工科專業實踐教學教育理念研究

時間:2022-11-05 04:00:41

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工科專業實踐教學教育理念研究

[摘要]從國家政策和國內外研究現狀出發,闡述地方高校工科專業實踐教學體系改革的指導思想和工作思路,指出目前地方高校在實踐教學和創新創業教育中存在的問題及解決措施,提出構建工科專業實踐教學體系和創新創業教育體系的實施方案,這對工科專業實踐教學體系和創新創業教育的開展具有一定的指導意義。

[關鍵詞]地方高校;CDIO教育理念;實踐教學;創新創業

實踐教學是整個教學工作的重要組成部分,其對于工科專業來說尤為重要。實踐教學體系改革應堅持立德樹人的根本任務,秉承社會主義核心價值觀,以創新創業教育為切入點,依托省級教學研究平臺和校級重點教改課題,緊緊圍繞區域經濟發展、產業規劃和企業的實際需要,建立服務菏澤及周邊,具有地方特色與新興戰略產業相契合的實踐能力和創新創業能力培養體系。應進一步優化人才培養模式,探索構建以市場需求、職業需要為核心,以能力培養為主線,以實踐體系為主體的創新創業型人才培養體系及課程內容體系。

一、改革背景及改革思路

(一)國家政策。中共中央和國務院頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》、《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》,國務院《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》(國辦發[2015]36號)、《教育部<關于全面提高高等教育質量的若干意見>(高教三十條)(高教〔2012〕4號)》等文件中都明確提出要堅持立德樹人的根本任務,重視大學生的創新精神、實踐能力和創業意識培養,深入推進教育教學改革和創新創業教育改革,不斷提高教育教學質量,推動高水平大學建設,培養創新型應用型人才。這對當前應用型高校學科專業建設的內涵式發展、產教融合、創新創業教育既有強勁的推動作用,又有迫切的要求。(二)國外高校能力培養理念。[1]CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。在國外,創新教育、實踐教育、工程教育正成為大學的一種制度化理念。美國密歇根大學、麻省理工學院、英國的帝國理工學院等,在其大學理念和使命中都滲透著加強實踐教育的思想,并通過多種途徑提高學生的工程能力和創新能力。在這種制度化理念的框架下,應以培養“成品工程師”為目標,將工程實踐能力、創新精神培養的思想貫穿于人才培養的全過程。(三)國內高校能力培養思路。[2]地方本科高校向應用型轉變,對高等教育改革產生了巨大的推動作用,這既是機遇又是挑戰。地方高校不僅要注重培養目標、畢業要求、課程體系、師資配置、畢業設計等各教學環節的頂層設計,而且更加強調“工程性”——知識、能力、素質協調發展,注重提高學生的創新精神、創業意識和綜合實踐能力。探索通過合作辦學或者加強與行業企業的聯系,要求專業教師具備一定的工程經驗或參與一些工程課題,邀請企業工程人員做兼職教師,加強校企合作、產教融合,為學生提供實訓或工程實踐基地等,體現專業的“工程性”,從而為培養出的畢業生能達到從事工程師職業的學術要求和基本質量標準提供可靠保障。(四)本項目改革指導思想及工作思路。根據菏澤學院“建設特色鮮明的高水平應用型大學”的辦學定位,遵循“校地共建,資源共享,協同創新對接,政產學研用結合”的辦學理念,貫徹以“學生為主體,教師為主導,知識、能力和素質協調發展”的現代教育思想,按照學校“一體兩翼、三經四緯”人才培養思路,縱向上按年級逐步深化對學生的能力培養,引領學生在認識、體驗、實踐的基礎上最終形成較強的實踐能力和創新創業能力。大學四年期間,一年級認識創新創業,二年級體驗創新創業,三年級實踐創新創業,四年級養成創新精神、創業意識和較強的實踐能力、創新創業能力。橫向上按照“1234”實施。一個目標是培養學生的創新精神與實踐能力。兩個核心:強化社會主義核心價值觀教育、創新創業教育。三個層次:基礎實踐、專業實踐、創新創業實踐。四項內容:課程實踐、實踐環節、創新創業、素質拓展。采用建構主義學習理論,利用混合式教學模式,引入CDIO工程教育和專業認證的理念,指導實踐教學體系和創新創業教育體系的建設和改革。在此背景下結合應用型高校工科專業的特點,按照CDIO工程教育理念,開展面向區域經濟的工科專業實踐能力和創新創業能力培養的教學改革和綜合實踐,以“三個平臺、十個模塊、三種能力”培養和“四種實習、兩種設計、一種科技創新活動”為平臺,以突出學生工程實踐能力和創新創業能力培養為主線,提出“基礎技能—綜合訓練—工程能力—創新能力”的實踐課程體系,構建適于創新的“以學生為主體,以項目為載體,任務驅動,自主實踐,重在過程”的專業實踐教學體系,形成了可持續改進的多元化考核評價體系,建立了基于創新創業實踐學分與獎勵政策創新激勵機制和基于校企共建工程實踐的雙向推動機制。

