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文檔簡介
1、在專業(yè)課程中以“創(chuàng)新”為導(dǎo)向的研究性教學(xué)研究 與實(shí)踐研究性教學(xué)是教師在教學(xué)過程中通過活躍的思維、 平等的教 學(xué)氣氛、自由的交流情景,以培養(yǎng)學(xué)生的研究意識(shí)、研究能力和 創(chuàng)新能力為目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)。 1 研究性 教學(xué)有著思想淵源和長期的發(fā)展歷程。如孔子的啟發(fā)式教學(xué) “不憤不啟, 不悱不發(fā)”和代表著研究性教學(xué)思想萌芽的蘇格拉 底的“產(chǎn)婆術(shù)”, 這些古今中外的很多教育家和教育理論流派都 闡述過類似于研究性學(xué)習(xí)的教育方式和學(xué)習(xí)方式。 2一、研究性教學(xué)方案設(shè)計(jì) 以“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”這門主干課程為教學(xué)實(shí)踐載 體,分析現(xiàn)有課程結(jié)構(gòu)設(shè)置,深入探究、總結(jié)研究性教學(xué)規(guī)律和 教學(xué)模式, 提出實(shí)
2、施研究性教學(xué)應(yīng)具備的基本要素, 針對(duì)“教學(xué) 內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)案例、實(shí)踐教學(xué)、課外研究、考試考核” 等六方面,形成研究性教學(xué)實(shí)例, 并具有一定的代表性和規(guī)范性, 可為其他課程提供借鑒。一方面,通過研究性教學(xué)實(shí)例的示范, 引導(dǎo)教師突破傳統(tǒng)教學(xué)習(xí)慣,使課程教學(xué)水平達(dá)到精品課要求 ; 另一方面, 為其他學(xué)科課程教學(xué)改革提供有價(jià)值的借鑒, 帶動(dòng)學(xué) 科主干課程教學(xué)改革。(一)凝練教學(xué)內(nèi)容“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”是專業(yè)必修課, 2012 年被評(píng)為 吉林省精品課程。這門課程包括原理與應(yīng)用兩個(gè)方面的教學(xué)內(nèi) 容。在培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、 計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用及開發(fā)能 力、現(xiàn)代設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力等方面發(fā)揮著
3、重要作用。其中 原理部分包括: 基本圖形生成及圖形變換、 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)庫技 術(shù)、三維幾何造型、交互處理技術(shù)等 ; 應(yīng)用部分包括兩個(gè)主要內(nèi) 容:上述原理技術(shù)的應(yīng)用、二 / 三維軟件的應(yīng)用。按照課程教 學(xué)要求, 按知識(shí)模塊凝練內(nèi)容, 從利于加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理 解,激發(fā)學(xué)生鉆研精神和創(chuàng)新精神入手,注重挖掘?qū)W術(shù)深度,完 成整體方案設(shè)計(jì)。 與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容相比, 從注重學(xué)生的現(xiàn)代設(shè)計(jì) 能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)出發(fā), 完成了新教學(xué)大綱及 教學(xué)計(jì)劃的制訂,使理論學(xué)時(shí)和實(shí)踐學(xué)時(shí)的分配更合理。(二)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,提高教師素質(zhì) 傳統(tǒng)的教學(xué)方式是“以教師為中心”, 在教學(xué)過程中, 由教 師向?qū)W生傳授知識(shí)
4、, 教師處于主導(dǎo)和中心地位, 學(xué)生以接受知識(shí) 為主,教師更多注重知識(shí)的傳授、灌輸,忽視學(xué)生學(xué)習(xí)方法的掌 握和能力的培養(yǎng)。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變這種教學(xué)觀念,堅(jiān)持學(xué)生是主體, 教師是主導(dǎo) 3 ,以學(xué)生為中心,確定教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)過程, 激發(fā)學(xué)生主動(dòng)、有效、多樣地學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中應(yīng)考慮學(xué)生在 接受知識(shí)過程中的差異性、 特殊性, 充分了解學(xué)生情緒的波動(dòng)與 情感的變化, 憑借自身淵博的知識(shí)和獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格, 用優(yōu)美的 語言吸引和感染學(xué)生, 讓學(xué)生從被動(dòng)變主動(dòng), 激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué) 習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)習(xí)的積極性。鼓勵(lì)教師在組織教學(xué)活動(dòng)的同時(shí), 積極參與科研活動(dòng), 一方 面,可以讓教師了解本學(xué)科的科學(xué)研究前沿, 及時(shí)將
