新工科背景下基于微課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思

朱萬浩

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院，廣州510800）

0 引言

近年來，在我國推行的工程教育專業(yè)認(rèn)證體系已實(shí)現(xiàn)和國際實(shí)質(zhì)接軌。教育部為將工程教育改革進(jìn)一步深化，2017年決定實(shí)施“新工科”研究與實(shí)踐，旨在培養(yǎng)未來創(chuàng)新型、多元化的優(yōu)秀人才[1]。這種形勢下，對高校的工程教育既是機(jī)遇亦是挑戰(zhàn)。與此同時，教育部多次舉辦微課教學(xué)比賽，在教育界掀起了一股微課熱潮，由此推動了基于微課的高等教育教學(xué)改革研究。

1 問題的提出

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課程教學(xué)改革時，通過學(xué)習(xí)各大高校的微課視頻發(fā)現(xiàn)存在一些問題。微課設(shè)計(jì)者大多注重如何將教材內(nèi)容細(xì)分成相關(guān)知識點(diǎn)，通過精美畫面、時下熱點(diǎn)、或幽默風(fēng)趣的教學(xué)風(fēng)格等方式制作成能引起學(xué)生興趣的短視頻。而其用于參考的教材有些甚至與十幾年前的教材內(nèi)容幾乎相同。同時，因微課制作需要投入大量的時間與精力，有一大部分教師僅僅是將該課程的某一小部分內(nèi)容制作成微課參加比賽，沒有形成一個系統(tǒng)的微課程。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的相關(guān)微課視頻也毫不例外地存在上述問題。

2 反思及對策

在新工科背景下，該如何進(jìn)行基于微課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革呢？筆者總結(jié)了三個對策解決上述問題。

2.1 明確教學(xué)優(yōu)勢，樹立跨學(xué)科思維

在我國的高等院校中，學(xué)科被分裂成專業(yè)，專業(yè)又可再細(xì)分成更多的專業(yè)。2017年教育部在召開的多次關(guān)于“新工科”的研討會中都指出要探索面向復(fù)雜工程問題的課程模式，開設(shè)跨學(xué)科課程，組建跨學(xué)科項(xiàng)目平臺及教學(xué)團(tuán)隊(duì)等[2]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)技術(shù)為主，而這些技術(shù)的發(fā)展趨勢的典型特征就是多學(xué)科的融合，具有跨學(xué)科，多學(xué)科交叉融合的天然優(yōu)勢。新工科人才培養(yǎng)是多專多能，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程為載體，非常適合針對從多學(xué)科的角度上去思考問題。且此課程教學(xué)對象涉及工科、理科、文科、管理類等各個學(xué)院的學(xué)生。因此也有利于開展非常具體的有針對性的跨界交流活動，對激發(fā)靈感，收獲新的創(chuàng)意非常有益[3]。

但目前還有很大一部分的非工科學(xué)生認(rèn)為自己并不是工科學(xué)生，以后也不可能從事這樣的工作，為何要學(xué)習(xí)這么專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識，而工科學(xué)生也僅僅在這門課程中學(xué)習(xí)了本學(xué)科內(nèi)的技術(shù)知識，沒有學(xué)習(xí)到跨學(xué)科的知識。且實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)行教材主要以傳統(tǒng)制造技術(shù)為主，未能體現(xiàn)機(jī)械、電子、信息、材料、管理和人文等多學(xué)科有機(jī)融合的教學(xué)內(nèi)容，無法體現(xiàn)新工科形式下復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

因此，微課視頻應(yīng)在專業(yè)技術(shù)知識的基礎(chǔ)上拓展一些跨學(xué)科的知識。比如，從工程經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析數(shù)控沖床的折舊，在當(dāng)年是應(yīng)該更新設(shè)備、改裝還是修理設(shè)備，根據(jù)需要比選哪種方案更為經(jīng)濟(jì)，從管理學(xué)的角度分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程及學(xué)生實(shí)際接觸到的設(shè)備的制造企業(yè)的管理基本理論、基本方法等基礎(chǔ)知識；從環(huán)境保護(hù)的角度介紹制造過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題及其相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施等。

2.2 明確教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

十多年前，這門課稱之為電子工藝實(shí)習(xí)，主要學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品制造技術(shù)，它是實(shí)踐技術(shù)基礎(chǔ)課程中非常重要的一門課[4]。隨著時代的發(fā)展，各大高校開始把傳統(tǒng)的電子工藝實(shí)習(xí)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。而它的教學(xué)目標(biāo)，不僅僅是要學(xué)習(xí)工藝知識，提高工程實(shí)踐能力，更重要的是要著力提升綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神及能力[5]。

