结合CBL的布鲁姆教学理论在留学生机制工艺课程中的应用探索

摘  要：高校留学生的教学已从“如何开展面向留学生教学”转入“如何提高留学生教学质量”环节。作为机械工程专业留学生的专业技术主干课， 机械制造工艺与装备是一门实践性较强的归结性课程，课程既有科学性，又有较强的综合性和实践性。如何提高留学生机制工艺课程质量，俨然成为机械工程专业留学生教育的重要研究内容。当前留学生教学在教学效果、 教学环境适应性、创新培养等方面存在诸多劣势， 为提高留学生机制工艺教学质量，该文分析布鲁姆教学理论与CBL教学方法，对知识点按4个维度进行组织划分，围绕认知的6个层次融入不同案例，设计教学过程，培养学生具备分析、研究和解决实际生产过程中工艺问题的能力，以期对提升留学生教育国际化水平提供有益参考和借鉴。

关键词：留学生；机制工艺学；布鲁姆；CBL；应用效果

中图分类号：G642       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）06-0001-04

Abstract： The teaching of international students in colleges and universities has shifted from "how to carry out teaching for international students" to "how to improve teaching quality for international students". As a main curriculum for international students majoring in mechanical engineering， Mechanical Manufacturing Process Technology is a practice-emphasized course. The course is composed of theoretical knowledge， as well as engineering application experience. How to improve the quality of this course has become an important point in the education of international students majored in engineering. At present， there are many disadvantages in the teaching in terms of the outcome of teaching activities when referring to the adaptability of real industry and the personal innovation ability of students after they graduate. In order to improve the quality of the course teaching， this paper analyzes Bloom's teaching theory and CBL teaching method， organizes and divides the knowledge points according to four dimensions. By integrating different cases around six levels of cognition， the teaching process is optimized， aiming at promoting students' ability to solve real industrial problems in manufacture process engineering. It is expected to provide useful reference for improving the internationalization level of overseas students' education.

Keywords： international students; Mechanical Manufacturing Process Technology; Bloom; CBL; application effect

2015年，国家发展改革委、外交部、商务部联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》[1]，鼓励国际留学生来华学习交流。2016年教育部印发的《推进共建“一带一路”教育行动》[2]进一步加强落实教育全面合作。可见高等教育国际化成为一个新的发展趋势，各国大学尤其是发达国家的重点大学纷纷将拓宽国际化办学途径作为自己新的目标。随着高等教育国际化渐成趋势以及我国综合国力和对外影响力的显著提升， 越来越多的留学生选择来华交流学习。

作为机械专业留学生的重要专业必修课之一的机械制造工艺与装备课程，属于典型的认知教学。但留学生和国内学生在自身个性、知识接收和思维方式等诸多方面有着显著的不同特点。学校来华留学生多数来自印度、尼泊尔、巴基斯坦、印尼等中东国家，近些年来非洲国家的留学生日益增多，同时增加了一些欧洲国家的交换生（如法国等），留学生接受知识能力参差不齐。同时，由于多数学生不是英语母语，且对机械类的专业术语不熟悉，教学过程受一定的语言影响；再加上我国的教学方式与留学生在其本国初高中阶段的教学方式有所不同，部分学生不能完全适应，某种程度上削弱了留学生们的上课积极性；此外，机械制造工艺学课程本身需要和工程实践相结合，同时有较多的理论知识点和工程应用性分析，对学生前期工程应用实践与知识储备也有一定要求。上述种种都给留学生的机械制造工艺课程教学带来了诸多困难。

面对上述困难，在对中国学生教学基础上，如何提高各方面都存在一定差异的留学生的制造工艺能力，已成为给留学生上课的教师需要深入分析、思考和探讨的问题，寻找针对性的教学方法来提高留学生的教学质量具有重大的意义。

因此，作者结合近年来对留学生的授课经验，针对留学生的特质，以及机械制造工艺与装备课程特点，提出在布鲁姆分层教育理论框架下融合CBL（Case Based Learning，案例学习法）教学方法，尝试应用于留学生的教学过程，力争在知识点与内容上接轨国际规范，在教学过程中激发学习主动性，在案例分析中引导创新。

一  布鲁姆分层教育理论及CBL教学方法适用性分析

十九世纪德国教育家、科学教育学之父赫尔巴特提出教育阶段论[3]，将教育划分为“明了Clearness——感知新知识；联想Association——新旧知识关联；系统System——知识体系化；方法Method——系统知识运用于实际”四个阶段。而美国当代著名教学家布鲁姆则将认知过程维度细化分成六个层面[4-6]：记忆、理解、应用、分析、评价和创造，以此进一步推进知识的学习、掌握与灵活应用。

