需求拉动式教学方法分析

摘要：社会经济的新发展，必然引领高等教育的新变革。以需求为导向，拉动工程学科教育与教学，将极大地促进工程教育的教学方式变革。本文尝试探索将企业生产管理中的JIT体系引入工程学科的教学，充分利用现代信息技术手段，构建以“微课”为点，“实训”为线的拉动式教学方法。经过初期的应用推广，显著改善了传统学科导向型教学方式的效果，能够引导学生转向主动学习和创新性探索。

关键词：拉动式；工程教学；教学模式；主动学习

“工程改变世界，行动创造未来，改革呼唤创新[1]”。当前，世界范围内新一轮科技革命和产业变革正在加速进行，我国经济发展也进入新常态，同时高等教育也步入新的发展阶段。社会需要高等教育培养造就知识结构多样化、思想意识创新型的卓越工程科技人才，为产业经济发展和国际竞争提供支撑[2]。原有学科导向型的高等教育已呈现出多种不适应性，教学体系变革已成为当务之急[3，4]。

一、当前工程学科的教学过程分析

当前，国内高校在教学资源所限的情况下，工程学科教学一般以理论教学方式为主，辅以课程实验的形式验证相关理论。然而，如今学生的思维方式已发生很大变革，对传统理论讲授内容无法重点关注，而仅以数量有限的验证性实验更无法达到提高学生分析和解决实际问题的能力。另一方面，社会经济快速发展，企业需要工程技术人才在校期间应完成设计思维训练、工程思维训练、数字化思维，应具备一定创新能力、跨学科交叉应用能力、自主终身学习能力、沟通协商能力和工程领导力[4]。这两者中间的出现了明显的断档，迫切要求高校改进当前教学方式，努力跟上各项新技术的综合发展，并缩小学生能力水平与企业应用型人才的差距。总结目前高校工程学科课程教学上存在的问题如图1所示。本文借鉴丰田公司的JIT生产管理方法[5]，探索新的拉动式教学模式，考虑依托企业和行业发展需要，以项目设计为需求，以工程实践为手段，拉动学生对各门工程课程的深入学习和综合应用。借此突出知识的关联性以及应用的方法与技巧，从而加深学生对于多种专业知识的理解以及提高学习兴趣，也锻炼学生分析、解决问题的能力和创新思维[6，7]。同时，经过项目研发过程，建立向高层次的初步衔接，即工程本科教育与工程硕士的有机衔接。

二、拉动式教学方法的探索与实践

企业生产管理方法中，著名的JIT生产系统，提倡了拉动式的生产，收效良好，以丰田公司最为突出。该方法强调市场需求拉动企业生产，在企业内部，以后道工序拉动前道工序，以前方生产拉动后方准时服务于生产现场，以主机厂拉动协作配套厂生产。借鉴这种“拉动”链，本文尝试在工程教育中，建立项目设计需求拉动理论课程学习，针对每个理论点，以系统拉动碎片知识学习。其中，综合运用目前新兴的多种信息技术手段，例如：微视频和微课程以及MOOC课程等方式，解决碎片化知识的讲解及诠释。利用工程实践为线索，串联各技术应用，最终以解决复杂设计任务为目的。（一）教师为引导，解决碎片化知识难点。在新的教学体系中，教师授课变革为引导性教学。采用微课程、微视频为手段，利用网络解决课程共性教学，依据教学大纲将每门技术、每门课程内容抽出重要节点，同时在此阶段以教师为主体建立特色教学方式，以激发学生兴趣，启迪创新。当然，也需要做好线下教学与线上学习的教学融合，提高教学质量。以硕士生课程“智能机器人感知、控制及应用”为例，借由智能机器人的项目设计，拉动课程模块的展开，同时拉动本科生课程“液压与气压传动”作为二级课程，加强理论及实践学习，就构成了“拉动式”教学体系中的一条主线。微课程包括“智能机器人系统”、“智能机器人感知方法”和“智能控制”，支撑智能机器人项目设计的要求，从而拉动“液压与气动”课程的开展。而在作为二级课程的液压课程中，又以16次微课为节点，解决自元件到系统设计的所有理论基础难题。（二）学生为主体，项目设计整体串联。学生作为教学的另一个主体，其学习内容自选性增大，学习途径、方法及手段都呈现出多元化特性。鼓励个人制定学习方案，按照自己选择的系统设计项目，深入研究需要使用的各类知识基础。以大量阅读为支撑，辅助微课程解决难点理解，同时进行探究型实际操作，达到解决设计问题的目的。（三）综合研讨，形成探索新方向。改革原有的课堂教学方式为综合探讨。营造自主学习、崇尚创新的教学与学习氛围。在探讨中，加深对理论知识的把握，形成对新问题的思考及解决方法的探索。同时，从技术的深度上形成从本科教育向硕士的初步延伸。总之，整体课程教学的开展，遵循开放—研讨—工程操作的思路进行。

三、新的“工学并举”培养模式探索

“工学并举”是河北工业大学发展的特色与根本，经过110多年的教育与实践，在如今新的社会形势面前这一指导方针仍然具有新鲜的生命力。在如今“新工科”的发展背景下，本文所建立的“需求拉动式”教学法，在本科及硕士生工程学科的应用，也作为更加灵活的“工学并举”教学模式的有效探索。在很大程度上锻炼学生的工程实践能力并丰富学术知识底蕴，进一步推动“工程—学术”以及“科研—教学”融合，切实做到培养综合型高级工程师人才的教学目的，为建设工程教育强国贡献力量。

参考文献：

[1]学术动态.“新工科”建设行动路线(“天大行动”)[J].高等工程教育研究,2017,(2):24-25.

[2]崔玉祥,李小芳,丁昕.论工程科技人才的知识、技能、态度[J].科技与管理,2016,(01).

[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017,(2):26-35.

[4]何永强.比较中美高等工程培养模式的初探[J].价值工程,2017,(32).

[5]何新,黄志刚.丰田JIT实现方法分析[J].工业工程与管理,2007,(6):110-113.

[6]常丽丽,杜智萍.牛津大学导师制对我国本科教学改革的启示[J].教育理论与实践,2014,34(9):6-8.

[7]ChaozhenYang,WeiminZhao,ShiquanZhang.ResearchontheEducationofApplicationTypeUndergraduatesMajoredinEngineering[J].EngineeringEducationandManagement,2011,(111):753-759.

作者:高春艳 吕晓玲 刘 璇 张慧博 刘吉晓 单位:河北工业大学