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高职院校的生源基本上是初高中学习成绩处于中下等的学生,该类学生学习存在障碍有各种因素、有些是智力因素、有些是非智力因素、深入了解高职的学生状况,普遍认为后者所占比例更高。这些学生大部分存在学习积极性不高、缺乏学习的主观能动性,主要表现为:没有明确的学习目标和学习计划、精神状态懒惰松懈、缺乏求知欲和上进心、感受不到学习压力、缺乏社会责任感等等,一旦学习上遇到困难,没有较强的自信心、毅力和能力去克服,而是选择放弃努力,甚至放弃学业;上课经常迟到、旷考、考试作弊,课余大部分时间打游戏、或做与学习无关的事情,课余很少有自己主动探索、寻找与学习有关的资料等等。连与自己未来职业岗位有关的资料也很少主动去寻找,造成这些学生对自己的未来专业岗位、职业了解也不清楚,由于此进一步加强了他们在专业方面的学习没有目标,继而没有毅力。如何才能更好地在校期间及时获得就业岗位中前沿的与专业相关知识和技能的信息,从此方面激发学生的学习积极性 ,本文就在校学生如何借助往届学生毕业顶岗实习和毕业设计的有关的信息为契机提高自己的学习积极性作一探讨。
一学情分析
近年国内高职一直致力于改革,各高职院校纷纷学习德国的教育模式,但是由于国家的国情和学生的基础不一样,德国高校往往是从学生就开始培养企业的终身制,即很少有员工频繁跳槽,学生一进校就基本决定了自己以后要进哪家企业,他们的理念是终身服务于一个企业,基于此德国的学生在校学习期间岗位针对性就较强,这也得益于德国有很强的校企合作,学生在校期间学习的内容就是就业后企业的生产技术内容。因为搞专业的都是很清楚,企业生产的产品不一样,设备、工艺等都完全不一样,虽然基本技术是一样,但是在专属技术方面会出现在甲企业能适用到乙企业不一定能适用的情况,因此企业人员如果频繁更换单位会在熟悉企业基本生产情况中耗去更多的时间和精力,同样起点的职员新员工和老员工相比会落后几年,因此学生在学校期间就针对企业具体岗位和生产情况进行学习,那么就业后就能更早、更快地适应岗位。但是针对目前国内的就业机制以及校企合作的情况,学生在校期间,大部分高职学生不能确定毕业后自己进入到哪一类的企业、哪一类的岗位工作,即使能确定,频繁更换岗位的现象也是很普遍。鉴于此我们的学生只能学习基础的、典型的基本知识和技能,否则学生所学的东西有可能太过于狭窄而不能适应毕业后未知的岗位要求。高职的教材大部分设置的内容也是基本知识和本行业典型的项目,虽然我们任课教师平常也会举一些企业的实例,但是任课教师由于受课时的限制以及仅凭任课教师本人所带的毕业环节的学生有限,所了解的企业情况信息也是较局限,况且每一门课没有更多的时间学习不同企业的各种生产岗位的知识和技能,因此造成大一、大二的学生在暑期进企业实习时有这样的假象的认识:在学校两年多的时间不如在企业两个月暑期实习学的东西多。
二 毕业顶岗实习和毕业设计分析
毕业顶岗实习是在校生对大学期间所学基本知识和基本技能在实际岗位的应用,这些学生会进入不同的企业,有些甚至是不同的行业,就业范围很广泛,例如机电一体化专业,凡是有设备的企业,都是机电专业学生就业的岗位对象,因为生产设备需要学生维护管理与维修,因此机电一体化专业的学生所接触的企业情况非常复杂,有各行各业,机器设备很多都是在校学生从来没有接触过的,尤其是各行业的专用机床设备,随着现在企业的转型升级脚步的加快,企业的设备许多需要自己进行自动化升级,工艺、设备更新很快、很多都是学生以前从没有听到过和看到过,更不用说接触过,而这些是在校期间是给不了的,因此要求高职就业的学生也适应企业的发展情况,因此学生刚开始实习时,他们会有一种错觉,觉得我在学校呆了那么长的时间都白呆了,现在遇到的东西学校根本都没有学过。而这些毕业顶岗实习学生所遇到的企业情况就是一个行业和一个专业再前沿的专业技术,他们能了解到本地企业生产、设备、工艺的有关情况,这些信息如果能传递给在校的学生,那么也能使在校期间的学生了解到自己以后到企业岗位后需要哪些专业技术知识和技能,顶岗实习的的信息内容更具体、范围更广,深度更深,这些信息是在校生其他渠道很难能获得的。
三 策略
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)32-0041-02
实践教学是高等院校教学过程中极其重要的一个教学环节,是理论联系实际的极好体现。它不仅是学生获取知识的必经之路,而且是培养学生动手能力、科学研究能力和创新能力的重要环节。实践教学质量的高低将直接影响人才培养的质量和学生毕业后的就业。因此,深化实验教学改革,充分发挥实验教学和实验室的作用,对提高实验教学质量和培养学生的综合能力有着积极的作用。
《测试技术》是机电类专业必修的一门专业基础课,同时也是一门实践性很强的课程,要使学生真正掌握好这门课程,必须在重视理论教学的同时,充分重视实验教学,强调实验教学在能力培养和学习中的主体地位。然而长期以来,实验教学一直没有受到应有的重视,实验教学效果远没有达到应有的要求。
一、实验教学存在的问题