5、獲得的新知 識(shí)補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中去,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生思維方法,使 教師成為教學(xué)能手 ; 另一方面,通過縱向、橫向科研課題的研究 實(shí)踐,可以提高教師的學(xué)術(shù)研究水平, 培養(yǎng)善于研究問題和解決 問題的能力,使教師成為科研尖兵。二、組合不同教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)質(zhì)量研究性教學(xué)的基本教學(xué)法有案例教學(xué)法、 發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、 程序 教學(xué)法、基于問題的學(xué)習(xí)等。這四種方法會(huì)因?qū)I(yè)、課程、學(xué)生 年級(jí)及教師的個(gè)性品質(zhì)不同而有不同的選擇, 不能生搬硬套。 課 程組從不同專業(yè)的課程教學(xué)目標(biāo)、 教學(xué)內(nèi)容、 不同年級(jí)學(xué)生水平 出發(fā),經(jīng)過選擇與組合,形成具有本課程特色的教學(xué)方法結(jié)構(gòu)。(一)適應(yīng)授課內(nèi)容,調(diào)整授課班型“計(jì)算機(jī)
6、輔助設(shè)計(jì)與制造”是全院的必修課, 同時(shí)開課班級(jí) 多,為保證教學(xué)質(zhì)量,采用小班制授課,尤其是應(yīng)用軟件教學(xué)部 分,因其與計(jì)算機(jī)緊密相關(guān),全部課程均單班在機(jī)房授課,邊講 授邊實(shí)踐,不但可及時(shí)答疑解惑,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性, 而且教學(xué)目的明確、兼顧共性與個(gè)性,更好地解決“教”和 “學(xué)”這兩個(gè)主要問題。(二)根據(jù)授課內(nèi)容選擇授課方式依據(jù)授課內(nèi)容特點(diǎn)將其分為基本概念和基本理論、 實(shí)踐性較 強(qiáng)、涉及學(xué)科前沿和可擴(kuò)展的知識(shí),分別采用不同的授課方式 如“二、三維圖形基本變換原理”、“工程圖生成方法”、“數(shù) 據(jù)處理”等,主要以教師課堂授課為主 ; “數(shù)據(jù)庫應(yīng)用”安排學(xué) 生自學(xué)與師生之間、 生生之間互相討論相結(jié)
7、合的方式進(jìn)行 ; “CAD / CAM 的發(fā)展趨勢”為增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí),激發(fā)學(xué)生探究理論 的興趣,可采用學(xué)生查閱資料與課堂討論相結(jié)合的方式進(jìn)行。(三)探索新的教學(xué)手段 采用理論教學(xué)、程序設(shè)計(jì)、演示與操作一體化的教學(xué)手段, 即多媒體教學(xué)課件、教學(xué)視頻、課程網(wǎng)站等教學(xué)手段的融合。例 如在講述“二、 三維圖形基本變換”、 “幾何建模技術(shù)”等內(nèi)容 時(shí),根據(jù)其內(nèi)容與計(jì)算機(jī)相關(guān)的特點(diǎn), 課程組基于相關(guān)輔助軟件, 制作圖形、 圖像和動(dòng)畫等開發(fā)了輔助教學(xué)課件, 展示圖形的生成 方法、圖形的變換原理、零件圖和裝配圖的建模方法等,還實(shí)現(xiàn) 了與科研成果“虛擬數(shù)控車削軟件系統(tǒng)”等的動(dòng)態(tài)鏈接 ; 在課程 網(wǎng)站上,網(wǎng)絡(luò)
8、資源是開放的,學(xué)生申請(qǐng)賬戶后,可自由下載、查 找習(xí)題、上傳作業(yè) / 作品、交流創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn),養(yǎng)成獨(dú)立思考、自 主學(xué)習(xí)和自主管理的習(xí)慣 ; 在軟件教學(xué)中,將重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容制 成教學(xué)視頻文件,便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)、加深理解,避免學(xué)生“課 上學(xué)得快,課后忘得快”,如“參數(shù)化零件設(shè)計(jì)”、“產(chǎn)品的裝 配及運(yùn)動(dòng)仿真”等內(nèi)容,可制作成視頻文件供學(xué)生課下學(xué)習(xí)。三、設(shè)計(jì)教學(xué)案例,增強(qiáng)師生互動(dòng)案例教學(xué)法是研究性教學(xué)法的基本方法之一, 始創(chuàng)于哈佛學(xué) 院,其關(guān)鍵是課堂典型案例設(shè)計(jì),即所選案例必須典型,條件設(shè) 計(jì)必須合理,反面案例必須恰當(dāng)。 這就要求我們要以具有導(dǎo)向性、 開放性和可操作性, 且最好貼近實(shí)踐的真實(shí)問題為基礎(chǔ), 從