雖然目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容豐富，但由于教學(xué)時間有限，教師通常在介紹某種焊接技術(shù)時幾乎都是采用講解概念、應(yīng)用和特點(diǎn)后，通過在實(shí)訓(xùn)場地學(xué)習(xí)使用設(shè)備，焊接出一個小作品的方式來提高學(xué)生的實(shí)踐能力。且近十幾年來進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的學(xué)生在每個工藝實(shí)訓(xùn)時制作的作品基本都是一致的。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)后普遍反映動手能力得到了提高，且培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作意識。由此可見，實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)都放在如何提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力上，卻很少關(guān)注創(chuàng)新意識的提高。

部分高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)改革開始采用微課來彌補(bǔ)此課程理論教學(xué)的不足，通過碎片化的學(xué)習(xí)提高學(xué)習(xí)效率及學(xué)習(xí)效果。這些微課的學(xué)習(xí)視頻基本是圍繞教材的知識點(diǎn)，通過將其梳理成重難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生感興趣的新聞熱點(diǎn)或易引起共鳴的問題激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，達(dá)到教學(xué)效果[6]。但是，參考教材基本還是沿用時間比較久的電子工藝實(shí)習(xí)的教材，有些新教材雖然有變動，但在同一種技術(shù)的內(nèi)容上基本雷同，這足以說明我們的創(chuàng)新不夠，不足以體現(xiàn)“新工科”的特色。

李培根院士指出新工科之“新”，如果只是在傳統(tǒng)的方法和手段上進(jìn)行改革，那么他仍然是從實(shí)用主義、工具主義的角度去理解工程教育之新，雖然是有益的，但絕對是膚淺的。教師和學(xué)生應(yīng)該從更高層面去理解工程教育，從教育和文化的層面去重觀工程教育，這才是工科之“新”的關(guān)鍵及高度[7]。所以，把相關(guān)技術(shù)的文化融入到教學(xué)內(nèi)容或教材中是非常有必要的。在微課設(shè)計(jì)時應(yīng)有一集8～10 min的視頻解析該技術(shù)是在什么背景下，如何出現(xiàn)，并不斷發(fā)展至今，以后的研究趨勢又是怎樣的。這種技術(shù)的文化往往也是非常有趣，學(xué)生也非常感興趣的，能夠加深學(xué)生對技術(shù)、對工程的理解。通過這些文化，不僅可以啟發(fā)學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)問題，而且可以培養(yǎng)解決問題的創(chuàng)新意識，這種創(chuàng)新效果是非常不同的。

2.3 明確教學(xué)體系，完善知識系統(tǒng)

系統(tǒng)的觀念是行業(yè)對優(yōu)秀人才的基本要求，這也是新工科建設(shè)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時間集中幾天或幾周，教學(xué)內(nèi)容豐富。每種技術(shù)都是由不同的教師負(fù)責(zé)，教材內(nèi)容也是將各種技術(shù)獨(dú)立成相應(yīng)章節(jié)。在實(shí)習(xí)后，學(xué)生往往都有一定的收獲及體會。但是卻沒有教師將這些不同的知識點(diǎn)相互聯(lián)系起來，進(jìn)行對比分析和整合，培養(yǎng)系統(tǒng)思維。從學(xué)生實(shí)習(xí)結(jié)束后交上來的實(shí)習(xí)報告來看，部分學(xué)生將不同技術(shù)混淆，有些居然連技術(shù)名稱都寫錯。大部分學(xué)生僅僅回憶上課內(nèi)容，沒有對該技術(shù)進(jìn)行更深入的思考或?qū)Σ煌夹g(shù)提出自己的看法。

因此，在微課程設(shè)計(jì)的最后應(yīng)該有幾集微課來彌補(bǔ)這些不足。通過總結(jié)歸納各種工藝的相似或不同之處，加深學(xué)生對技術(shù)的理解，形成系統(tǒng)性的知識。例如，通過對直流穩(wěn)壓電源的制作和萬用板多諧閃爍電路的對比，讓學(xué)生明白廠家制作電路板和萬用板的區(qū)別。學(xué)生實(shí)際制作產(chǎn)品過程非常具體形象的，教師用理論其聯(lián)系起來，有利于學(xué)生在各個單元學(xué)完相應(yīng)知識點(diǎn)的最后把思路理清，再將各個單元重新整合，形成系統(tǒng)的思維。

3 結(jié)語

時代在不斷地進(jìn)步，各種技術(shù)不斷創(chuàng)新和變革，高等學(xué)校的工程教育需理清思路，不僅要回歸教學(xué)內(nèi)容，也要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，新方法，以培養(yǎng)新時代的“新工科”人才。本文通過反思目前的電子工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程在微課程制作和教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中的一些問題，提出反思及對策，希望從教學(xué)內(nèi)容上體現(xiàn)新工科的特點(diǎn)，為學(xué)生以后的專業(yè)成長起到一些借鑒作用。