二、主要解決的問題

(一)解決實踐教學體系不健全的問題。在CDIO工程教育理念和“以學生為中心”、“目標導向”和“持續改進”的工程認證理念的指導下,立足區域經濟社會發展需求,遵循學生認知規律,構建“基礎技能—綜合訓練—工程能力—創新能力”循序漸進式,與理論課程內容相契合、與實踐能力提升相呼應的分層次、分模塊、系統化的實踐課程體系。按照應用型人才培養思路修訂人才培養方案,同時細化和制訂每個本科專業的實踐教育教學體系和創新創業教育教學體系(1+2教學體系),完善實踐課程教學大綱,充實更新實踐教學內容,實踐學分占總學分的比例不低于35%,夯實學生的實踐基礎,加強學生的工程意識、實踐能力和創新能力的培養與訓練。(二)解決實踐能力和創新創業能力偏弱的問題。以“做中學”和“學中做”為教育教學理念,探索“以學生為主體,以項目為載體,任務驅動,自主實踐,重在過程”的多元化、開放式、多維度的實踐教學模式改革。針對學生的不同基礎和特點,嘗試啟發式、互動式、開放式、研究式等教學方法,開展普適性教學和個案教學,使學生“感—行—思”三階一體,充分調動其學習的積極性、主動性和創造性,打造高效實踐教學,培養學生的工程意識與創新思維能力。(三)解決實踐考核評價體系不夠完善的問題。以學生發展為中心,以公平、公正、公開為原則,以學生、教師、社會為評價主體,注重定量與定性評價相結合、結果性與過程性評價相結合、學生評教和教師評學相結合,完善具備主體多元、維度多元、形式多元、范式多元、功能多元等5大基本要素的,可持續改進的多元化考核評價機制。通過多元化考核評價機制的運行,實現對實踐環節教與學情況的全方位監控,動態反饋,持續改進,促進實踐教學質量不斷提升。(四)解決能力培養后勁不夠足的問題。建立“雙創”與“共建”雙向推動機制,一是2016版人才培養方案,增加了4個學分的工程綜合訓練和5個學分的創新創業學分;二是在智能制造和工業機器人兩個專業方向上,與山東華興教育集團和青島天信通軟件有限公司開展專業共建,前三年企業嵌入五門實訓課程,最后一年全部在企業實習。(五)解決創新創業教育體系不完善的問題。建立創新創業能力培養有效機制,優化實踐能力和創新創業能力建設方案,建立從項目立項、研發、孵化、轉化等一系列科學有效的機制,完善相關規章制度的保障機制,制定創新創業教育相關管理規章制度,確保各項創業活動規范有效開展。

