文章编号:1673-5862(2023)05-0450-04
摘"""要:目前,工程教育专业认证已成为保障高等教育工程教育质量的重要措施。为适应工程教育认证的需求,并达成专业毕业要求与培养目标,针对昆明理工大学测控技术与仪器专业的“创新实践”课程进行了一系列教学改革。首先,依据专业毕业要求明确课程目标,设计了以学生为中心的教学活动,教师通过引导学生开展文献调研、材料撰写、课堂报告讨论等教学活动,培养学生的工程意识与创新实践能力;其次,建立了包括小组互评、个人自评和教师评价的多元主体课程考核机制;最后,通过课程目标达成度分析,进一步进行教学过程的持续改进。研究表明,该课程改革有效地提升了学生的创新实践能力。
关"键"词:工程教育; 专业认证; “创新实践”课程; 教学改革
中图分类号:G64""""文献标志码:A
doi:10.3969/j.issn.1673-5862.2023.05.012
Teaching reform of “Innovative Practice” course in the context of engineering education accreditation
ZHAO Zhengang1,2, ZHANG Dacheng1,2
(1. Faculty of Information Engineering and Automation, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China;
2. Yunnan Key Laboratory of Computer Technologies Application, Kunming 650500, China)
Abstract:The professional accreditation of engineering education has become an essential guarantee for the quality of engineering education in higher education. In order to adapt to the needs of engineering education certification and reach the professional graduation requirements and cultivation objectives, this paper carries out a series of teaching improvements for the “Innovative Practice” course of measurement and control technology specialty at Kunming University of Science and Technology: 1) The teaching objectives of the course are clarified according to the graduation requirements of the specialty. Student-oriented teaching activities, such as literature research, material writing, and classroom report discussion are designed to cultivate students'"engineering and innovative practice abilities; 2) A multi-subjective course assessment mechanism is built, including personal, mutual, and teachers'"assessments; 3) The course objectives are analyzed to further develop the continuous teaching process and improve students'"practice abilities. The research shows that the reform has effectively improved the students'"innovation practice ability.
Key words:engineering education; professional certification; “Innovative Practice” course; teaching reform
