就业单位的招聘要求,为即将开始的模拟教学和教育实习打下坚实的理论基础。

(二)强调音乐本体,适度运用多媒体

师范生要想在模拟教学中突出音乐学科特点,首先一定要重视音乐主体性。例如师范生在讲解新疆歌曲《青春舞曲》中,在导入环节中会罗列很多图片,以展示新疆地区的概况,如当地的风土人情(如服饰、美食、节日、乐器)等;在讲解小提琴协奏曲《梁祝》时,学生在没听过完整曲目的情况下,要提前了解《梁祝》背后的凄美爱情故事。而产生的问题是,20分钟的课程,导入环节却占了将近10分钟,师范生往往将重点放在音乐以外的内容上,而忽视了音乐课的本质。所以,笔者建议在音乐模拟教学中,导入的最佳时间为5分钟,用音乐导入音乐课,不要用大量的故事、文字和图片进行过分渲染,一定要开门见山,直达音乐主题。

(三)强化理论学习,拓展观摩内容

在进行模拟教学前,首先要让音乐师范生复习教育学、心理学知识,掌握各个年级学生心理和生理的特点。其次要了解模拟教学的概念、流程、意义以及教学技能的概念、课堂教学技能的分类和各个单项技能的内涵。再次要熟知《义务教育音乐课程标准》(2011版)中所有内容,如音乐课程的五对基本理念、音乐课程的总目标、音乐学科各个学段的目标等。最后要了解国家最新的教育形势,时刻关注教育改革,掌握音乐学科的发展动向,理论学习要做到与时俱进。

三、结语

基础课程教育改革范文第3篇

关键词:工程教育认证;控制工程基础;课程改革

一“控制工程基础”课程现状及工程教育认证的理念

工程教育认证是实现工程教育国际互认的重要途径,我国教育部自2006年起在全国开展工程教育专业认证工作,开展工程教育认证的目标是:构建中国工程教育的质量监督体系,推进中国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系,促进中国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。工程教育认证的核心理念是以学生为中心、结果导向教育和持续改进,标准流程是通过反向设计首先确定专业的培养目标及毕业要求,以制定的培养目标和毕业要求为基础进行相应课程体系的设置,然后根据制定的课程体系确定需要开设的具体公共基础课程和专业课程,制定课程教学大纲,最后通过正向实施进行具体相关课程教学和后续的课程目标达成度评价,综合各课程的达成度情况判断是否达到专业所制定的培养目标和毕业要求。工程教育认证的最终落脚点在各专业所制定的课程体系中的具体课程,只有每门课程所承担的能力和素质培养达到了预定目标值,学生毕业时才能够达到毕业要求[1]。“控制工程基础”作为机械学院本科生的一门重要专业基础课,是机械电子工程专业人才所需知识结构的重要组成部分,是实现机电产品快速准确控制的基础。该课程主要内容涉及控制系统的动态数学模型、时域瞬态响应分析、控制系统的频率分析、控制系统的稳定性分析、控制系统的误差分析和计算及控制系统的综合与校正。课程以机械运动作为主要控制对象,通过理论分析和软件工具对控制系统进行设计和分析。通过课程学习让学生能应用控制理论解决机械工程的实际问题[2,3]。在该课程的实际教学过程中,由于该课程具有理论性强、对数学基础要求高、学科交叉明显等特点,导致该门课程教学难度较大,学生学习中也存在一定困难。目前该门课程还处于以知识体系为导向的传统教学阶段,主要存在的问题是课程教学大纲没有体现与毕业要求的关联度和支撑度,课程的理论教学还是以教师为中心,教师讲授相关知识点同时结合少量实验,理论脱离工程实际,使得学生难以应用相关控制理论知识解决机械工程实际问题[4,5]。为了达到工程教育认证“以学生为中心,以素质培养为目标”的要求,按照工程教育认证要求建立毕业要求和课程目标的对应矩阵,每门课程都需要制定相应的课程目标和评价方法。“控制工程基础”课程主要内容是实现闭环控制系统的分析和校正,目前该门课程目标和评价方法等方面距离工程教育认证的要求还存在一定的差距,因此需严格按照工程教育认证的相关要求对该课程进行相应改革。

