分析定制式教學計劃設計特點

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【摘要】定制式教學在滿足社會對人才的多樣化、專業化和個性化需求方面具有重要作用。本文研究了定制式教學的需求，提出一種計算機輔助教學計劃編制方法，能迅速制定對應具體工程問題的教學計劃；結合案例介紹了如何兼顧專業化和個性化要求，并使學時達到最少的方法。

【關鍵詞】課程體系教學計劃定制式教學

一、前言

隨著科學技術和市場經濟的迅速發展，技術和產品的生命周期日益縮短，市場需求日益多樣化和個性化，社會對人才的需求也越來越呈現多樣化、專業化和個性化。高等學校學歷教育的主要任務是傳授專業基礎知識、培養可持續發展的綜合素質。學生畢業后，面對瞬變的人才市場，常感到無所適從，而企業方面又常感到合適的人才難求。順應社會的需求，針對具體行業需求的定制式教學悄然興起。

近年來，伴隨著經濟發展軌道的變化，廣東省的一些企業向高校提出了定制式教學培訓的要求。例如某摩托車生產企業為了開拓海外市場，要對原產品進行改造，要求開設機械設計理論課程，主要目的是提高技術隊伍人員的動力學分析與綜合水平。

定制式教學需求屬于同一工程領域，教學目標呈現多樣化特征，所需基礎涉及若干門課程，但不是這些課程的簡單組合，亦無法照搬學?，F成的教學計劃。為了迅速響應社會需求，需要研究面向定制式教學的多樣化教學計劃設計方法。

二、定制式教學計劃的需求

2.1定制式教學計劃的特點

1)快速響應。

2)明確的工程應用指向。

3)教學對象非齊性。

2.2定制式教學計劃的基本單位

如何以普通高校的課程資源為基礎，迅速地制定滿足不同工程應用和不同教學對象的教學計劃?

普通高校學歷教育在制定教學計劃時以課程為基本單位，不適合學時緊湊、教學內容范圍狹窄的情況。一個具體的工程應用往往涉及多門學科課程，但并不覆蓋這些課程的全部知識點。近年來，為了實現加強基礎、拓寬口徑、體現專業特長、滿足個性發展等教學意圖，普通高校常采用“平臺+模塊”、“必修課程+選修課程”等方式組織教學，不同的模塊和選修課程的組合可以滿足不同的專業要求，但這些平臺或模塊都是以具有同一基礎的教學對象為前提，以提高學生的綜合素質為目的的。

從定制式教學的角度分析，無論是哪門課程、哪個模塊，都存在一些內容是對應工程所必須的，另外一些內容是無須的；一些能力有些人不具備，而另一些人已經超越；一些內容有些人已經熟悉，有些人需要學習，有些人還需要補充一些知識后才能學習。所以，以課程為基本單位編制教學計劃無法滿足學時緊湊，對象多元化的需求。

本文采用以教學單元為基本單位制定教學計劃的方法。以教學單元為基本單位，可以準確描述某工程項目所要求的知識和能力基礎，準確描述教學對象的知識和能力結構。

2.3定制式教學計劃教學邏輯的建立

普通高校在制定學歷教育的教學計劃時，是以課程為基本單位進行先修課程劃分的，例如理論力學課程要在修完高等數學課程以后開始。而以教學單元為基本單位編制教學計劃，需要深入到課程內部、課程之間，研究不同教學單元之間的先修關系。

課程劃分為教學單元后，各教學單元之間的先修關系并不完全遵循原課程的先修關系。充分利用教學單元之間的這個性質，才能編制出學時緊湊的教學計劃。

先修關系的建立要遵循“直接引用”的原則，不包括“間接引用”。

三、教學單元的信息結構

為了承載教學單元的基本信息，定義教學邏輯，方便計算機處理，滿足快速響應的需求，必須構造合適的教學單元數據結構，建立教學單元數據庫。教學單元的信息結構應該包含:

1)單元的名稱、編號、所屬課程的代碼；

2)課內學時、課外學時，教學模式；

3)知識內容描述、能力與素質培養描述；

4)先修單元的鏈接。

圖1描述了工程類教學單元之間教學時序的特征。標有序號的橢圓表示教學單元，這些教學單元可以屬于不同的課程，但是統一編號。箭頭表示先修鏈接，箭頭出發單元的教學時間在箭頭到達單元的教學時間之后。

工程類科目中許多教學單元的先修鏈接指向不止一個先修單元。為了方便教學計劃編制，本文采用“平臺”的概念。圖中的水平線表示平臺，用大寫字母標識。平臺的數據結構包含平臺名稱、編號和若干鏈接，這些鏈接表示構成該平臺所需要的教學單元，一個平臺如果有多個鏈接，這些鏈接所連接的單元之間是并列關系。引入平臺后，每個教學單元只需要一個先修鏈接，它連接一個先修單元或一個平臺。

