基于計算機輔助設計與制造課程中探討課程改革論文
摘要：基于計算機輔助設計與制造課程改革, 通過整合課程架構使之系統化, 融入理論與實踐、創新與參賽、項目與創業相結合思想;實現教學效果改善, 以提高學習主動性、增強學生參與度的教學目的, 從而促進應用型本科院校培養學生創新協作能力、為地方企業輸送高質量應用型技術人才。
關鍵詞：創新能力; 協作能力; 教學實踐;
計算機輔助設計與制造課程主要講授機械、汽車、建筑、景觀設計等領域使用的設計和開發軟件技術。在地方普通本科高校向應用型轉變的過程中計算機輔助設計與制造課程作為相關專業學生的必修課, 具有基礎性強即基本繪圖能力、實踐性強即軟件操作能力、創新性強即產品設計能力、綜合性強即結合知識能力、實用性強即運用參賽能力的顯著特點, 通過該課程的學習對學生應用型綜合素質的提升效果顯著。傳統教學方法上, 計算機輔助設計與制造課程采用教師主要依托于教材的知識架構體系以講授為主的方法, 完成主要知識內容的學習, 教師一個一個命令和操作的講解, 同時學生在一個一個知識點的學習和演練。課程教材的內容劃分以功能類別為主, 學生在學習的過程中并不知道相關內容在應用中實用情況和使用頻度。由于造成課程的講授和知識的運用之間的脫節, 所以很難達到理想的教學效果, 無法體現課程的特點。
一、傳統教學模式分析
計算機輔助設計與制造傳統教學模式的弊端, 引發了進行教學改革的思考。在前期調研中發現, 現有機械類各專業的教學知識體系中, 知識構架過于體系化, 學生對專業知識的應用性、實用性、創新性意識薄弱, 灌輸式學習模式在無法激發學生的學習熱情的同時也沒有提高知識的學習效率和相互貫通, 這是普遍存在的問題。無論是對專業培養體系的調整還是對專業課程體系的調整, 我們最終的目的都是扎實知識的內容、提高授課的效果、明確課程的應用、樹立體系的概念、激發學生的熱情、培養創新的意識、輸送專業素養高具有綜合能力的應用型人才。所以計算機輔助設計與制造課程改革在機械類整體改革中具有代表性, 該課程的傳統體系構成包含理論教學、實驗教學、課程設計三個環節, 雖然架構比較完整, 但是通過課程學習后學生的學習主動意識、自主創新能力、協同合作能力的培養和提高還不明顯。
二、課程改革思路與模式
通過分析, 明確了課程改革中遵循的基本思路為:以課程基本教學的`模塊化知識體系為基礎;向掌握基礎知識、理解知識體系、熟悉知識應用的教學基本目的方向;用教學改革使理論、實踐、項目、比賽一體化的方法;實現教學效果改善, 以提高學習主動性、增強學生參與度的目的。最終通過計算機輔助設計與制造課程改革實現課程內容和應用間的關聯、開發學生創新能力、培養學生協同能力的素質培養目標。在課程改革過程中真正推進理論與實踐、創新與參賽、項目與創業相結合的教學理念, 從而實現應用型本科院校培養學生創新協作能力、為地方企業輸送高質量應用型技術人才的特色教育。計算機輔助設計與制造課程改革研究是在整合課程架構的系統化, 從而實現學生綜合能力培養的目的。傳統的教學模式和改革后課程體系主要體現在以下幾個方面的革新:打破原有的課程知識體系, 通過模塊化知識體系完成課程的講授;打破原有的課程架構體系, 通過理實項賽一體化完成課程的學習;打破原有的課程思維體系, 通過對于知識的學習完成能力的培養;打破原有的課程考核體系, 通過以團隊為單位來完成成績的評定;打破原有的課程講授體系, 通過課程改革使學生擁有參與的意識;打破原有的課程目標體系, 通過以創新為出發來完成素質的提升。在計算機輔助設計與制造課程教學改革的過程中, 新舊教學模式的傳承和變革是共同實現的, 我們從幾個不同方面來體會教學改革的主要方針是如何融入到課程中, 從而實現我們的教學改革的目標。
第一, 傳統的教學模式是由點到線到面的學習理念, 按照相應課本的知識體系構建授課的內容安排, 學生在基礎知識的學習過程中, 碎片化十分嚴重, 學到的知識點很全、內容很詳盡, 但不知道在實際設計環節的具體應用情況, 再加上沒有反復的演練, 很快就遺忘了, 學習的實用效果很差。在經過了課程改革后以模塊化的知識體系教學, 整個的學習過程思路清晰、功能明確、作用突出。首先, 學生接觸到的是具體項目。在這里學生明確了所有的知識學習的目的是為了完成這個項目的內容和實現項目的要求, 實現學習的目的引領, 增強主動學習意識。其次, 學生明確設計思路。在這個環節學生要主動分析并與教師一起研討, 明確要完成項目設計需要通過哪些設計方法和階段, 雖然總體的設計思想會限定在一定的范圍內, 但是先通過學生主動提出, 再和教師討論確定, 角色的轉變是這個環節的重點。