現(xiàn)代制造技術課程自主學習教學初探

李時春，鄧朝暉，伍俏平，鄧輝，袁紅娟

(湖南科技大學 a.難加工材料高效精密加工湖南省重點實驗室；b.教育陽光服務中心，湖南 湘潭 411201)

?

現(xiàn)代制造技術課程自主學習教學初探

李時春a，鄧朝暉a，伍俏平a，鄧輝a，袁紅娟b

(湖南科技大學 a.難加工材料高效精密加工湖南省重點實驗室；b.教育陽光服務中心，湖南 湘潭 411201)

自主學習教學模式是培養(yǎng)創(chuàng)新科研人才、提高人才培養(yǎng)質量的重要舉措，得到教育工作者的廣泛關注。在分析現(xiàn)代制造技術課程教學現(xiàn)狀和自主學習教學理論前提下，提出以培養(yǎng)學生自主學習能力、提高學生創(chuàng)新意識和綜合素質為目標的現(xiàn)代制造技術課程自主學習教學模式，并對該教學模式改革實踐進行了初步探索。

現(xiàn)代制造技術；自主學習；教學模式

現(xiàn)代制造技術是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收多學科的最新技術成果、不斷發(fā)展形成的先進制造技術體系，是傳統(tǒng)制造技術、信息技術、自動化技術和現(xiàn)代管理技術等的有機融合[1]。現(xiàn)代制造技術注重經濟效益和技術的融合性，現(xiàn)代企業(yè)借助現(xiàn)代制造技術優(yōu)勢可大幅提高自身競爭力和自主創(chuàng)新能力。當今世界經濟全球化不斷深入，科技進步日新月異，促進了現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，全球制造、網絡制造、智能制造、3D打印等先進制造理念與技術不斷出現(xiàn)。《中國制造2025》中提出可以通過加快突破和應用先進制造技術提高科技水平和產業(yè)競爭力，占領制造產業(yè)鏈的制高點，提升我國制造業(yè)實力，實現(xiàn)從制造大國向制造強國轉變[2]?，F(xiàn)代高等院校機械類專業(yè)開設現(xiàn)代制造技術這門課程迎合了制造業(yè)的發(fā)展，為我國先進制造科技水平的提升提供了重要的人才保障。

科技的競爭關鍵在于科技人才的競爭。在全球科技快速發(fā)展與制造業(yè)大變革時期，國家對高等教育提出以育人為本、重視人才培養(yǎng)質量、充分調動學生學習積極性和主動性、突出培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才和高素質專門人才等新要求[3-4]。在此前提下，本文對現(xiàn)代制造技術課程的自主學習教學模式進行探討，旨在培養(yǎng)學生對本課程的學習主動性，提高學生對現(xiàn)代先進制造技術的興趣，提高學生的綜合素質與專業(yè)技能，適應現(xiàn)代制造科技的快速發(fā)展和社會人才需求。

1　現(xiàn)代制造技術教學現(xiàn)狀

1.1現(xiàn)代制造技術課程內容特征

現(xiàn)代制造技術課程以機械、物理、電子、材料、管理等多學科為基礎，涵蓋內容廣泛，課程重點教授高速切削技術、快速成型技術、先進特種加工技術、精密微細加工技術、綠色制造技術以及各種現(xiàn)代制造模式、現(xiàn)代產品設計方法等內容[1]。該課程內容與其他機械類專業(yè)基礎課和專業(yè)課如機械制造裝備設計、機械制造技術基礎、CAD與CAM技術、工程材料、熱加工工藝等具有一定聯(lián)系，但又具有相對獨立性、綜合性、交叉性、系統(tǒng)性[5-7]，各項單元制造技術內容具有豐富的內涵。

現(xiàn)代制造技術還具有顯著的先進性和動態(tài)性[5-7]?，F(xiàn)代科技飛速發(fā)展，借助網絡技術的發(fā)展和快速信息傳播，每天都有大量的最新科技文獻和新聞報道，現(xiàn)代制造技術的內容每天都在更新。課程教授時通常以固定課本為主，課程內容的固定式和陳舊性不能適應現(xiàn)代制造技術本身的先進性和動態(tài)性。甚至某些現(xiàn)代企業(yè)正在運用的成熟技術超前了課本上展示給學生的技術知識。盡管授課教師會提前備課，將自己所掌握的最新成果技術展現(xiàn)給學生,但對于那些并非其科研方向的內容,教師并非能夠做到及時更新,學生有可能接觸不到最新的前沿技術，不能更好地擴展學生的視野。

