现代制造技术课程自主学习教学初探

2016-04-14李时春邓朝晖伍俏平邓辉袁红娟

当代教育理论与实践 2016年10期

关键词：考核教学模式课堂教学

李时春，邓朝晖，伍俏平，邓辉，袁红娟

(湖南科技大学 a.难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室；b.教育阳光服务中心，湖南湘潭 411201)

现代制造技术课程自主学习教学初探

李时春a，邓朝晖a，伍俏平a，邓辉a，袁红娟b

(湖南科技大学 a.难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室；b.教育阳光服务中心，湖南湘潭 411201)

自主学习教学模式是培养创新科研人才、提高人才培养质量的重要举措，得到教育工作者的广泛关注。在分析现代制造技术课程教学现状和自主学习教学理论前提下，提出以培养学生自主学习能力、提高学生创新意识和综合素质为目标的现代制造技术课程自主学习教学模式，并对该教学模式改革实践进行了初步探索。

现代制造技术；自主学习；教学模式

现代制造技术是传统制造业不断吸收多学科的最新技术成果、不断发展形成的先进制造技术体系，是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合[1]。现代制造技术注重经济效益和技术的融合性，现代企业借助现代制造技术优势可大幅提高自身竞争力和自主创新能力。当今世界经济全球化不断深入，科技进步日新月异，促进了现代制造业的快速发展，全球制造、网络制造、智能制造、3D打印等先进制造理念与技术不断出现。《中国制造2025》中提出可以通过加快突破和应用先进制造技术提高科技水平和产业竞争力，占领制造产业链的制高点，提升我国制造业实力，实现从制造大国向制造强国转变[2]。现代高等院校机械类专业开设现代制造技术这门课程迎合了制造业的发展，为我国先进制造科技水平的提升提供了重要的人才保障。

科技的竞争关键在于科技人才的竞争。在全球科技快速发展与制造业大变革时期，国家对高等教育提出以育人为本、重视人才培养质量、充分调动学生学习积极性和主动性、突出培养创新型科技人才和高素质专门人才等新要求[3-4]。在此前提下，本文对现代制造技术课程的自主学习教学模式进行探讨，旨在培养学生对本课程的学习主动性，提高学生对现代先进制造技术的兴趣，提高学生的综合素质与专业技能，适应现代制造科技的快速发展和社会人才需求。

1　现代制造技术教学现状

1.1现代制造技术课程内容特征

现代制造技术课程以机械、物理、电子、材料、管理等多学科为基础，涵盖内容广泛，课程重点教授高速切削技术、快速成型技术、先进特种加工技术、精密微细加工技术、绿色制造技术以及各种现代制造模式、现代产品设计方法等内容[1]。该课程内容与其他机械类专业基础课和专业课如机械制造装备设计、机械制造技术基础、CAD与CAM技术、工程材料、热加工工艺等具有一定联系，但又具有相对独立性、综合性、交叉性、系统性[5-7]，各项单元制造技术内容具有丰富的内涵。

现代制造技术还具有显著的先进性和动态性[5-7]。现代科技飞速发展，借助网络技术的发展和快速信息传播，每天都有大量的最新科技文献和新闻报道，现代制造技术的内容每天都在更新。课程教授时通常以固定课本为主，课程内容的固定式和陈旧性不能适应现代制造技术本身的先进性和动态性。甚至某些现代企业正在运用的成熟技术超前了课本上展示给学生的技术知识。尽管授课教师会提前备课，将自己所掌握的最新成果技术展现给学生,但对于那些并非其科研方向的内容,教师并非能够做到及时更新,学生有可能接触不到最新的前沿技术，不能更好地扩展学生的视野。

