王常順 潘為剛 張廣淵 張煌
摘?要:在新工科建設(shè)和工程教育認證背景下,國家對創(chuàng)新型工程人才提出了更高的要求。以提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識為目的,基于OBE的教學(xué)理念對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行了深入的改革,本文結(jié)合我校電類專業(yè)實踐教學(xué)改革的實踐經(jīng)驗,探討了新工科背景下電類專業(yè)實踐教學(xué)體系和教學(xué)平臺建設(shè)工作。
關(guān)鍵詞:新工科;OBE;實踐教學(xué)體系
隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進步,我國經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)技術(shù)也處于結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要時期,“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略給我國高等教育的傳統(tǒng)工科專業(yè)提出了新的要求。在此背景下,我校以新工科建設(shè)和工程教育認證為契機,基于OBE的教學(xué)理念對教學(xué)環(huán)節(jié)進行了深入的改革,不斷完善人才培養(yǎng)方案,以滿足國家對創(chuàng)新型工程人才的需求。
本文結(jié)合我校電類專業(yè)實踐教學(xué)改革的實踐經(jīng)驗,以提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識為目的,對新工科背景下電類專業(yè)實踐教學(xué)體系和教學(xué)平臺建設(shè)進行初步的探討。
一、存在問題分析
在人才培養(yǎng)體系中,實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中占有非常重要的作用。在當前的教學(xué)體系中,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,實踐內(nèi)容更新不及時。在新工科背景下,實踐教學(xué)問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)實踐教學(xué)體系不科學(xué)
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,知識更新不斷加速。當前的實踐教學(xué)中,教學(xué)體系不完善,教學(xué)內(nèi)容缺乏持續(xù)性和系統(tǒng)性,實踐教學(xué)內(nèi)容之間缺乏必要的聯(lián)系與協(xié)調(diào),只能鍛煉學(xué)生的某一方面的知識或能力,缺乏足夠的工程應(yīng)用背景做支撐。
(二)實踐教學(xué)平臺過于單一
當前的職業(yè)環(huán)境、社會創(chuàng)新需求對應(yīng)用型人才提出了更高的知識能力和素質(zhì)要求。但是在高校人才培養(yǎng)過程中,教學(xué)內(nèi)容滯后于科技發(fā)展現(xiàn)狀,培養(yǎng)載體還局限于課堂、校內(nèi)實驗室或校內(nèi)的科研平臺,學(xué)生很難接受到與產(chǎn)業(yè)相匹配的實踐訓(xùn)練。
(三)人才培養(yǎng)質(zhì)量評價方法有待完善
高校在學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評價中處于主導(dǎo)地位,評價內(nèi)容及方式也局限于考勤、態(tài)度以及實踐內(nèi)容的完成情況,人才培養(yǎng)質(zhì)量很少得到行業(yè)領(lǐng)域的評價。
(四)缺乏師生創(chuàng)新管理與激勵制度
新工科要求學(xué)生較高的工程實踐能力和創(chuàng)新意識。除了集中授課的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)外,開放實驗室的良好運行也是促進學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識提升的一種重要保障。教師限于自身繁重的教科研任務(wù),能指導(dǎo)并愿意指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新和實踐的教師少之又少。而學(xué)生如果缺少必要的創(chuàng)新指導(dǎo)與激勵,或長期從事低水平的創(chuàng)新,也非常容易失去興趣。
二、新工科背景下的實踐教學(xué)改革與建設(shè)思路
借開展新工科建設(shè)和工程教育認證的東風(fēng),我校電類專業(yè)的實踐教學(xué)也迎來了改革與發(fā)展的良機。改革中逐步構(gòu)建了以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為引領(lǐng)的“一個中心,兩條主線,三個層次”的實踐教學(xué)體系,即以提高大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及工程實踐能力為中心,以大學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為主線,從學(xué)生能力與素質(zhì)逐漸提升角度分為三個層次:專業(yè)素養(yǎng)與基本能力培養(yǎng)、開發(fā)設(shè)計與應(yīng)用能力培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與工程實踐能力培養(yǎng),具體如下。
(一)調(diào)整人才培養(yǎng)方案,重構(gòu)實踐教學(xué)教學(xué)體系
在人才培養(yǎng)方案中調(diào)整了實踐課程設(shè)置和內(nèi)容,以O(shè)BE理念將社會需求轉(zhuǎn)化為學(xué)生不同方向和不同層次的能力培養(yǎng)目標,增加了“創(chuàng)新工程實踐”“競賽實訓(xùn)”等實踐教學(xué)環(huán)節(jié),使得實踐教學(xué)占總學(xué)分的38%以上。各實踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容具備持續(xù)性和系統(tǒng)性,建立以“設(shè)計單元—專項設(shè)計—科研項目”為主要目標的遞進式實踐教學(xué)模式,注重培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識。