1.2課程教學特征與效果

現(xiàn)階段，現(xiàn)代制造技術課程教學以填鴨式教學為主，大部分時間學生在被動地接收知識。對于大學生來說，現(xiàn)代制造技術大部分為全新內容，首次接觸大量的前沿新詞匯難免會感覺晦澀難懂。一方面學生對現(xiàn)代制造技術缺少直接接觸和感性認識，課堂上只能通過文字和教師準備的課件內容聯(lián)想記憶。另一方面由于課程內容涉及多學科基礎知識，在有限的課時內教師不能把每項技術特征與內涵講得非常清楚和完整，學生難以快速理解所學內容，不能達到理想的教學效果和有效地激發(fā)學生的興趣。

當前課堂教學偏重傳播知識，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力方面存在嚴重不足?，F(xiàn)代制造技術課程的教學目標：首先是教授學生現(xiàn)代制造技術的基本知識、開闊學生視野；其次是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力、培養(yǎng)學生對現(xiàn)代制造技術的興趣[5]。在課堂講授過程中，學生可以學到現(xiàn)代制造技術的創(chuàng)新特征以及相關理論知識，但缺乏將這種技術創(chuàng)新內化為自己的一種創(chuàng)新意識和思維。主要原因在于學生缺少對現(xiàn)代制造技術的實踐體驗，沒有在實踐中對比和深入研究過傳統(tǒng)技術與現(xiàn)代技術的共性與區(qū)別，因此無法深刻理解現(xiàn)代制造技術的創(chuàng)新內涵，不能在知識學習中形成創(chuàng)新思維。

1.3學生的學習現(xiàn)狀

大學生的學習動力直接受課程考核形式的影響?，F(xiàn)代制造技術課程以平時成績占30%、考試成績占70%進行考核?？荚噧热菀詴局R為主，平時成績以到課率為主要依據(jù)。在這種教學模式下，學生多數(shù)是被動地進入課堂和接收知識，甚至有些學生以拿學分為目的，只在考前突擊學習以應付考試過關。課堂內的整體教學效果欠佳，學生學習效果差，難以達到課程的教學目標。

與現(xiàn)代制造技術相關的前沿科技信息最先出現(xiàn)網絡上，通過網絡收集學習前沿知識是掌握科技動態(tài)和最新發(fā)展趨勢的最直接方式。某些積極主動的學生借助個人移動設備在網絡上進行了部分碎片化學習，然而，由于生活環(huán)境和網絡環(huán)境存在各種誘惑，學生的自控和時間管理能力欠缺，課余時間學習效果不太理想。另一方面,大學生缺乏收集專業(yè)信息、查閱專業(yè)數(shù)據(jù)庫和文獻檢索的相關技巧，不能制定合理的計劃目標，再加上缺少外界的有效監(jiān)督，學生不能長期堅持課外學習。

2　自主學習教學理論背景

自主學習是一種主動式的學習行為，它以學習心理發(fā)展規(guī)律、內外因素激勵學習規(guī)律和知識構建主義學習觀為理論基礎[8-11]，表現(xiàn)為學生強烈的求知欲和積極思考的學習行為。當代大學生已初具自主學習能力，但由于傳統(tǒng)課程教學主要以灌輸式的教學形式為主，學生內因驅動的自主學習能力發(fā)展緩慢。自主學習的過程是學生進行獨立思考、對學習計劃目標進行決策和實施、對學習內容進行整理內化的一個復雜的過程[8]。在整個自主學習過程中，學生不僅學到了知識，還提高了自主學習能力和獨立思考能力。

學校教育中的自主學習主要存在四種形式：一是獨自完成的自主學習，二是在教師的指導和教學目標的調控下進行的自主學習，三是與其他學習者一起進行的共享互助式的合作性自主學習，四是以固定任務為驅動對某一主題進行帶有探索性和研究性的自主學習[8]。大學課程教學中，自主學習是多種形式交互進行，學生的自主學習與教師的講解相互補充、相互結合，自主學習課堂教學為學生提供思考的源泉，學生主動識別自己的學習目標，實現(xiàn)從被動的聽到主動的學，這種主動學習甚至延伸到課堂之外，學生具有更廣闊的自主學習發(fā)揮空間。

自主學習教學模式從其內涵、形式與目標來看，與現(xiàn)代制造技術教學特征與教學要求都有著很高的匹配特性。改革現(xiàn)代制造技術現(xiàn)有教學模式，融合自主學習教學理論，能更好地激發(fā)學生的學習興趣與學習主動性，獲得更好的教學效果。適于現(xiàn)代制造技術課程的自主學習教學模式，更能體現(xiàn)育人為本的教育理念，能更好地提高人才培養(yǎng)質量，滿足機械類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新要求。