二基于工程教育认证的课程改革探索

课程体系确定之后,应当根据每门课程特点制定课程目标,落实到具体课程上是通过教师的课堂教学来完成课程目标,从而实现课程对相应毕业要求的支撑。因此基于工程教育认证的课程改革可以从具体课程教学目标的确定、课程目标具体实现方法及课程目标达成度评价标准制定这些方面着手,对于“控制工程基础”这门专业基础课程,具体可以从以下三个方面进行改革探索。

(一)教学大纲的修订

按照工程教育认证要求确定专业的培养目标和毕业要求之后,应当开展相关专业主干课程的大纲的修订工作,课程大纲的制定一定要体现出课程对毕业要求的支撑,从而达到工程教育认证的要求。本专业制定的毕业要求对“控制工程基础”课程的要求是能支撑毕业要求12条中工程知识、问题分析和使用现代工具中具体的指标点。这就需要重新对课程大纲进行修订,“控制工程基础”课程大纲制定的关键是进行课程目标的分解和落实,课程目标主要包括知识目标和能力目标,通过课程目标的制定将毕业要求和具体教学内容联系起来,建立课程目标、教学内容和毕业要求的关系矩阵。知识目标应能掌握控制理论的核心内容,能力目标应能够应用所学理论知识进行控制系统的分析和设计。

(二)理论和实验教学方法的改进

教学大纲制定后,应根据大纲要求进行课程教学,包括理论教学和实验教学两个方面。理论教学方面针对本课程理论性强的特点进行启发式教学,多结合机械工程控制实例进行讲解,比如学习了系统数学模型建立和响应分析相关章节后,结合电液伺服控制系统和数控机床进给控制系统等实际控制对象进行系统模型的建立,对系统进行时域和频域的性能分析,得出相应响应曲线。通过实例教学让学生明白所学的知识是如何应用到实际工程际中去的,激发学生的学习动力,加强学生工程应用能力的培养。通过实例教学培养学生解决复杂工程问题的能力,这是工程教育认证的重点关注的内容。实验教学方面根据课程特点提出控制箱仿真软件和实验箱相结合的实验方式。通过设计典型环节、一阶二阶系统的瞬态响应及系统的频率响应特性实验将理论教学和实验教学相结合。具体通过引入倒立摆系统控制相关实验,进行分组实验设计,细化实验达到的能力目标,通过相应实验设计让学生应用所学的控制方法实现倒立摆起摆和稳摆的具体控制任务,通过实验教学达到设定的相应课程能力目标。通过理论和实验教学方法的改进,实现课程目标的落实,实现对复杂工程问题解决能力的培养。同时随着思政教育与专业课程融合成为发展趋势,实际教学过程中可以充分地挖掘“控制工程基础课程”中蕴含的思想政治资源,通过具体的教学设计将哲学思想融入专业课程的教学之中,通过教学实例将课程中相应的知识点和哲学思想对应联系起来,充分利用哲学的方法论推进专业课程的学习,发挥哲学思想对该课程学习引领启发作用。

(三)课程考核及评价标准的制定

根据工程教育认证的要求,应当对课程所培养能力的达成度进行评价和分析,这就需要根据课程的特点进行课程考核及评价标准的制定。该课程考核成绩主要由卷面成绩、平时成绩和实验成绩三部分组成,卷面考核要针对大纲中的课程目标进行考核,考试涉及的内容必须与制定的课程目标相对应,突出对控制相关知识的运用和对解决具体问题能力的考查。对于平时成绩和实验成绩要制定细化易行的评分标准,这是科学、合理考核的关键,是课程目标能否支撑毕业要求的关键点。评分标准要有导向性,对学生完成学习任务具有指导意义。综合课程考核形成课程达成度评价,为毕业要求达成度评价形成支撑,为课程持续改进提供基础。