9、激發(fā) 學(xué)生探究新知識(shí)、開創(chuàng)新方法的角度出發(fā),設(shè)計(jì)典型案例,通過 師生互動(dòng)和雙向交流的形式,促進(jìn)學(xué)生自主思考能力的發(fā)展?!坝?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”主要講述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 技術(shù)的關(guān)鍵理論與方法,教學(xué)中為確保將CAD的前沿技術(shù)與最新 研究成果引入課堂教學(xué),課程組在保留傳統(tǒng)基本理論的前提下, 以系統(tǒng)性、 先進(jìn)性、實(shí)用性、通用性為原則, 及時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新, 設(shè)計(jì)工程實(shí)際案例, 講述在實(shí)際設(shè)計(jì)中的應(yīng)用, 鍛煉學(xué)生的實(shí)踐 能力,典型教學(xué)案例如表 1 所示。四、教學(xué)、科研結(jié)合,理論、實(shí)踐結(jié)合 (一)科研成果引入教學(xué) 課程組鼓勵(lì)教師聯(lián)系教學(xué)實(shí)際搞科研,依據(jù)“教學(xué)帶科研、 科研促教學(xué)”的教改思路, 從培
10、養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)入手, 把科研成 果帶入課堂,把最新的知識(shí)和信息傳遞給學(xué)生。一方面, 教師通過教學(xué)活動(dòng)觀察學(xué)生, 根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn) 和學(xué)習(xí)能力, 選育部分接受能力強(qiáng)的學(xué)生, 針對(duì)科研項(xiàng)目內(nèi)容布 置學(xué)習(xí)任務(wù),拓展課堂所學(xué)知識(shí) ; 吸收部分動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生承 擔(dān)力所能及的科研項(xiàng)目,獲得更多實(shí)踐機(jī)會(huì),兩年已有16 人參與教師的科研中。另一方面,結(jié)合課程內(nèi)容、學(xué)生的興趣及實(shí)際 水平,布置課外研究課題, 或提供一定的范圍, 由學(xué)生自主選題, 自由組成課題組,在課外進(jìn)行調(diào)查與研究,撰寫報(bào)告和論文。學(xué) 生通過研究可以初步掌握收集、 整理和利用資料的方法, 掌握科 學(xué)研究的基本方法和程序,綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、各
11、項(xiàng)操作技能, 直接參與和親身體驗(yàn)研究工作的全過程及其各環(huán)節(jié), 同時(shí), 學(xué)生 的開拓和創(chuàng)新精神也會(huì)得到提高。(二)實(shí)踐教學(xué)模式改革相對(duì)于理論教學(xué), 實(shí)踐教學(xué)具有直觀性、 綜合性和創(chuàng)新性等 特點(diǎn),是理論課程教學(xué)的重要輔助環(huán)節(jié), 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課外實(shí) 踐環(huán)節(jié)是必不可少的。實(shí)踐教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí) 和畢業(yè)設(shè)計(jì)四個(gè)環(huán)節(jié), 教學(xué)改革的內(nèi)容包括: 調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容, 增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn) ; 充分利用校內(nèi)的教育資源,拓展校外 各類實(shí)驗(yàn)、 實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)基地的建設(shè), 加強(qiáng)校企合作、 產(chǎn)學(xué)結(jié)合 4; 豐富教學(xué)資源,通過各類大賽提高學(xué)生的工程創(chuàng)新和實(shí)踐能力。(1)增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn) 在考慮學(xué)生的知識(shí)
12、儲(chǔ)備和實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上,增設(shè)設(shè)計(jì)性、 綜合性實(shí)驗(yàn), 將科研的基本方法、 技能和思維方法融入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 和教學(xué)中, 對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本科研技能訓(xùn)練, 激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新 積極性, 提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力, 促進(jìn)知識(shí)和科研技能的 內(nèi)化,提升實(shí)踐能力。