3　自主學習教學模式改革初探

3.1自主學習課堂教學內容準備

基于自主學習教學模式的課堂教學目標除了傳播知識，更重要的是激勵學生自主學習動力源泉，教會自主學習的方法，培養(yǎng)和訓練創(chuàng)新性思維能力，激發(fā)自主學習興趣。新教學模式下，教學改革首先要對常規(guī)課堂的教學內容和側重點進行必要調整，課本中陳述性為主的教學內容可適當轉變?yōu)橐蓡柺?、探討式、研究式的問題和話題，讓學生主動去尋找答案、獲得知識。

對于內容豐富的現(xiàn)代制造技術，課堂教學內容應有所取舍、深淺適宜[5-6]，在準備電子課件時應減少陳述性教學內容，多采用其他形式教學內容。以課程中的特種加工技術為例，它包括基于聲、光、電、熱等多種加工技術。在教學準備階段,教師可選擇其中一到兩種加工技術進行電子課件制作，講解過程中以問題的形式引出該技術的原理、應用范圍、優(yōu)勢、該技術的關鍵屬性、研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等話題，培養(yǎng)學生以問題為導向的探究性學習思路和方法。在其他同類型加工技術的教學中，教師拋出相似的問題和主題，學生可沿用之前的學習思路和方法，尋找問題答案、學習相關知識。其次，課堂教學內容應增加現(xiàn)代制造技術的科技前沿信息，充分展示課程內容的先進性與動態(tài)性。讓學生站在科技前沿學習知識，充分調動學生對課程的學習興趣，從而引導學生主動學習書本內容。此外，教學課件的展示形式應多樣化。教師應充分利用現(xiàn)代計算機輔助教學多媒體等教學設備，重在將相關技術原理從不同角度和深度以視頻、動畫、圖片等形式具體生動地進行呈現(xiàn)，豐富學生的感性認識，引導學生建立自主學習思維，提高自主學習能力與學習主動性。

3.2自主學習課堂教學方法和手段

美國希爾伯曼在研究中發(fā)現(xiàn)，學習者對知識的掌握程度受教學方式的影響，單純的教師講授只能接受5%的知識，而學習者之間的討論學習可掌握50%的知識?，F(xiàn)代教育越來越提倡開放式教學，比如采用討論式、啟發(fā)式、問題引導式、案例式等教學方法，培養(yǎng)學生的合作性、探究性自主學習與實踐能力。自主學習課堂教學以學生為主體，教師通常起到指導、輔導、輔助的作用，主要任務包括引導設疑、組織管理、協(xié)調監(jiān)督、及時反饋、適當?shù)脑u價和總結，教師需根據(jù)學生和教學內容的特征采用恰當?shù)慕虒W方法與手段。現(xiàn)代制造技術課程中不同的加工技術具有相對獨立性，教師可設計不同形式的課前導語，展示不同技術內容的背景,并拋出問題，吸引學生的注意力、激發(fā)學生的求知欲。此外，在學習不同加工技術特征內容時，教師可在課堂上設置話題，組織學生進行分組討論或辯論，開展合作學習,培養(yǎng)其協(xié)調合作能力和語言組織交流能力?，F(xiàn)代制造技術課程內容具有科研成果的形式特征，教師可分享自身研究歷程和體會、展示研究思路，培養(yǎng)學生以做研究的思維去探索書本內容和科技成果知識。這樣既增加了學習過程的主動性又培養(yǎng)學生研究探索的創(chuàng)新能力。在自主學習教學模式課堂教學中，教師可采取典型自主學習教學程序，如預習-展示-反饋、提出問題-自主學習-分組討論-反饋評價等[11-12]。在自主學習教學情境中教師既要有序地管理課堂，又要及時恰當?shù)亟o予學生點撥、鼓勵、引導、評價，還要有效地傳授知識與技能。因此，教師需要在實踐教學中總結經驗，不斷提高自身專業(yè)和教學水平。

3.3自主學習課外實踐

現(xiàn)代制造技術課本上的教學內容有限，同時該課程又是一門緊密結合實踐的課程，因此學生對這門課的課外學習與實踐是必要且非常重要的教學環(huán)節(jié)。合理布置課外作業(yè)對學生自主學習有很好的啟發(fā)與激發(fā)作用。教師可要求學生，就應用現(xiàn)狀、研究現(xiàn)狀、技術難點、發(fā)展趨勢等文獻綜述方向，分組負責撰寫某一先進制造技術的文獻綜述，撰寫內容在下次課堂上進行集體討論，教師點評總結，成績記錄考核中。在這種學習壓力驅使下，學生的課外學習既具有獨立自主性又具有計劃系統(tǒng)性。

