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如何做好工程类课程教学
作者
邱立平
来源
工程训练中心
点击数
更新时间
2015-03-19

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2013年12月至2014年12月,我前往加拿大维多利亚大学进行为期1年的访问学习。从事工程专业课程教学多年,使我对工程类课程具有浓厚兴趣,现结合加拿大维多利亚大学的工程类课程教学特点,谈以下四点思考。

一、将前沿技术融入课程教学:处理好教材与讲义的关系

为了便于学生听课和课后复习,教师在教学过程中总是要为课程择优选取一本教材,一般情况下,课后复习及考前预习,都要以此教材为基础。这种方法对学生掌握相关知识确实有好处,但同时,也会在一定程度上减少学生学习教材外知识的机会。在旁听了维多利亚大学多门工程类课程之后,我对此问题有了新的理解和认识:教材是死的,但教师的思维是活的,教师可以参照多本教材,汲取各家所长,形成自己的讲义,并以电子版或打印版形式分发给学生。这尤其对工程类课程教学效果的提升有很大促进。首先,当代科技发展迅速,不断有新技术投入应用并效果显著,高校教师作为先进知识技术的传授者,有责任将前沿技术在第一时间传递给学生,并在课堂上展示和分析前沿技术成果;另外,先进的工程分析软件、工程设计软件的不断出现,对工程技术的发展有着强大的推动作用,在工程类课程的教学过程中展示此类软件,对学生开阔视野、提升学习兴趣发挥着不可忽视的作用。

二、温故而知新:处理好课堂教学与课下作业的关系

所谓“温故而知新”,课后复习对提升课堂教学效果具有重要作用。在同维多利亚大学工程系师生的交流过程中,我发现,维多利亚大学的教师会给学生安排大量的课后作业,其内容不只是几个问答题或几道计算题,而是要求学生在掌握基本的问题与计算之外,完成大量的软件建模和仿真分析。以“工程优化设计”课程为例,仅第1章(3次课讲完)就留有7个问题,每个问题都包括2到3个子问题,其中1个问题包括如下3个子问题:1)要求用绘图法画出所给优化表达式的最优点;2)绘出可行域;3)用Matlab软件编写代码进行优化求解。关键章节留的问题甚至多达20几个。为了使学生尽快掌握知识,顺利完成课下作业,每一门课程都设有专门的网址,教师将讲义和课件放在网上,提交后的作业答案也会定期上传,使得学生课下复习和预习进展顺利,提高了学习效率。而我们的教学虽然也注重课后复习,但课下学生时间紧迫,有些课程虽然设有网址,但其利用率并不高,也没有引起学生的足够重视。

三、实验环节的运用:处理好实践应用与能力转化的关系

对于工程类课程,实践应用是课程教学需要达到的一个重要目的。学生在进入大学之前,动手实践的机会并不多,这更需要在我们在课程教学中进一步强化。而目前大学课程的实验环节安排的并不丰满,甚至有些工程类课程自始至终都无实验。对比之下,维多利亚大学几乎每一门工程类课程都配有大量的实验环节,学生的动手能力很强,有助于学生专业能力的转化,在大学三年级就有很多学生具备了在专业公司兼职的能力。

四、协调发展:处理好科研与教学的关系

高校教师在教学之外还需要进行一定程度的科学研究,如何处理好教学与科研的关系是困扰很多教师的问题。投入大量时间进行科学研究而忽视教学与一味注重教学忽视科研都是不可取的。教学与科研可以相互促进、相辅相成,协调发展,教师在科研过程中必然要不断汲取前沿科学知识和先进工程类软件,这些都可以运用到教学过程中。例如,在科研过程中我学会了三维设计(Solidworks)软件,发现这种软件可以实现切削加工的动态仿真,而且可对结构的三维装配模型进行实时拆分,我将这些在科研中的发现运用到课堂教学中,发现学生都用新奇而兴奋的眼神专注于我的展示,帮助学生快速掌握了零部件的设计和加工原理。再如,在聆听国外教授讲授的流体力学课程时,老师在讲完基本理论后展示出用计算流体力学(CFD)软件分析出的图片,可以非常形象地验证理论的正确性,使学生能够及时了解先进软件分析方法。

在维多利亚大学访学期间,我接触到很多工程系的知名教授并旁听了多门工程类课程,使我对自己的教学工作有了新的认识和理解,激励着我不断思考和改进自己的教学方式、方法,更增强了我不断探索科研新领域和致力于工程类课程教学的信心。

编辑:B_wangqi  审核:赵琳琳
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