1.2课程教学特征与效果

现阶段，现代制造技术课程教学以填鸭式教学为主，大部分时间学生在被动地接收知识。对于大学生来说，现代制造技术大部分为全新内容，首次接触大量的前沿新词汇难免会感觉晦涩难懂。一方面学生对现代制造技术缺少直接接触和感性认识，课堂上只能通过文字和教师准备的课件内容联想记忆。另一方面由于课程内容涉及多学科基础知识，在有限的课时内教师不能把每项技术特征与内涵讲得非常清楚和完整，学生难以快速理解所学内容，不能达到理想的教学效果和有效地激发学生的兴趣。

当前课堂教学偏重传播知识，在培养学生创新思维能力方面存在严重不足。现代制造技术课程的教学目标：首先是教授学生现代制造技术的基本知识、开阔学生视野；其次是培养学生的创新意识和能力、培养学生对现代制造技术的兴趣[5]。在课堂讲授过程中，学生可以学到现代制造技术的创新特征以及相关理论知识，但缺乏将这种技术创新内化为自己的一种创新意识和思维。主要原因在于学生缺少对现代制造技术的实践体验，没有在实践中对比和深入研究过传统技术与现代技术的共性与区别，因此无法深刻理解现代制造技术的创新内涵，不能在知识学习中形成创新思维。

1.3学生的学习现状

大学生的学习动力直接受课程考核形式的影响。现代制造技术课程以平时成绩占30%、考试成绩占70%进行考核。考试内容以书本知识为主，平时成绩以到课率为主要依据。在这种教学模式下，学生多数是被动地进入课堂和接收知识，甚至有些学生以拿学分为目的，只在考前突击学习以应付考试过关。课堂内的整体教学效果欠佳，学生学习效果差，难以达到课程的教学目标。

与现代制造技术相关的前沿科技信息最先出现网络上，通过网络收集学习前沿知识是掌握科技动态和最新发展趋势的最直接方式。某些积极主动的学生借助个人移动设备在网络上进行了部分碎片化学习，然而，由于生活环境和网络环境存在各种诱惑，学生的自控和时间管理能力欠缺，课余时间学习效果不太理想。另一方面,大学生缺乏收集专业信息、查阅专业数据库和文献检索的相关技巧，不能制定合理的计划目标，再加上缺少外界的有效监督，学生不能长期坚持课外学习。

2　自主学习教学理论背景

自主学习是一种主动式的学习行为，它以学习心理发展规律、内外因素激励学习规律和知识构建主义学习观为理论基础[8-11]，表现为学生强烈的求知欲和积极思考的学习行为。当代大学生已初具自主学习能力，但由于传统课程教学主要以灌输式的教学形式为主，学生内因驱动的自主学习能力发展缓慢。自主学习的过程是学生进行独立思考、对学习计划目标进行决策和实施、对学习内容进行整理内化的一个复杂的过程[8]。在整个自主学习过程中，学生不仅学到了知识，还提高了自主学习能力和独立思考能力。

学校教育中的自主学习主要存在四种形式：一是独自完成的自主学习，二是在教师的指导和教学目标的调控下进行的自主学习，三是与其他学习者一起进行的共享互助式的合作性自主学习，四是以固定任务为驱动对某一主题进行带有探索性和研究性的自主学习[8]。大学课程教学中，自主学习是多种形式交互进行，学生的自主学习与教师的讲解相互补充、相互结合，自主学习课堂教学为学生提供思考的源泉，学生主动识别自己的学习目标，实现从被动的听到主动的学，这种主动学习甚至延伸到课堂之外，学生具有更广阔的自主学习发挥空间。

自主学习教学模式从其内涵、形式与目标来看，与现代制造技术教学特征与教学要求都有着很高的匹配特性。改革现代制造技术现有教学模式，融合自主学习教学理论，能更好地激发学生的学习兴趣与学习主动性，获得更好的教学效果。适于现代制造技术课程的自主学习教学模式，更能体现育人为本的教育理念，能更好地提高人才培养质量，满足机械类专业创新型人才培养的新要求。