基础课程教育改革范文第4篇

关键词:机械控制工程基础;教学改革;教学研究

《机械控制工程基础》是高等院校机械设计、机械电子等专业的必修课程,也是许多高校机电类专业的考研专业课,是对专业基础课及高等数学、电学、力学等知识点的汇总。现阶段,我国的高等教育改革正在不断深入,工业技术发展迅速,知识更新周期不断缩短。在高校教育中,主要着重于培养具有扎实的基础、广泛的知识面、高素质、高能力、适应性强、具有创新能力的人才。本文结合《机械控制工程基础》的教学实际情况,依据课程的性质与特点,通过分析在教学过程中存在的问题,对《机械控制工程基础》课程的教学改革方法进行研究。

1 课程性质与特点

《机械控制工程基础》作为一门工业实践性很强的课程,除要求学生掌握基本原理之外,更应该使学生能够以动态的观点来认知一个机械控制系统,以看待一个整体的角度从信息的传递、处理与反馈这三大要素来分析系统的动态性能,能够结合工程实际,应用控制理论中的相关原理对实际系统进行分析研究。

《机械控制工程基础》将高数、力学等基础课程与机械专业课程联系起来,既是一门理论性很强的课程,课程内容比较抽象,学生学习较为吃力,又是一门理论与实际紧密联系的课程,包含的信息较多,工程的发展较快,教师很难系统、全面地讲授。本科院校学生在学习课程时,主要是由教师进行理论讲授,然后进行闭卷理论考试。而传统的教学模式更是只注重理论教学,实验环节很少甚至没有,教师将公式定理讲述给学生,学生只是学会了使用公式、定理,却对其所表示的实际意义知之甚少,理论与实践严重脱节,使学生对其理解流于表面,大大限制了学生思考的主观能动性和应用实践的能力。

2 教学过程中存在的问题

2.1 内容繁杂导致学生掌握起来比较困难

由于课程的系统性及理论性较强,课程内容比较抽象,涉及知识面较广,包含了许多数学方面的知识,如微积分、复变函数、线性代数等,对学生基础知识的掌握要求较高,尤其是复变函数,很多专业并未开设这门课程或选修此课,学生对这方面不够重视,基础知识掌握程度不高。这就要求教师提前讲授一些相关内容,如拉氏变换就是学习控制工程的必备基础,需额外占用学时,但是专业课程学时本就紧张,对于本课中繁杂的教学内容更加捉襟见肘。

2.2 理论与实践严重脱节

以往《机械控制工程基础》课程内容比较侧重于理论研究,多是一些数学公式推演,课程内容比较陈旧,很少有与现今社会工程实践中控制理论的发展相结合的内容。板书式教学也大大限制了教学内容,课程只能介绍一些经典控制理论的内容,这部分的知识大多适合在板书上讲授,经典控制论主要适用于一些单输入、单输出的线性定常系统,比较容易进行理论推导,对现代控制理论只涉及到一小部分,但这些内容对生产实际中控制系统的研究是很难满足的。

2.3 实验环节的不足

一般院校的机械专业设置都偏向机械设计及制造方向,只有少部分偏向机械电子方向,所以对课程设置不够重视。而对于生产实际来说,各行各业的自动化程度都是越来越高的,机械控制理论的实用性也越来越强,对学生日后的工作学习有很大的帮助,这也导致课程对于实验环节的需求量大大提高。

2.4 学时太少,与教学内容不符

在高校教育中,大多数的专业课程都存在着教学内容太多而课时太少的矛盾,本门课程尤为严重,一般只有40~50学时,这些时间单单用来讲授课程中繁杂的基础知识就已经很勉强了,还要在其中穿插相关实验课程,尤其很多专业没有开设过积分变换的相关课程,教师还要将这部分内容额外讲述,导致本来就已经不足的学时更加捉襟见肘。

3 教学改革方法的研究

3.1 选择适合本校教学情况的教材

教材是教师和学生之间联系的重要纽带,是学生学习的重要工具,教材的内容既要包含本门课程的基本理论知识,也要符合本专业培养的目标与原则。因此,在选择教材时需要充分考虑教材的知识结构、教师讲授课程的方法、学生对教材内容的接受程度以及教材的难易程度等。基于本专业的培养方向偏向于机械设计及制造,没有开设过《积分变换》《复变函数》等相关课程,学生对拉普拉斯变换的相关内容十分陌生,在选取教材时要优先选择带有拉普拉斯变换章节内容的书籍,以便学生弥补相关内容。