在解读大师们的教育论基础上，分析思考如何更好地开展机械制造工艺与装备的教学。机制工艺课程鲜明地带有工程应用的特征，是机械工程及自动化专业四年制本科的专业技术主干课，具有重要的理论研究意义和工程应用价值。课程内容涉及机械原理、机械零件、切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、互换性及技术测量、金属制造工艺及夹具等基本知识，是在综合多门先修课程知识的基础上，培养学生具备分析、研究和解决实际生产过程中工艺问题的能力，是一门实践性较强的归结性课程，既有科学性，又有较强的综合性和实践性。需要在新制造工艺规范知识的学习下（Clearness），联系前期所学相关知识（Association），建立其产品制造工艺知识体系（System），并能将所分析归纳总结出的工艺知识，合理有效地应用到实际生产制造环节（Method）。可见，完全吻合赫尔巴特的四个阶段论。要将这四个阶段能很好地融入到教学环节中，布鲁姆的分层教育法则提供了良好具有可操作性的框架：将教学知识点通过教师的课堂讲解，学生在听课过程中进行理解与学习，通过具备实际工程应用特点的案例，引导促进学生将所学知识点梳理并构建其知识框架系统。在此框架下，对学生所学知识的掌握程度，面对工程问题的解决能力，灵活运用与创新的素养进行评价。

而在案例教学过程中，可采用CBL教学模式。CBL基于案例的学习是Problem-based Learning，PBL教学法的延伸[7-8]。CBL教学模式是一种以案例为导向的教学方法，通过对典型案例的分析，有助于引导学生掌握原理分析与推理，提升学生独立分析和解决问题的能力。CBL教学模式具有以下特点：①需要在知识系统化基础上，综合运用所学知识才能完成任务，提高对专业基础理论知识的理解；②教学案例具备一定典型代表性和与工程应用特性，学生需要通过独立思考、分组讨论及查找资料，甚至需要进行部分实践验证，才能获得正确答案，强调学习能力与创新意识的培养。

对于留学生而言，他们对理论性知识的掌握能力不如对应用知识的理解与接受，但对知识的灵活运用与创新性发散思维能力较强。主要表现在他们在学习过程中，对知识点的质疑较多，非常乐于表达自己的不同看法及各自不同的解决方案。正是由于这种在其本国初高中阶段所留下的学习特点，使得他们思维活跃灵敏，往往会得到一些大胆而创新的方案。因此，在布鲁姆分层教育框架下，采用留学生更能接受的CBL教学法，弥补留学生对概念与理论性知识掌握不足的特点，通过CBL来激发留学生们对知识点的多方面发散性思维，以及融会贯通对知识点的掌握与运用。

二  结合CBL的布鲁姆分层教育理论在教学中的应用与实施

安德森等对布鲁姆教育理论进行了拓展，在布鲁姆教育理论基础上增加了知识维度[9]，即从知识维度和认知水平维度两个方面对教学目标进行分类，将知识点划分为四个维度，知识的认知过程分成六个层次，见表1。

布鲁姆教学在机械制造工艺与装备课程教学的应用与实施，以“零件的定位（PartLocating）”为例。

（一）  教学目标分类

首先将“零件定位”教学内容拆分，拆解成多个知识点，并按照知识维度四种类别将知识点进行分类，确定不同知识点所属的维度。在此基础上结合布鲁姆理论认知过程的六个维度，认知水平的不同，将“零件的定位”课程内容的知识点按照六个层次进行分类。

（二）  基于CBL的课堂教学过程设计与组织

事实性知识（Factual Knowledge）学习阶段围绕零件在加工过程中的装夹，给出“基准”的概念，按不同类型的基准逐一介绍其特点，并结合前期学生在工程训练的金工实习过程中所接触到的零件加工时在机床上的装夹过程，分析定位和加紧的概念。该阶段以知识点讲解，以及与以往接触的实践知识相结合为主，令学生在温习回顾过程中，掌握新的知识点。

概念性知识（Conceptual Knowledge）学习阶段则围绕“六点定位”原理，先以教师讲授为主，介绍零件上以内孔、外圆或端面定位时，常用的定位元件。然后，通过不同的零件工序图例，组织学生分组进行分析讨论，各个小组给出定位元件的选择方案，再由其他小组评议，并由教师针对小组方案及其他小组的评议进行点评。图例则从简单的零件工序定位，逐步循序渐进增加难度与复杂度，激发学生自主探索式学习：考虑为保证加工，如何采用组合定位的方式。

程序性知识（Procedural Knowledge）学习阶段将根据精度要求，分析计算零件工序加工过程中的定位误差。根据前述定位方案，由教师引导学生回忆先学课程“互换性”及“机械设计”中所学习的零件精度与公差配合等方面的知识，进一步激发学生分析工序加工过程中的定位误差产生原因，由此建立计算方法。在此过程中，可通过例题，进行解算分析，对比分析不同定位方案，评价不同定位方案的优劣。