3　自主学习教学模式改革初探

3.1自主学习课堂教学内容准备

基于自主学习教学模式的课堂教学目标除了传播知识，更重要的是激励学生自主学习动力源泉，教会自主学习的方法，培养和训练创新性思维能力，激发自主学习兴趣。新教学模式下，教学改革首先要对常规课堂的教学内容和侧重点进行必要调整，课本中陈述性为主的教学内容可适当转变为疑问式、探讨式、研究式的问题和话题，让学生主动去寻找答案、获得知识。

对于内容丰富的现代制造技术，课堂教学内容应有所取舍、深浅适宜[5-6]，在准备电子课件时应减少陈述性教学内容，多采用其他形式教学内容。以课程中的特种加工技术为例，它包括基于声、光、电、热等多种加工技术。在教学准备阶段,教师可选择其中一到两种加工技术进行电子课件制作，讲解过程中以问题的形式引出该技术的原理、应用范围、优势、该技术的关键属性、研究现状、发展趋势等话题，培养学生以问题为导向的探究性学习思路和方法。在其他同类型加工技术的教学中，教师抛出相似的问题和主题，学生可沿用之前的学习思路和方法，寻找问题答案、学习相关知识。其次，课堂教学内容应增加现代制造技术的科技前沿信息，充分展示课程内容的先进性与动态性。让学生站在科技前沿学习知识，充分调动学生对课程的学习兴趣，从而引导学生主动学习书本内容。此外，教学课件的展示形式应多样化。教师应充分利用现代计算机辅助教学多媒体等教学设备，重在将相关技术原理从不同角度和深度以视频、动画、图片等形式具体生动地进行呈现，丰富学生的感性认识，引导学生建立自主学习思维，提高自主学习能力与学习主动性。

3.2自主学习课堂教学方法和手段

美国希尔伯曼在研究中发现，学习者对知识的掌握程度受教学方式的影响，单纯的教师讲授只能接受5%的知识，而学习者之间的讨论学习可掌握50%的知识。现代教育越来越提倡开放式教学，比如采用讨论式、启发式、问题引导式、案例式等教学方法，培养学生的合作性、探究性自主学习与实践能力。自主学习课堂教学以学生为主体，教师通常起到指导、辅导、辅助的作用，主要任务包括引导设疑、组织管理、协调监督、及时反馈、适当的评价和总结，教师需根据学生和教学内容的特征采用恰当的教学方法与手段。现代制造技术课程中不同的加工技术具有相对独立性，教师可设计不同形式的课前导语，展示不同技术内容的背景,并抛出问题，吸引学生的注意力、激发学生的求知欲。此外，在学习不同加工技术特征内容时，教师可在课堂上设置话题，组织学生进行分组讨论或辩论，开展合作学习,培养其协调合作能力和语言组织交流能力。现代制造技术课程内容具有科研成果的形式特征，教师可分享自身研究历程和体会、展示研究思路，培养学生以做研究的思维去探索书本内容和科技成果知识。这样既增加了学习过程的主动性又培养学生研究探索的创新能力。在自主学习教学模式课堂教学中，教师可采取典型自主学习教学程序，如预习-展示-反馈、提出问题-自主学习-分组讨论-反馈评价等[11-12]。在自主学习教学情境中教师既要有序地管理课堂，又要及时恰当地给予学生点拨、鼓励、引导、评价，还要有效地传授知识与技能。因此，教师需要在实践教学中总结经验，不断提高自身专业和教学水平。

3.3自主学习课外实践

现代制造技术课本上的教学内容有限，同时该课程又是一门紧密结合实践的课程，因此学生对这门课的课外学习与实践是必要且非常重要的教学环节。合理布置课外作业对学生自主学习有很好的启发与激发作用。教师可要求学生，就应用现状、研究现状、技术难点、发展趋势等文献综述方向，分组负责撰写某一先进制造技术的文献综述，撰写内容在下次课堂上进行集体讨论，教师点评总结，成绩记录考核中。在这种学习压力驱使下，学生的课外学习既具有独立自主性又具有计划系统性。