3.2 强化基础,合理安排教学进程

本门课程的系统性很强,前后内容相关,所以就要求教师要善于整理,帮助学生融会贯通。如稳定性、准确性、快速性是评价系统性能的重要指标,通过时域分析、频域分析和稳定性分析的学习,可以对这几项指标进行分析计算,在系统进行综合设计时满足其性能要求。控制理论中需要掌握的知识点较多,并且这些知识点在教材中较为分散,而彼此之间又有一定的联系,教师在讲授某个知识点时要将与其相关联的已经学习的知识点做一个简单回顾,以便学生将前后内容连贯起来。如在传递函数中介绍的几种典型环节,它是频域分析中的重要基础,在讲授频域分析时就需要将其重新介绍以加深印象。

3.3 采用多样化的现代教学工具,丰富课堂内容

《机械控制工程基础》是一门理论性很强的课程,利用现代教育技术和工具进行教学,制作生动直观的电子课件,形成以黑板、教学模型、计算机多媒体、挂图及实物等多样化教学工具相结合的授课方式。

《机械控制工程基础》包含的很多内容都需要进行复杂的计算步骤和画图过程,花费了大量的时间。如函数方框图的化简、伯德图和奈奎斯特图的绘制等,有时还需大量的彩色粉笔作图才能清楚体现出来,浪费时间和精力,也很难集中学生的注意力。如果利用多媒体电子课件的动画效果,使图形能够按照绘图的步骤一步一步地展示给学生,既清晰又生动,大大激发了学生对课程学习的热情和兴趣。合理利用多媒体等现代教育工具可以节约时间,提高教学效率,将繁多的教学内容用多媒体形象生动的表现出来,提高教学质量,加强教学效果,还可以将课程相关学科的一些发展现状补充进去,做到“与时俱进”。

3.4 引入MATLAB 软件进行仿真实验

《机械控制工程基础》课程是一门应用性很强的学科,学生单纯地掌握理论内容是远远无法达到课程学习的目的,必须将理论应用到实践中,通过实践对理论的理解进行进一步的检验,这对学生学习的积极性和创造性是十分有利的。随着计算机的普及,学生对使用计算机软件进行仿真实验兴趣越来越大,因此,将MATLAB仿真引入实验教学中是非常必要的,可以使实验课程从传统的利用实验箱进行演示性实验,发展成为具有验证性、创新性、设计性实验。在实验过程中,由教师给出实验要求和实验目的,学生自行编制相关的MATLAB语言程序,之后再进行调试,直至完成实验。

MATLAB是一个精度较高的计算语言,经常用于工程科学计算中,可在一个较为容易使用的环境中将计算可视化和软件编程紧密结合。MATLAB软件是进行控制系统分析及设计的常用工具,Simulink就是其中一个重要的组件,提供了图形化的用户界面及动态系统建模、分析和仿真的集成环境。运用Simulink 模块进行仿真设计,可以使学生学习到将系统与动态方程相关联。如单位阶跃系统的一阶时间响应、二阶时间响应、系统稳定性分析、系统频率特性图的绘制、系统的根轨迹的绘制等都可以作为实验内容进行仿真实验。并且MATLAB作为最常用的控制系统计算机辅助设计软件,应用是极其广泛的,学生在实验过程中可以更好地掌握这种现代模拟软件设计工具。

4 结论

通过对《机械控制工程基础》课程教学改革,引入了MATLAB仿真软件进行虚拟实验,大大弥补了课程中实验环节的缺失。采用多样化的教学手段,调动了学生学习的积极性和主观能动性,培养了学生分析解决实际工程问题的能力和创新设计能力,提高了教学质量。

参考文献:

[1]师会超,梁永政. 《控制工程基础》课程教学改革与实践[J].机械管理开发,2010,25(5):164-167.