當前現(xiàn)代制造技術課程教學全部為理論課教學，在條件允許下建議開設適當?shù)膶嶒炚n，達到理論結合實踐、學以致用的效果。如開設高速切削技術、快速成型技術、特種加工技術、微細加工技術等實驗課，布置學生加工某個零件。在選擇設計工藝參數(shù)、觀察加工過程、總結分析加工效果的實踐過程中，學生主動回想教學內容，促進了學生對理論知識的深刻理解，可提高學生的實踐能力、培養(yǎng)學生研究探索和創(chuàng)新的意識。此外，可組織學生參與校內相關的學術講座或學術會議，讓其了解更多的相關行業(yè)信息；組織學生參觀學?，F(xiàn)有的現(xiàn)代制造加工設備以及到附近的現(xiàn)代制造企業(yè)進行見習參觀，讓其了解更多的現(xiàn)代制造技術的應用；鼓勵學生參與教師的科研課題，了解做研究和創(chuàng)造新的科技知識的過程，擴展自身綜合實踐能力。

3.4課程考核評價機制

合理的大學課程考核評價機制是激勵學生主動學習的重要方面。自主學習教學的考核機制應適應自主學習教學模式的特性。常規(guī)教學考核以平時考勤、課堂作業(yè)、期末考試成績三部分作為考核評價依據(jù)，自主學習教學模式的考核機制在此基礎上進行多元化拓展，采取多種考核形式并行。一是增加對討論效果、課堂自學效果的評價等課堂教學考核評價，以考察學生的自主參與性、學習態(tài)度、創(chuàng)新意識、學習能力等；二是增加對課后自主學習效果和自主實踐效果的考核評價，以考察學生的自主學習意識與能力、自主探索研究能力、協(xié)調合作能力、創(chuàng)新實踐能力等；三是出擬以主觀題、討論題、分析應用題為主的課程考試試題，減少考試成績所占課程考核的比重，對整個課程教學效果進行綜合考核。這種考核評價機制的改革，重在考察和激勵學生的學習主動性，培養(yǎng)自主學習的能力，而不僅停留在對書本知識的死記硬背，更能體現(xiàn)以育人為本的教育理念。

4　結語

現(xiàn)代制造技術具有豐富的、多學科交叉的、先進性和動態(tài)性的教學內容，現(xiàn)有教學模式下不能取得滿意的教學效果。適于現(xiàn)代制造技術課程的自主學習教學模式能充分發(fā)揮學生自主學習特征，獲得更好的教學效果，更能體現(xiàn)育人為本教育理念，達到提高人才培養(yǎng)質量的目標。新的教學模式需要對現(xiàn)有教學模式下的課堂教學內容、教學方法、課外實踐、考核機制進行改革優(yōu)化，教學方法的系統(tǒng)化與教學程序的規(guī)范化需要在實踐中不斷完善，教師自身需要不斷提升專業(yè)與教學水平，以適應教學改革的新要求，培養(yǎng)更多機械類優(yōu)秀的高素質專門人才。

[1] 王細洋.現(xiàn)代制造技術[M].北京:國防工業(yè)出版社,2010.

[2] 中共中央,國務院,中國制造2025[EB/OL]. (2005-05-08)[2016-01-03].http://www.mof.gov.cn/index.htm.

[3] 中共中央,國務院.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(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,國務院.國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(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,萬林林.“現(xiàn)代制造技術”課程教學探討[J].當代教育理論與實踐,2013(9):76-78.

[6] 張劍,歐陽陵江.論先進制造技術課程的教學特色與教學方法[J].科教導刊,2015(9):96-97.

[7] 朱剛賢,王麗芳.淺談如何提高先進制造技術課程教學效果[J].科技信息,2014(1):134.

[8] 張勁.基于現(xiàn)代信息技術的自主學習研究[J].教育探索,2013(3):123-124.

[9] 周開顏.高校自主學習教學模式改革初探[J].當代教育理論與實踐,2016(4):97-98.

[10] 劉莎莎.信息化環(huán)境下大學生自主學習教學模式[D].開封:河南大學,2009.

[11] 自主學習教學模式探究[EB/OL]. (2010-12-12)[2012-05-08].http://www.fyeedu.net/info/135625-1.htm.

[12] 鄭瑞強.“學生自主型”課堂教學程序的理論解析[J].河北農業(yè)大學學報(農林教育版),2013(5):50-53.

(責任校對謝宜辰)

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.10.001

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.10.001

20160618

李時春(1986-)，男，湖南郴州人，講師，博士，主要從事機械制造技術的教學與研究。

G642.0

A

1674-5884(2016)10-0092-04