国际通行的工程教育专业认证是保障工程教育质量的关键制度,也是优化高等学校工程人才培养模式、加速我国高等教育与国际工程教育接轨的有效途径[1-4]。《华盛顿协议》是全世界最具影响力的国际本科工程学位互认协议,我国在2006年便开始了工程教育专业认证工作,并于2016年成为《华盛顿协议》的正式会员[5-6]。在工程教育专业认证的背景下,社会经济的发展不仅要求高校毕业生具备足够的专业基础知识,更需要其具备知识的实践应用能力[7-8]。高校作为人才培养的基地,在承担学生专业知识与技能传授的同时,更应该注重学生工程能力的培养[9-11]。因此,高校要将工程教育认证标准落实到具体课程的教学内容及教学模式上[12-13],以工程教育认证的理念为抓手,充分体现以学生为中心、以产出为导向的核心教育理念。
昆明理工大学测控技术与仪器专业2019年通过了工程教育专业认证,该专业“创新实践”课程依据专业认证核心理念,以学生创新与实践能力培养为主线,从技术创新与实践的角度来培养学生的工程实践能力。教学过程由传统的教师讲授转换为教师讲授、学生调研、课堂报告与讨论相结合的方式,充分调动了学生学习的积极性。同时,通过设计多元主体的考核方式,使评价结果更加客观,对课程目标进行达成度分析也使得教学过程得到持续改进。经过2轮的教学比较,证明该课程的教学改革能够实现教学过程的持续改进与教学目标的有效达成。
1"课程目标的设定
依据专业培养目标,参照中国工程教育认证通用毕业要求标准,结合专业自身特点,经专业教学指导组、专业教师及校外专家的共同研讨,昆明理工大学测控技术与仪器专业制定了共12大条33个小点的毕业要求,该要求完全覆盖了通用标准的要求范围。
教学活动是学校进行学生能力培养、毕业要求达成的最重要途径。基于此,经专业教学指导组、教学团队共同讨论商议,“创新实践”课程的教学目标需要对如下毕业要求进行支撑:
1) 能够撰写可行性分析报告、技术报告等相关的专业文档;
2) 具有文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的能力;
3) 掌握流程工业自动化领域中涉及的经济与管理基础知识。
针对“创新实践”课程需支撑的3条毕业要求,结合课程教学内容,经全部任课教师讨论,确定该课程的教学目标如下:
1) 课程目标1:掌握专利申请书、创新技术研究方案撰写的方法与技巧;
2) 课程目标2:能够通过查阅文献获取相关信息,掌握测控技术相关创新实践的基本方法与技巧;
3) 课程目标3:能够结合专业相关前沿技术,合理设计流程工业自动化领域中复杂工程问题的解决方案,具备一定的工程意识,并在方案中综合考虑经济和管理因素。
毕业要求指标点与课程目标之间的支撑关系见表1。
2"设计以学生为中心的教学活动
教学活动设计是否科学、合理将直接影响到课程目标的达成度。因此,依据专业认证理念和专业知识体系架构,结合课程目标,“创新实践”课程教学团队制定了一套符合专业特点、适合学生能力培养的教学活动。由于以教师为中心的课堂教学不能充分挖掘学生的潜能,为实现以学生为中心的教学理念,“创新实践”课程教学团队重新修订和完善了教学大纲,加强了教学过程中学生的参与度,进一步深化了学生的工程意识与创新实践意识,使学生更加积极参与课堂教学。
为达成课程目标1,教师需引导并指导学生撰写专利申请书、创新技术研究报告、项目申请书等相关文档,使学生掌握撰写研究报告的基本方法和技巧;为达成课程目标2,教师需在课堂教学中引导学生通过多种方式开展调研工作,并对调研结果进行分析与整理,使学生具备较好的文献检索与资料查询的能力;针对课程目标3,教师在学生整理调研材料、准备课程报告等环节中,需不断强化学生对经济与管理等方面因素的考虑,并要在技术创新方案的设计与完善过程中充分体现经济与管理等非技术因素。
课程整体教学环节如图1所示。
3"多方位的课程考核方式
“创新实践”课程的成绩评定由形成性评价和终结性评价组成,其中形成性评价占30%,终结性评价占70%。
课程目标的形成性评价过程主要包含课前分组调研与课内分组讨论,评价分值由小组得分、组内学生互评得分与教师对学生个人的评价得分3个部分构成,形成了多元主体的互评机制。
小组得分的评价主体为任课教师,主要对学生分组调研与讨论过程中所体现的各项观测点的情况进行评价,分值占比为30%;组内学生互评的评价主体为小组内除本人外的其他同学,通过小组内调研与讨论过程中组内同学的分工完成情况、完成效果、体现各项观测点的情况进行评价,分值占比为30%;学生个人表现评价得分的评价主体为任课教师,主要对讨论过程中学生对各项观测点的完成情况进行评价,分值占比为40%。
课程目标的终结性评价主体为任课教师,主要对学生的调研能力、材料撰写能力、非技术因素等观测点进行分项评价。“创新实践”课程的具体成绩构成见表2。