基础课程教育改革范文第5篇

关键词:“互联网+”;工程力学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0105-02

工程力学包含理论力学的静力学部分和材料力学的大部分内容,主要研究杆、轴、梁等基本构件的受力平衡以及强度和刚度等问题。我院的工程力学课程承担着全校给水排水工程、环境工程、热能与动力工程、交通工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、采矿工程、测绘工程、安全工程等多个专业的教学任务,各专业含理论教学54学时,实验教学2学时,修完课程考试合格获得3.5学分。每年工程力学的教务任务开课1000人次左右,同时我院的工程力学系还要承担全校其他专业的理论力学和材料力学等基础力学教学课程。虽然课程都安排了课后答疑时间,但这种固定时间的答疑,学生平时很少过来请教问题,只是在期末考试临近时学生过来答疑的人数才有所增加,由于平时的一些小问题没有及时得到解决,造成问题越积越多,即使最后过来参加答疑,也很难在短时间内把课程的重要知识点梳理清楚,况且工程力学课程中不少知识点比较抽象难懂,学生又缺少必要的工程实践背景,因此造成传统的工程力学课程教学模式收效甚微,学生不及格率高居不下。如何使学生由被动受教变主动学习,是高等教育研究和改革的重要课题。

然而当今我们所处的信息时代使教育的发展获得了良好的条件,信息技术对教育发展的两大趋势―多媒体化和网络化,为教学手段的改革与创新提供了支撑条件。在当今时代“互联网+”信息传播技术日新月异,4G智能手机等电子产品早已进入寻常百姓的生活,而一些传播信息的技术软件如QQ、微信等也已被广泛应用,二维码扫描、WIFI等支持信息传播的配套设施使信息技术的快速发展如虎添翼。“互联网+”技术的发展使课堂教学改革具有必要性和迫切性,特别是对基础类课程。因此,在工程力学等基础课程教学中引入“互联网+”技术,对其教学内容和教学方法改革是必然选择。本文结合目前工程力学课程在内蒙古科技大学的教学现状,以培养应用型人才为目标,提出基于“互联网+”下工程力学课程的教学改革方法,引导学生主动学习,激发学生的学习兴趣,达到教学相长的目的,并可以将此改革方法推广到其他基础课程的教学当中去,从而提高学生的整体科学文化素质。

一、教学现状

当前,我校的工程力学课程教学为合班教学,基本是两个班级为一个教学班,有时甚至三个班级组成一个教学班,如本人这学期所带的就是能源与动力工程专业的三个班级,达到了141人,并且教学内容繁重。为了完成教学大纲的教学内容,不得不抓紧时间讲授知识点,造成在课堂教学中教师与学生互动较少,教师不能及时了解学生对知识的掌握程度。我校的工程力学课程考核方式为闭卷考试,满分100分。平时成绩占20%,期末考试成绩占80%,平时成绩由作业和考勤决定,而现在学生的作业现状是大部分作业答案都是非常相似。而教务要求教师批改的作业为一半以上,所以教师也不可能对每个抄袭的学生进行判定,因此也不能通过作业来了解学生对知识的真正掌握程度。学生的成绩最后基本就由一张期末考试试卷决定了,体现不出学生平时的学习态度和学习过程,导致学生解决实际问题的能力和信心下降,从而难以符合学校对学生能力培养方面的要求。

二、教改内容

以培养“应用型人才”为目标,结合内蒙古科技大学工程力学课程的教学现状,基于“互联网+”下信息新技术的发展,通过微信群或QQ群建立教师和学生之间的时时联系,做到随时随地答疑,使问题得到及时解决,调动学生学习兴趣。开发通过智能手机进行辅助教学的软件,学生通过手机扫描课堂习题,并将答案通过手机软件发送给教师,教师通过这种随堂测试及时了解学生对本次课堂的学习掌握情况,并且此手机软件还可以与麦可思调研进行数据对接,从而使学校教务也能够及时掌握教学数据,为制定教学计划提供参考。整理收集适合通过手机软件进行提问并能反映理论知识点的典型习题,建立习题库。录制优秀教师的视频课程,在学院网站或交流平台上进行存储以供学生学习播放。转变考核方式,将学生平时参与课程的表现作为平时成绩的考核重点。