如:綜合性實(shí)驗(yàn) “二級(jí)斜齒圓柱齒輪減 速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)”,涉及優(yōu)化設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等多 個(gè)知識(shí)的綜合運(yùn)用 ; 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“汽車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真” 涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真等。除此之外,課程組還增設(shè)了“箱體類零件的CAPPS計(jì)”等 與課程內(nèi)容有關(guān)的選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目, 為學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái), 由學(xué)生 自擬實(shí)驗(yàn)題目,教師輔助指導(dǎo),做到因材
13、、因內(nèi)容施教,提高學(xué) 生的基本科研技能和創(chuàng)新能力。(2)加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)習(xí) / 實(shí)踐基地建設(shè) 我校有“大學(xué)生創(chuàng)新基地”、 吉林省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心“機(jī) 械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”和國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位 “工程訓(xùn)練中心”, 應(yīng)充分利用這些校內(nèi)資源, 為學(xué)生參加實(shí)踐 活動(dòng)提供保障 ;積極拓展校外各類實(shí)驗(yàn) / 實(shí)訓(xùn) / 實(shí)習(xí)基地建 設(shè),如中國第一汽車集團(tuán)公司、 長春中聯(lián)汽車檢測設(shè)備 XX公司、 長春數(shù)控機(jī)床XX公司等都與我校有較好合作關(guān)系。(3)通過各類大賽提高學(xué)生的工程創(chuàng)新和實(shí)踐能力 鼓勵(lì)、支持學(xué)生參與各級(jí)各類競賽、 課外科技及社會(huì)實(shí)踐活 動(dòng)、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)活動(dòng)等, 并將各類大賽的優(yōu)秀作品和創(chuàng)新項(xiàng)目成
14、果及時(shí)傳遞給學(xué)生, 為學(xué)生參與教師科研和自主開展課題研究創(chuàng) 造條件。五、建立全程評(píng)價(jià)體制為了反映學(xué)生的真實(shí)水平, 建立以多樣化的考核方式為督促 手段的全程評(píng)價(jià)體制, 即課內(nèi)教學(xué)與課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合、 教學(xué) 目標(biāo)管理和學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)相結(jié)合。 對(duì)于理論性內(nèi)容, 可采取“平 時(shí)+實(shí)驗(yàn) +筆試”的方式,即平時(shí)成績占總成績的 20%,由基本理 論、課堂作業(yè)、課程論文及討論組成 ; 實(shí)驗(yàn)成績占總成績的 20%, 由預(yù)習(xí)、操作及報(bào)告三部分成績組成 ; 筆試分閉卷考試成績和開 卷考試成績,占總成績的 60%。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容,采取“平時(shí) +口試 +實(shí)踐”的方式, 即平時(shí)成績占總成績的 20%,由綜合能力、 課程
15、作業(yè)、課堂討論組成 ; 口試成績占總成績的 20%,由實(shí)踐操 作中基礎(chǔ)理論、操作技巧組成 ; 實(shí)踐操作成績占總成績的 60%, 按完成總體情況確定,考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。六、成效 研究性教學(xué)在我院機(jī)械工程專業(yè)經(jīng)過兩年的實(shí)踐,成效顯 著。首先,理論教學(xué)效果明顯改善, 學(xué)生普遍認(rèn)為課堂輕松活潑, 學(xué)后思路清晰,理解較為深刻。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性提升 明顯,觀察問題、分析問題、尋求解決問題方法的能力均得到提 高。其次,實(shí)踐教學(xué)成果豐厚,學(xué)生在“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué) 術(shù)科技作品競賽、 慧魚組機(jī)械創(chuàng)新大賽、 全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、 全國三維數(shù)字化創(chuàng)新大賽等各類大賽中均獲可喜成績。 再次, 學(xué) 生就業(yè)率大幅提升,一度出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。值得一提的是, 教師的教學(xué)和科研水平
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