以電子技術(shù)方向相關(guān)課程為例,學(xué)生在學(xué)習(xí)了模擬/數(shù)字電子技術(shù)、電路設(shè)計與制版之后,需要將《電子技術(shù)課程設(shè)計》中所設(shè)計的電路繪制并加工成PCB電路板,然后在《電子工藝實習(xí)》中焊接調(diào)試,隨后該開發(fā)板將會作為《單片機原理與應(yīng)用》《競賽實訓(xùn)》《畢業(yè)設(shè)計》等實踐環(huán)節(jié)的實施平臺。這種教學(xué)安排中,每個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)都有實物成果,促進了學(xué)生工程實踐能力的提升,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力,激發(fā)其創(chuàng)新意識。
(二)不斷完善實踐教學(xué)手段和考核評價體系
利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)建設(shè)信息化的實踐教學(xué)平臺,將云端實驗系統(tǒng)、虛擬仿真等技術(shù)引入實踐教學(xué)中,充分利用MOOC/SPOC教學(xué)手段,通過開設(shè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室、線上課堂,設(shè)置互動交流板塊,利用“虛實結(jié)合”的方式吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,強化知識學(xué)習(xí)。
同時,根據(jù)課程培養(yǎng)目標以及多層次遞進式的實踐教學(xué)方式,逐步形成并完善多元化的實踐教學(xué)評價體系,注重實踐學(xué)習(xí)過程的評價,綜合考慮學(xué)生的過程表現(xiàn)、報告撰寫、團隊協(xié)作能力、競賽獲獎等因素,引導(dǎo)學(xué)生建立更加自主、積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。
(三)依托教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目,深化校企合作、產(chǎn)教融合
近年來,通過教育部協(xié)同育人平臺,相關(guān)專業(yè)共建了多個實驗室和教學(xué)示范區(qū),不僅僅引入企業(yè)的技術(shù)和工程經(jīng)驗,更是讓企業(yè)參與到學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng)中,讓合作企業(yè)的管理人員、高級技術(shù)人員參與制定實踐教學(xué)內(nèi)容甚至指導(dǎo)學(xué)生的實踐教學(xué),不斷落實信工的教學(xué)理念。學(xué)生通過協(xié)同育人平臺逐步參與到教師的科研項目中,而教師的科研成果也逐漸融入實踐教學(xué)中,實現(xiàn)了科研對教學(xué)的反哺。
(四)加強實驗室開放,實現(xiàn)學(xué)生的自我成長
首先,充分利用信息化技術(shù),加強實驗室的開放性,逐漸完善實驗室設(shè)施及管理制度,建設(shè)一批能夠做到全天候開放的實驗室,逐步落實“構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—應(yīng)用”的國際工程教育理念。通過師生共同努力,逐步開發(fā)完成了電子門禁系統(tǒng)、實驗室預(yù)約管理系統(tǒng)、實驗器材及設(shè)備自動借用及管理系統(tǒng)等,并安裝了視頻對講和監(jiān)控系統(tǒng),建設(shè)了一批能夠全天候開放的實驗室。其次,逐步完善了開放實驗室的學(xué)生自主管理制度,解放實驗室指導(dǎo)教師的同時,也培養(yǎng)了學(xué)生的自我管理和自我成長能力。然后,日常管理中給予學(xué)生更多的自主權(quán),組建創(chuàng)新實踐的學(xué)生“傳幫帶”梯隊,從而形成完整的實驗室制度和傳承。
(五)積極吸納行業(yè)企業(yè)介入教育評價,促進人才培養(yǎng)機制改革
制定靈活的校企雙向交流機制,吸納企業(yè)聯(lián)合共建校內(nèi)人才培養(yǎng)實踐教學(xué)平臺,將企業(yè)制訂的實習(xí)實踐環(huán)節(jié)考核標準引入到學(xué)生畢業(yè)考核要求中。充分發(fā)揮行業(yè)企業(yè)專家、校外專家的引領(lǐng)作用,調(diào)動師生共同的創(chuàng)新積極性。在人才培養(yǎng)評價標準制定、培養(yǎng)模式設(shè)計、課程質(zhì)量標準等過程中,廣泛征求行業(yè)企業(yè)建議,建立行業(yè)企業(yè)共同參與的動態(tài)評價機制,實現(xiàn)以評促建、以評促改的制度,促進人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。
三、總結(jié)
新工科背景下,傳統(tǒng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式面臨著巨大挑戰(zhàn)。我校針對電氣類專業(yè)構(gòu)建的實踐教學(xué)體系改革思路,在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力方面也取得了不錯的效果,下一步我們將繼續(xù)深入構(gòu)建協(xié)同育人平臺,為培養(yǎng)新工科背景下的新型應(yīng)用型人才而不懈努力。
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基金項目:2018年山東省教育廳,山東省本科高校教學(xué)改革研究項目(M2018X201),項目名稱:多學(xué)科交叉、產(chǎn)教融合的機器人工程專業(yè)建設(shè)研究;2019年山東交通學(xué)院教研教改項目(2019YB28),項目名稱:新工科背景下基于OBECDIO理念的電類專業(yè)實踐教學(xué)體系改革探討;2018年山東省研究生導(dǎo)師指導(dǎo)能力提升項目(SDYY17193),項目名稱:船舶與海洋工程專業(yè)碩士人才培養(yǎng)體系構(gòu)建及創(chuàng)新工程實踐能力培養(yǎng)研究
作者簡介:王常順(1984—),男,漢族,山東高密人,碩士,副教授,從事嵌入式系統(tǒng)方向、計算機控制的教學(xué)與科研工作。