圖1中最下層節點代表某門課程的開始單元，最上層節點代表某個最終要達到的教學目標。在工科領域，最終教學目標往往體現為一些綜合訓練項目，本文稱其為項目單元。

表達最終教學目標的項目單元根據人才市場的形勢隨時調整。加入新的項目單元十分方便。例如，要加入圖1標號為11的項目單元(設該單元需要平臺C的支持，并需要學過單元7所包含的知識)，只須在數據庫中加入該單元，鏈接至一個新建的平臺，然后定義該平臺的先修鏈接指向單元7和平臺C(圖1虛線)，便完成了添加工作。

四、教學計劃的編制過程

定制式教學項目的教學目標對應具體的工程應用，常體現為一個或多個項目單元。從代表教學目標的單元開始，根據教學單元的鏈接關系進行搜索，可以得到滿足教學目標、符合教學邏輯的一系列教學單元及其連接結構。顯然，這樣搜索出來的是完成最終教學目標所需教學單元的最小集。

計算機生成的教學計劃是包含一系列教學單元以及它們之間先修關系的一個樹形結構(若有多個樹根則構成森林結構)。節點是教學單元，樹根節點是反映最終目標的教學單元。在這個結構中，下層節點是上層節點的基礎，有連接的節點之間存在先后次序，其他節點可以并行教學。

計算機輔助教學計劃編制的過程分為三個階段，下面結合案例進行介紹。

4.1編制初步的教學計劃

某定制式教學項目以“單缸發動機運轉速度波動調節”項目訓練單元為最終目標，啟動教學計劃編制系統，得到的教學計劃樹形結構包含高等數學、大學物理、理論力學、數值計算方法、機械設計基礎等課程的42個教學單元。

4.2對初步計劃進行裁剪

根據教學對象的基礎刪除高等數學、大學物理的部分教學單元，得到包含19個教學單元的樹形結構如圖2。其中編號為08009單元的名稱是“單缸發動機運轉速度波動調節”，屬于項目訓練教學環節；其他單元為:05256“飛輪設計方法”、04855“數值積分基礎”、04851“數值微分基礎”、05252“周期性速度波動成因”、05253“速度不均勻系數及許用值”、05250“簡單的機械運動方程求解”、05248“機械系統等效動力學模型”、05247“機械運動方程式”、05245“機器運轉的三個階段”、05218“機構運動分析”、02164“剛體平面運動微分方程”、02163“剛體定軸轉動微分方程”、02160“剛體的轉動慣量”、02156“質心運動方程”。01231“微分方程基本概念”、01225“定積分概念及應用”、01221“基本積分公式”、01220“不定積分的概念”。

4.3劃分教學階段

定制式教學是與企業的生產活動同時進行的，互相之間要進行協調，在滿足教學規律的前提下需要對教學時間精打細算，盡量減少總學時，并滿足不同層次對象的教學要求。為此上述19個教學單元按照具體的教學對象劃分為3個階段。第一階段包括高等數學和理論力學的8個教學單元，課內學時32，課外學時80。按照不脫產培訓安排，每周的課內學時不超過4，總學時不超過14，該階段需要8周時間。第三階段包括08009、05256、04855、04851這4個單元，需要7周時間。其余內容構成第二階段，需要4周。具有機械類專業大專學歷人員從第一階段開始學習；具有近機類(與機械專業近似的其它專業)本科及以上學歷人員從第二階段開始學習；具有機械類本科及以上學歷人員只需要進行第三階段的學習。

五、結束語

本文研究了定制式教學的需求，提出一種計算機輔助教學計劃編制方法。該方法的核心是教學單元數據庫，數據庫中的教學單元分為基礎單元和項目單元兩類?；A單元的分解、增加和刪除是根據學科邏輯進行的，工作量較大，但建立后相對穩定，不需要經常變動；而項目單元則根據區域經濟的發展，人才市場的變遷而調整。采用本文介紹的方法能夠快速響應社會需求，制訂滿足具體工程應用的教學計劃。

本文介紹的教學計劃編制方法也可以提供高等學校學歷教育參考。當前普通高校多采取若干年修訂一次教學計劃的方式，教學計劃一經修訂便保持幾年不變。如果四年修訂一次教學計劃，第四年入學的學生到畢業時所完成的學業是八年前定下的。面對經濟建設環境變化速度的不斷提高，很有必要建立更靈活的機制。采用本文介紹的方法，可以隨時調整教學目標，及早確定先修課程的合理性，根據企業對人才的專業化要求修改教學計劃。

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