三、實踐教學體系改革的研究與實踐

(一)轉變教育理念轉變教育理念,構建既相對獨立又科學融合的實踐課程新體系。圍繞“創新精神和實踐能力”培養這一主題,構建平臺+模塊,課內與課外、校內與校外有機結合的創新型實踐教學體系[3]。修訂應用型人才培養方案,制訂本科專業的實踐教育教學體系和創新創業教育教學體系,完善實踐課程教學大綱,充實更新實踐教學內容,實踐學分占總學分的比例不低于35%,促使不同層次的學生自主發展,挖掘學生的學習潛能,實現從實踐動手能力、綜合運用能力、初步設計能力、工程設計能力、創新創業能力的螺旋遞進式培養。1.搭建“三大平臺四大模塊”實踐和創新創業教學體系。三大平臺,即課堂(獨立和非獨立設課的實驗、實訓)、校內(綜合實驗、畢業設計、課外科技活動、學科競賽活動等)及校外(社會實踐、生產實習、畢業實習等),四大模塊,即課程實踐(德育、智育、體育、美育)、實踐環節(入學教育、畢業教育、實驗實訓)、創新創業(創新訓練、學科競賽、創業訓練)、素質拓展(資格認證、社團活動、社會活動),注重三大平臺四大模塊之間的相互聯系,相互補充,并將其全部溶入實踐教學進程,培養德智體美全面發展,秉承社會主義核心價值觀,社會責任感強,基礎理論扎實,富有人文素養、創新精神和實踐能力,具有國際視野的高素質應用型人才。2.整合實驗教學資源、優化實踐教學內容,增加綜合性、設計性、創新性實驗實訓項目。3.加強各種資源向實踐資源的轉化,將科技創新活動成果和教師科研成果有效轉化為實驗項目。以大學生科技競賽項目和科技訓練計劃項目以及橫向課題為引導,將教師的研究思維注入實踐教學過程中,啟發、引導學生,培養學生的創新精神和實踐能力。4.提高學生的職業技能。通過引入職業素質教育,為學生搭建相關資格認證的實踐教學平臺。5.建立高水平的指導教師隊伍。在第二課堂中強化大學生科技創新競賽指導,科學組織競賽活動,搭建科技創新競賽平臺。6.全面開放實驗室、工程訓練中心、產學研基地等實踐場所。鼓勵學生盡早接觸工程實際問題,積極參加科技創新(學科)競賽和科技訓練計劃項目,鼓勵學生早進項目、早進實驗室、早進社團。(二)探索以探索以“感—行—思”為主體的主動式實踐教學模式。探索多元化的實踐教學方法和教學手段,激勵學生主動參與,發揮學生在實踐教學中的主體地位,既尊重學生個性,又注重團隊協作能力的培養和訓練[4]。1.探索以大學生科技訓練計劃、科技創新(學科)競賽等項目為驅動的主動式實踐教學模式。圍繞“課題提出—調研—合理性分析—設計—制備—分析測試—改進—結題”的工程教育主線,探索學生自主構建知識結構、自主設計實驗方案、獨立思考的自主學習模式。2.采用建構主義學習理論,全面實施混合式教學方法改革。針對不同的實踐教學環節,采用啟發式、互動式、開放式、探究式等教學方法。3.實施“導師制”培養模式。按照CDIO工程教育理念,以項目驅動為導向,將創新精神和實踐能力培養引入相關實踐教學環節,鼓勵支持學生進入實驗室和實訓中心參與實踐,提高學生實踐創新創業能力。4.利用現代信息技術,建立互聯網+實踐教學平臺,互聯網+創新創業教育平臺,實現四門省級實訓精品課程和虛擬仿真技術以及各種實踐資源的共享。5.強化與企業的合作。聘請企業工程師作為兼職教師參與實踐教學環節。常年聘請多名企業高工指導工程實踐教學。6.大力開展教學法研討活動。項目組成員定期研討實踐教學,研討教學內容和教學方法的改革與成效。7.強力推進創新創業活動的開展。建立創客中心,邀請知名校友開展講座,舉辦創業大賽。邀請北京方宇博業、一蘭集團等多家企業負責人舉辦講座。(三)建立健全多元化的實踐教學與創新創業教育的考核評價。機制的考核評價機制,實現對各環節教與學情況全方位動態監控監控,不斷反饋并持續改進1.改革“期終考核為主,平時考核為輔”的考核模式。實現定量與定性評價相結合、結果性與過程性評價相結合,從注重“學習成績”向注重“學習成效”的轉變。2.制定實踐能力和創新創業能力考核標準。根據各教學環節和學生培養的要求,提出明確的質量指標,并將其納入畢業考核體系。3.實施多元化考核評價體系。將實踐和創新創業教學質量考核結果、學生評教、教師評學、教師互評、企業滿意度等指標納入實踐教學考核評價體系,從社會、企業、教師、畢業生、在校生五個層面綜合測評,為人才培養質量提供評價反饋。4.定期組織專項評估。根據實踐教學和創新創業教學工作的需要,總結和推廣成功經驗,及時分析和解決存在問題。、

四、改革取得的成效

(一)學生實踐能力和創新創業能力有了顯著提升。學生五年來參加國內外各種大學生科技創新創業競賽,獲得省級及以上獎勵116項,其中國際(韓國)類人機器人大賽獲國際一等獎2項、二等獎2項,世界教育機器人大賽獲特等獎1項,獲中國工程機器人大賽暨國際公開賽一等獎17項,第八屆全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽二等獎,第六屆全國大學生機械創新設計大賽獲二等獎1項等。(二)學生的就業率保持較高水平學生的就業率保持較高水平,考研率明顯提高。近三年本科畢業生的一次性就業率在90%以上。近幾年考上北京大學、北京理工大學、東南大學、山東大學等名校的研究生比例占考研錄取率的1/3,特別是考取名牌大學后進入到面試環節,工科類專業學生的實踐能力和創新創業能力受到了廣泛好評。(三)畢業生受到用人單位的廣泛好評。學生以“踏實工作、吃苦耐勞、動手實踐能力強,善于技術改造與創新”的特點獲得了用人單位的認可和好評。(四)得到上級部門和領導的認可。幾年來有三任菏澤市委書記到機電工程學院實驗室看望慰問一線教師,觀看了學生的機械設計操作和學生自己設計的機器人表演。

[參考文獻]

[1]陳國民.地方高校工科專業CDIO教學模式與實踐共同體實施對策研究——以湖南城市學院為例[J].課程教育研究,2017(16):245-246.

[2]趙暉,彭其安,徐赟.地方高校工科專業實踐教學體系的探索[J].實驗室研究與探索,2017(6):232-234.

[3]吳宏岐,秦少軍,劉霞,李小斌.普通本科院校工科專業階梯型實踐教學體系的構建研究[J].高教學刊,2016(18):11-12.

[4]王新榮,張霞,丁海娟.應用型人才培養實踐教學體系改革研究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2017(11):48-49.

作者:李振武 單位:菏澤學院機電工程學院