三、教改方法

1.调整教学内容。首先,要调整工程力学课程教学大纲,把平时的表现和态度作为平时成绩考核的重点,并调高平时成绩所占的权重,从制度上要求学生注重平时表现,从而为保证考核方式转变的顺利进行提供了依据。其次,收集能够反映工程力学课程理论知识点的典型习题,最好和工程实际应用结合起来,避免抽象的理论讲解无章可循,将收集的典型习题整理成适合“互联网+”下应用的习题库。再次,可以结合不同专业的学生对习题库进行分类,教师在对不同专业的学生施教时可以有针对性地使用习题库,对不同专业的学生在教学内容上可以各有侧重。如对于交通工程专业的学生,在习题库的选择上侧重于公路和桥梁方面的习题,而对于金属材料工程专业的学生,可以侧重于选择机械构件方面的习题。最后,在每个学期对全校开设工程力学课程的专业进行调查,了解各专业对工程力学课程的意见和需求,根据意见对课程内容或习题进行逐步调整和更新,优化和完善工程力学课程的教学体系。

2.引入“互联网+”技术。学生在课堂中使用手机的现象随着“互联网+”技术的发展会越来越普遍,单纯地依靠强制学生在课堂时间关机的要求也不可能很好地执行,而且随着学校无线网络信号的全覆盖,这种现象将会更加严重,如何很好地适应形势的发展,将堵塞变为疏导,将不利影响转化为有利条件,是高等教育改革的重要课题,也是我们工程力学课程教学改革的重要内容。基于此,我们的工程力学课程教学改革就是要将“互联网+”技术引入到我们的教学当中去。开发基于“互联网+”下通过二维扫描生成习题的APP,建立师生信息交流的网络平台,实现师生在课堂教学中的良性互动,从而调动学生的学习兴趣。师生信息交流网络平台中的数据可以与第三方评价公司如麦可思的调研相对接,从而使学校教务和评价公司也能及时掌握教学数据,对教学计划和教学内容提出建议和意见,并且这些数据还可作为学校以后统计或评估的主要依据,实现教学数据的网络随时取证。同时,建立工程力学课程的信息资源平台,一些教学资料如教学大纲、教学教案等都可以上传到信息资源平台中,另外,可以录制部分优秀工程力学教师的上课视频上传至平台。大力在同学中宣传此资源平台,平时学生之间可以在平台上互动学习、取长补短,工程力学教师轮流在平台上答疑交流,针对学生的集中问题进行回复,从而实现全天候式学习,即时解惑。

3.改革考核方式。传统的考核方式平时成绩占20%,期末成绩占80%。而平时成绩主要是通过批改作业和考勤来决定的,在实行过程中发现学生抄袭作业情况比较严重,而对于考勤,也是被动考察学生的出席情况,并不能调动学生学习的主动性,使得对学生平时成绩的考察没有发挥出应有的作用,因此,对于工程力学课程学习效果的考核,我们提出以下考核方式:(1)转变平时成绩考核方式。通过在课堂教学的网络平台中的表现和即时测试情况作为平时成绩的主要依据,兼顾考察在信息资源平台中的互动学习情况。(2)提高平时成绩权重。将平时成绩占总成绩的权重由现在的20%提高到50%,积极引导学生多参与互动,调动学生的学习兴趣,从而调动其学习的主观能动性。(3)调整期末考试习题形式。原来期末考试试卷采用的习题都是统一的,但由于工程力学课程的施教对象专业的多样性,考虑在期末试卷习题中增加可选题,不同专业的学生可以选择不同的可选题进行作答,但要求习题考察的知识点应该是相同的,只是针对不同的专业侧重点不同而已。

总之,工程力学课程改革后的考核方式,应该更有利于学生认真听讲,更有利于调动学生的积极性和主动性,更有利于提高学生的学习兴趣,并且也更为灵活多样。

参考文献:

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