4"课程目标达成评价与持续改进
昆明理工大学测控技术与仪器专业课程评价机制由学院教学指导委员会和专业教学指导组共同制定,评价周期为一个学年。评价工作具体由教研室和课程教学团队责任教师负责实施,评价依据的具体要素包含了教学大纲、评价基础数据、基础数据的合理性评判等。在课程考核的过程中,根据课程目标,以产出为导向,明确了每一项成绩构成的主要观测点,不同的分项得分用于支撑不同的课程目标(表3),并根据课程目标的得分率完成了课程目标的达成情况分析。
根据课程目标的达成情况来剖析教学环节中存在的问题,并明确下一步的改进措施与方案,进一步调整教学方法,实现学生各方面能力的提升。以2021年与2022年课程目标达成度为例(图2),2021年课程目标1的达成情况最好,达成度为0.83,说明通过教学活动,学生具备较好的查阅文献与撰写报告的能力;课程目标2的达成度略低于课程目标1,为0.79,通过分析成绩构成发现,学生查阅的文献虽比较完整,但创新实践的基本方法和技巧比较薄弱,因而教师应重点培养学生该方面的能力;课程目标3的达成度最低,为0.65,说明学生在创新设计方案中对经济和管理因素的综合考虑有待提高,因而教师应在课堂案例教学过程中重点阐述经济和管理因素,引导学生在调研过程中分析经济和管理因素对新技术应用与推广的影响,并在学生撰写报告的过程中引导学生分析非技术因素对创新实践的影响。
从图2可以看出,经过一系列的教学改革,2022年课程目标3的达成度从0.65提升到0.74,虽然仍低于课程目标1和目标2,但相比于2021年有明显提高。同时,课程目标2的达成度也从0.79提升到0.82。
5"结""语
根据工程教育专业认证标准和要求,结合专业自身特点,对昆明理工大学测控技术与仪器专业的“创新实践”课程进行了一系列教学改革。一方面,依据专业毕业要求制定了课程教学目标,修订和完善了教学大纲,并设计了以学生为中心的教学活动;另一方面,建立了多方位的课程考核方式,完成了课程目标达成度分析,并将分析结果用于教学的持续改进。通过上述教学改进措施,进一步提高了课程目标的达成度和学生的创新实践能力。
参考文献:
[1]谷陈,陈鹤鸣. 工程教育专业认证中的教师职责探究[J]. 高等工程教育研究, 2020(3):104-108.
[2]杨慧,闫兆进,慈慧,等. OBE驱动的工程教育课程教学创新设计[J]. 高等工程教育研究, 2022(2):150-154.
[3]邓娇娇,邹艳艳. 复杂工程问题解决能力达成教学实践[J]. 高等工程教育研究, 2022(1):62-67.
[4]郑庆华. 高等工程教育发展: 守正与创新[J]. 高等工程教育研究, 2021(5):44-49,81.
[5]王爽,吕春,王洪志,等. 专业认证理念下提升学生创新能力的新工科课程体系构建[J]. 黑龙江纺织, 2020(2):40-42.
[6]孙亮亮,曹晓玲. 工程认证背景下机械专业《传热学》课程教学改革浅析[J]. 制冷与空调(四川), 2020,34(3):387-389.
[7]张志美,程立英,李柳,等. 基于OBE教学理念的《信号与系统》课程改革[J] . 沈阳师范大学学报(自然科学版), 2019,37(3):284-288.
[8]董晓宇. 基于OBE教育理念的生物工程专业普通生物学课程教学改革[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版), 2022,40(4):338-342.
[9]曹荣敏,吴迎年,付兴建,等. 基于工程教育认证的自动化专业核心课程教学质量评价[J]. 教育教学论坛, 2020(13):86-87.
[10]董洁,彭开香,李擎,等. 工程教育专业认证中课程质量定性评价方法研究[J]. 高等理科教育, 2019(6):56-64.
[11]李慧,廖飞. 工程教育专业认证背景下高校教育质量的提升策略[J]. 西部素质教育, 2020,6(12):146-147.
[12]肇立春,吴隆坤,路飞. 基于工程教育认证体系的产教融合人才培养模式的改革与实践[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版), 2022,40(3):247-252.
[13]王晓薇,姜龙滨. 基于工程教育认证标准计算机类课程体系建设与实践[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版), 2019,37(2):188-192.
收稿日期:2023-05-12
基金项目:云南省科技厅基础研究计划项目(202101AT070131)。
作者简介:赵振刚(1981—),男,内蒙古兴安盟人,昆明理工大学副教授,博士。