王宪彬 邓红星 张文会
摘 要:在加强学生理论知识掌握的基础上,加强学生自主学习和工程实践能力的培养,是目前本科教学中改革的重要方向。文章结合“交通运输系统工程”课程的实际教学情况,将工程教育专业认证的OBE理念应用到教学改革过程中,并介绍了在教学改革实践中教学目标和教学方法改革的具体做法。经过教学实践,该方法取得了良好的效果。
关键词:本科生教育;OBE理念;课程教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2018)11-0006-02
一、引言
工程教育目前已成为我国高等教育的重要组成部分之一。在国家工业化进程中,工程教育对门类齐全和独立完整的工业体系的形成与发展,发挥了不可替代的作用。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育持续改进的重要手段[1]。工程教育专业认证遵循的一个基本理念就是成果导向。成果导向教育(Outcome based education,简称OBE,亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育)作为一种先进的教育理念,于1981年提出后,很快得到了人们的重视与认可[2]。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中指出:要加强人才培养体制改革,更新人才培养观念。深化教育体制改革,关键是更新教育观念,核心是改革人才培养体制,目的是提高人才培养水平。因此,工程教育要适应国家和社会发展需要,遵循教育规律和人才成长规律,进行应用型工程技术及管理人才培养模式的改革。而基于OBE理念的课程教学方法的改革,是进行应用型工程技术及管理人才培养模式改革的基础。
“交通运输系统工程”是学院交通运输类专业的一门专业选修课课程,共32学时,是“交通工程学”“城市公共交通运营管理”和“交通流理论”等专业课的重要辅修课程。
“交通运输系统工程”为交通运输规划与管理决策提供了定性的方法和定量的依据。该课程具有数学基础要求高、系统性和最优性特征,应用性强和多学科交叉性明显的特点。为了培养具有系统思维能力和优化意识的应用型工程技术及管理人才,必须改革传统的教学模式,探索新的教学方法和教学手段。
二、课程教学目标改革
结合交通运输专业人才培养方案,以工程教育专业认证的成果导向(OBE)理念,以及“毕业生能力”的相关标准为基础,引导学生自主学习、开阔视野,注重学生的理论应用培养。确定了如下课程目标。
目标1:使学生了解和掌握交通系统工程的概念、基本思想、基本理论、典型的技术方法,并能够运用其分析交通运输系统工程等领域的问题。
目标2:使学生掌握交通运输系统的分析、预测、优化控制、综合评价、决策和模拟的典型方法,能够在交通运输系统工程实践中应用。课程教学目标与毕业要求的关系矩阵见表1。
三、课程教学方法改革
(一)引入自主学习的课内教学改革
在“交通运输系统工程”课内教学过程中,引入自主学习模式[3],教师的身份由讲授者转换为组织者。
1.教师设计主题发言内容。结合“交通运输系统工程”课程教学内容、课程特点、学时分配以及学生能力,教师围绕课程教学重点内容,为学生设计一些典型的讲授与讨论题目,并在授课初期公示给学生。在教学过程中,根据课程教学进度,教师将定期组织一定比例的学生教授讨论课。为保证课程进度,教师需要设置学生讲授讨论课内容的基本要求和时间节点,并为学生提供相应的参考资料和解决问题的步骤与建议。
2.学生建立自主学习小组。根据自主学习教学模式的特点,将班级的学生分为若干个自主学习小组(每组2—3人)。学生既可以按照特长和兴趣自由组合,也可以按照学号顺序自然组合,并实现全员覆盖。每个自主学习小组在授课初期根据教师提供的典型的讲授与讨论题目自由选择一个题目作为本组的主题发言内容。同时,学生也可以根据自己的兴趣爱好提出本组的主题发言题目。自主学习小组选定题目后,确定小组的分工并随时向教师咨询。
3.学生自主学习。根据讲授讨论题目,每个小组的学生要参与整个过程的每个环节。学生在自主学习的过程中,不仅需要对教材内容进行自主学习,还需要阅读教辅书籍,并通过文献检索查阅相关资料,才能对讲授的内容和讨论题目有较好的理解。自主学习过程使学生主动思考,充分调动了学习的主观能动性。教师在这一过程中随时提供答疑与帮助。
4.学生主题发言展示与自我评估。学生完成本组的讲授与讨论题目的自主学习之后,要求小组进行学习成果的汇报展示。汇报展示主要通过多媒体汇报的方式进行。学生结合讲授与讨论题目,通过制作幻灯片和讲义向教师和同学进行展示。其中讲义要求每组学生为全班每一名学生提供1页A4纸讲义。在锻炼学生对知识总结提炼能力的基础上,还能使学生在课程结束后得到一套完整的自制讲义。自我评估一般是在讲授与讨论题目汇报完成以后,由自主学习小组学生完成,通过让学生总结自己在学习中的收获、遇到的困难与存在的问题,使其能够为后续的自主学习积累经验。
5.教师引导与监控。由于自主学习教学方法具有很强的自主性和开放性,为保证课程内容教授的准确性和教学进度,教师的引导和监控作用就显得更为重要。在教学过程中,教师要重点讲授交通运输系统工程的相关理论知识的联系与应用方法,如运输系统预测方法、优化和评价方法的比较与选择等内容,使学生充分理解课程内容,并提供辅导答疑。为保证教学内容的准确性,本门课程还建立在线课程网站,学生可以随时随地用移动终端在线学习。另外,教师要对各个自主学习小组的进展情况进行监控,确保教学能够顺利进行,同时还应关注每个学生在学习过程中的学习效果。
(二)加强团队协作的课外教学改革
结合国家和学校的大学生创新创业计划,以及学院正在筹建的“智能交通与物联网虚拟仿真实验教学平台”和“道路交通事故分析与再现虚拟仿真实验教学平台”,鼓励学生自发组成团队,培养团队协作能力,努力提高学生在课外实际应用理论知识与团队协作能力。具体形式为在教师指导下,结合相关的课程内容,以学生为主体开展课外科学研究活动。学生团队可以根据组内成员的特长自拟题目,申请项目资助。在得到资助后,利用系统工程的思想和方法进行项目调研分析、研究方案论证和实验设计与实施,在完成项目的同时,使自身业务能力和团队协作能力得到锻炼与提高,教师在项目申请和执行过程中随时提供指导。
(三)增加计算机实践教学
“交通运输系统工程”的相关理论用于解决实际工程问题时,涉及变量较多,约束条件较复杂。传统的理论教学通常只注重模型的建立,问题相对简单,一般可以通过手工计算得到結果。为满足行业需求和毕业生职业发展需要,基于OBE理念,进行计算机实践教学改革。在课程的教学中,增加计算机实践教学环节,使学生学习相关软件的应用。同时,鼓励学生根据相关理论编写或优化程序,利用已有模型求解软件(如Excel 和Matlab等)对“工程问题”求解,提高学生学习兴趣和工程实践能力。
四、结语
“交通运输系统工程”课程教学改革,从改革思路的酝酿到有效实践再到取得良好效果,需要长期的实践和总结。基于OBE理念制定课程教学大纲,开展基于
OBE理念的教学改革与实践,对课程教学改革具有重要的理论与实践价值。
参考文献:
[1]王孙禺,赵自强,雷环.中国工程教育认证制度的构建与完善——国际实质等效的认证制度建设十年回望[J].高等工程教育研究,2014,(5).
[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,2014,(17).
[3]屈波,程哲,马忠.基于自主性学习和研究性教学的本科教学模式的研究与实践[J].中国高教研究,2011,(4).
[责任编辑 包玉红]