1.实验学时有限,实验项目设置少。我院《测试技术》课程计划34学时,其中课堂教学28学时,实验6学时。由于实验学时有限,实验项目的设置数量明显不足。利用现有设备测试技术实验项目可开出20多项,目前只安排了3个实验,而且是最基本的验证性实验。由于设计性、综合性实验花费课时多,所以在规定的计划学时内很难真正实施。
2.实验过程中缺少主动性和创新性。实验教学一直被看作是课堂教学的辅助和补充,是从属于课堂教学的教学环节。实验项目、实验目的、实验内容、实验方法和实验步骤都是由任课教师事先规定好。实验教学基本上实行的是“课前预习—课堂实验—课后学生完成实验报告—教师评阅”的教学模式。[1]实验达不到应有的效果,阻碍了学生动手能力和创新能力等综合技能的全面提高。
3.学生基础参差不齐。新疆农业大学是一所综合性大学,在每年招收的本科生中80%为本地生源,20%为疆外生源.。疆外生源质量普遍好于疆内生源。在招收的本科生中民族学生占到40%左右。农科院校的民族学生多数来自农村和偏远山区,进入高校前基本上没有学过汉语,进入大学后虽然经过一年的汉语学习,但是在进入专业课的学习阶段,所有学生使用材,统一授课进度,专业课几乎全部是汉族老师授课,绝大多数老师不懂民族语言,所以民族学生适应纯汉语的专业课教学困难很大。由于学生基础参差不齐,很难保证学生都能达到实验教学要求。
4.实验的考核方式不能反映学生的实验能力。《测试技术》课程的考核成绩是由平时成绩、理论考试成绩和实验成绩三部分,其中实验成绩只占20%,以致于学生对实验的重视度不高。在实验中,一般4~5人为一组,只有部分学生能积极主动参与操作实验全过程,另一部分学生只是在一旁看实验。由于实验报告中的实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、实验数据等内容具有可复制性,抄同组同学的实验记录来应付实验报告的现象就会出现。由于实验学生多,又无详细的实验记录,指导教师根据实验报告和考勤来评定的实验成绩不能客观反映学生的实验能力和水平。
二、实验教学改革与实践
实验教学改革应突出“以学生为本”的现代教育理念,以提高学生综合素质、工程实践能力、创新精神的实践教学培养为目标,着重提高“动手能力、应用能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力”为指导思想,构建实践教学新体系。
1.实验室建设。学院根据实验设备的使用情况和特点,对部分实验设备和实验室进行了整合。整合后的测试技术实验室,归属于实验中心统一管理,建立了6个大型仪器设备共享平台,面向专业开放实验室,为学生创新和培训基本专业技能提供了良好的环境;充分发挥了测试技术实验室为《测试技术》及相关课程实验服务的作用。
2.实验教学内容的优化。基于“以学生为本,学、做、创并举”的实践教学理念,结合学科的特色和我院学生的特点,对现有的实验教学内容进行了优化,开设了多层次的实验。首先是保留了部分基础性实验,其目的是培养学生的基本实验技能,学生通过实际操作和虚拟实验对专业基础的基本知识进行验证,加深对专业理论知识的理解。其次是加强了综合性、设计性实验的教学内容,主要是培养学生综合运用多方面知识解决问题的能力,使学生的实际操作技能和综合能力进一步得到训练与提高。再则是将我院老师的科研成果融入实践,引导学生参与科研项目,学生可根据自己的兴趣,申请创新实验项目。从多层次、多方面来培养学生的兴趣及测试技术知识的应用能力,同时也为学有余力的学生提供一个创新平台。测试技术主要实践环节如图1所示。
具体做法如下。①利用多媒体和虚拟实验系统把部分实验室搬到课堂。例如在“信号分析理论”教学中,授课教师利用虚拟实验教学系统,把信号的合成与分解、典型信号的频谱分析、典型信号的相关分析、信号的能量泄漏等内容在课堂上演示出来,教学内容既形象又生动,使得原本深奥、抽象的理论,变得不再枯燥,图2为利用虚拟仪器库演示的信号波形的合成与分解。在讲授传感器原理时教师利用授课的计算机资源在课堂上穿插演示实验。[2]例如利用鼠标、麦克风、摄象头等现场演示传感器是如何将被测物理量转化为电量和测试信号。②针对学生基础的不同,我们在必做实验的基础上,增加了多项选做实验及开放性实验。例如:传感器原理开出12个实验项目,必选2个(必选项目1是金属箔式应变片单臂、半桥、全桥比较,验证单臂单桥、半桥、全桥的性能。必选项目2是差动变压器性能,了解差动变压器的原理及工作情况。),学生可根据自己的学习情况、专业特色、兴趣爱好选择选修实验项目,鼓励学生在实验过程中不仅应用已学过的知识,而且还应学会主动积极探索专业技术的前瞻性。③把部分综合性实验从理论课中剥离出来独立设课,较好地解决了实验设备有限和实验学时数限制的问题。我院把原分属于《控制工程》、《现代测试技术》、《机电一体化》等课的实验重新组合,设置了一门独立的《测控技术综合实验课》,计划26学时。其目的是把与测控系统相关的多门课程,共同实践于典型的测控系统中,让学生了解硬件、软件、对象之间的内在联系,整体与部分之间的内在联系,多门课程之间的内在联系,在掌握单门课程的同时,掌握系统工程的方法。[3]④把老师的科研成果转化为实验教学资源,对培养学生的科研意识和实践能力发挥了良好的作用,鼓励学生参加教师的科研项目。