不要認為學生沒有專業的知識支撐就不會有好的設計思路, 開放的方式即可激發學生的學習熱情也可以使老師的教學不再模式化, 傳統教學只講知識, 不講應用, 學生一頭霧水, 提不起學習興趣。在課改之后, 教學內容是通過項目任務、設計分析而得出來的, 針對性的知識點學習減少了一次性的學習強度, 強化了對知識點的應用認知, 提高了學習的實效性。在同學們思考研究的過程中, 用專業的知識提供引導性的意見, 同時也開發了教師的思維。教師不再是枯燥的講, 學生不再是一味的聽, 教學雙方在此過程中都能感受到新鮮感而激發出來的興趣。在進行多個項目的分析和學習中, 同學們會發現哪些知識點是頻繁出現的, 即明確了重要知識點的同時也通過演練而達到熟練掌握的目的。經過這個環節, 培養學生的整體思維方式、對知識的興趣和對事物的好奇心。最終實現知識學習的同時, 增強學生綜合能力的培養。
第二, 傳統課程體系各環節間相互孤立, 學生不容易融會貫通, 教改后模糊了個環節間的界限, 學生以課內小項目課外大比賽為框架學習相關理論知識, 實現提高知識實際應用。在課程改革過程中, 項目的選取是根據由簡到繁、由淺到深、由易到難、由小到大的層次選取的。在教學過程中, 這些項目是同時展現給學生的。課程教材的選定和作用也發生了很大的變化, 項目教學可以不依托教材的框架, 而是著重知識點的講解, 當學生發現在項目進行過程中有新的知識點要學習時, 能通過教材學會知識點, 完成了教材的使命。學生分組后各組學習的進度和學習能力的差別會逐漸顯現出來, 教師可以根據學生的具體情況安排項目布置, 各組之間的差異可以很大, 能力強的學生可以學的更多更透, 能力弱的學生可以根據自己的情況完成課程任務。在課程教學過程中, 首先通過項目教學將常用的知識點篩選出來即高頻度知識點, 其次通過分組教學將校內外參賽的組隊或人員篩選出來即進度突出的組和各組突出的同學。經過這個環節, 講授知識的同時培養學生的團結協作能力, 實現從課堂到競賽的過渡。最終實現課程教學的同時, 實現知識和學生的雙重優選。
第三, 傳統課程教學思維以考試成績、出勤情況等硬指標為評定準則, 教改后以項目分析研究報告, 設計創新, 完成情況, 項目答辯等環節來以團隊為單位評定成績, 實現增強學生的學習熱情、協作能力和創新意識。學生和教師的接觸在傳統教學中是很少的, 老師在講臺上一味的灌輸知識, 學生在座位上被動的接收信息, 老師對學生的了解僅僅在提問和作業上。在課程教學改革之后, 學生們分組學習, 老師的講課時間大大削減, 同學提問和研討時間大幅提高, 老師可以多角度全面的了解學生的學習情況, 掌握學生在組內的分工, 明確各組的核心成員, 而且可以依據考核內容, 最終實現公正成績的評定, 增進教師和學生相互的了解。
第四, 傳統課程教學考試作為學習的終點, 學生可能在大學期間不再接觸和應用相應的課程知識。在課程改革中, 根據課程的特點引入了班級分組循環賽、年級混合淘汰賽、校級優勝出戰賽、省賽和國賽相結合的形式, 讓每個同學都為了能取得好的成績而努力學習。在班級的分組循環賽, 每組都要有幾輪比賽, 需要指定不同的同學來擔任主講, 因為主講的學生只要代表小組參賽就要有團隊的責任感, 同學們會相互鼓勵、共同學習、互補所長。最終實現以賽促學的同時, 增進教師和學生相互的了解, 讓學生學習到的知識通過比賽鍛煉加以強化, 實現提高學生的參與意識和團隊精神。
計算機輔助設計與制造課程改革只是推動了專業課程改革的冰山一角, 怎樣將專業課程的學習與學生素養的提升融為一體, 將是一個繁重的艱難歷程。創新協作能力的培養與專業課程融合的過程并不容易。課程內容的構建要站在一定的高度上來完成, 對于能夠激發學生好奇心、競爭意識、集體榮譽感、團結合作等主觀能動性的方式和方法要根據課程特點引入到課程教授的具體環節中, 從構思到搭建再到實施加上課程體系和內容的調整工作量很大, 但一旦構建起來, 將大大改變教育的實效性, 同時也完成了教師和學生的角色變更。教師從主動教授的角色變成引導為主、細節講解的教導, 學生從被動收受的角色變成著眼體系, 有大局觀, 自學為主, 創新協作的高素質人才。教育改革的推動和落實者是教師, 怎樣做到實處、如何解決難處、發揮全部長處方針的貫徹將成為高等教育改革的有力推手。
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