当前现代制造技术课程教学全部为理论课教学，在条件允许下建议开设适当的实验课，达到理论结合实践、学以致用的效果。如开设高速切削技术、快速成型技术、特种加工技术、微细加工技术等实验课，布置学生加工某个零件。在选择设计工艺参数、观察加工过程、总结分析加工效果的实践过程中，学生主动回想教学内容，促进了学生对理论知识的深刻理解，可提高学生的实践能力、培养学生研究探索和创新的意识。此外，可组织学生参与校内相关的学术讲座或学术会议，让其了解更多的相关行业信息；组织学生参观学校现有的现代制造加工设备以及到附近的现代制造企业进行见习参观，让其了解更多的现代制造技术的应用；鼓励学生参与教师的科研课题，了解做研究和创造新的科技知识的过程，扩展自身综合实践能力。

3.4课程考核评价机制

合理的大学课程考核评价机制是激励学生主动学习的重要方面。自主学习教学的考核机制应适应自主学习教学模式的特性。常规教学考核以平时考勤、课堂作业、期末考试成绩三部分作为考核评价依据，自主学习教学模式的考核机制在此基础上进行多元化拓展，采取多种考核形式并行。一是增加对讨论效果、课堂自学效果的评价等课堂教学考核评价，以考察学生的自主参与性、学习态度、创新意识、学习能力等；二是增加对课后自主学习效果和自主实践效果的考核评价，以考察学生的自主学习意识与能力、自主探索研究能力、协调合作能力、创新实践能力等；三是出拟以主观题、讨论题、分析应用题为主的课程考试试题，减少考试成绩所占课程考核的比重，对整个课程教学效果进行综合考核。这种考核评价机制的改革，重在考察和激励学生的学习主动性，培养自主学习的能力，而不仅停留在对书本知识的死记硬背，更能体现以育人为本的教育理念。

4　结语

现代制造技术具有丰富的、多学科交叉的、先进性和动态性的教学内容，现有教学模式下不能取得满意的教学效果。适于现代制造技术课程的自主学习教学模式能充分发挥学生自主学习特征，获得更好的教学效果，更能体现育人为本教育理念，达到提高人才培养质量的目标。新的教学模式需要对现有教学模式下的课堂教学内容、教学方法、课外实践、考核机制进行改革优化，教学方法的系统化与教学程序的规范化需要在实践中不断完善，教师自身需要不断提升专业与教学水平，以适应教学改革的新要求，培养更多机械类优秀的高素质专门人才。

[1] 王细洋.现代制造技术[M].北京:国防工业出版社,2010.

[2] 中共中央,国务院,中国制造2025[EB/OL]. (2005-05-08)[2016-01-03].http://www.mof.gov.cn/index.htm.

[3] 中共中央,国务院.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[EB/OL]. (2005-07-29)[2012-05-06].http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

[4] 中共中央,国务院.国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)[EB/OL]. (2010-06-06)[2012-05-06].http://www.gov.cn/jrzg/2010-06/06/content_1621777.htm.

[5] 伍俏平,万林林.“现代制造技术”课程教学探讨[J].当代教育理论与实践,2013(9):76-78.

[6] 张剑,欧阳陵江.论先进制造技术课程的教学特色与教学方法[J].科教导刊,2015(9):96-97.

[7] 朱刚贤,王丽芳.浅谈如何提高先进制造技术课程教学效果[J].科技信息,2014(1):134.

[8] 张劲.基于现代信息技术的自主学习研究[J].教育探索,2013(3):123-124.

[9] 周开颜.高校自主学习教学模式改革初探[J].当代教育理论与实践,2016(4):97-98.

[10] 刘莎莎.信息化环境下大学生自主学习教学模式[D].开封:河南大学,2009.

[11] 自主学习教学模式探究[EB/OL]. (2010-12-12)[2012-05-08].http://www.fyeedu.net/info/135625-1.htm.

[12] 郑瑞强.“学生自主型”课堂教学程序的理论解析[J].河北农业大学学报(农林教育版),2013(5):50-53.