3.实验教学方法的改革。实验室向科研人员、研究生及本科生开放,采取预约登记方式,合理安排时间和实验项目,保证了科研、研究生教学工作及本科生毕业设计、论文、大学生第二课堂活动工作的顺利开展。为我院大学生参加全国电子科技大赛、紧缺人才大学生创新项目等活动提供了试验场地和实验条件,为我院学生在科技创新方面取得较好的成绩奠定了坚实的基础。
4.考核方式的改变。考核的主要作用在于改善和促进学生的学习。要真正衡量一个学生的实践能力,只凭一份实验报告和几组实验数据是不够的。因此,应根据不同实验内容采取不同的考核方法。专业基础实验和综合设计实验考核形式主要有:①预习报告+实际操作+实验报告;②笔试+实际操作;③口试+实际操作等。科技创新实验考核形式为现场演示+答辩+实验小论文,并将其综合评分。对实验课程,我们还建立了规范的考核制度,实行学分制。只有健全的考核制度,才能让学生重视实验,其学习知识、解决问题的主动性才能被很好地调动起来,实验才能达到良好的效果。
三、结束语
本文结合《测试技术》实践教学的特点和要求,从优化实验教学内容、改进实验教学方法和实验教学手段,加强实践教学环节等方面探讨培养学生能力的方法。通过近几年的应用效果来看,拓宽了本专业学生的专业知识面,促进了学生学习实践技能的积极性,使学生的动手能力和创新能力得到了有效地锻炼。虽然取得了一些成绩,但有些方法还必须在实践中不断修正与完善。
参考文献:
[1]林玉池,毕玉玲,马凤鸣.测控技术与仪器[M].北京:机械工业出版社,2005.
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.12.021
Abstract Under the program accreditation background of the engineering education, the undergraduate teaching should highlight the principle of the application and practice. At the same time, the training objectives development must meet the current social needs, and the training objectives not only include the requirements when students graduate, but also reflects the expected achievement success in the social and professional field after students graduated 5 years. The education reform of the reverse design research for the practice curriculum system based on graduation requirements, and actively explore and to build a practical teaching system for the demands of professional personnel training, and scientifically and objectively set the practical curriculum system, which can ensure the training objectives and the graduation requirements are fully realized.
Key words program accreditation; graduation requirement; vehicle engineering; practical course system; reverse design
0 前言
目前,我国普通高等学校的工科在校生约 700 万人,居世界首位。①但我国工程教育目前普遍存在着工程实践教育严重不足,毕业生难以满足企业的用人要求等问题。主要表现为:工科专业课程体系相对陈旧;学生的工程实践训练相对缺乏;教师队伍普遍缺乏工程经历;工程专业毕业生普遍缺乏团队协作能力、有效的人际交流能力等现代工程能力。②据世界经济论坛《2012-2013 年度全球竞争力报告》显示,美国 81% 的工程专业毕业生能够立刻胜任工作,而中国只有 10% ,这说明我国高等教育存在与社会需求相脱节、学生实践能力薄弱等问题。工程教育认证通过引入第三方机构对相关专业进行认证,可有效提高学校教育教学质量,缩小高校培养目标与用人单位需求之间的距离,其作用正日益受到政府、高等院校和企业的重视。③
为确保毕业生质量,工程教育专业认证提出了10条通用毕业要求,认证专业必须通过评价证明所培养的学生达到这些毕业要求,确保毕业生质量。就目前我国的工程教育现状,毕业要求的达成主要是通过合理设置理论课程系统和实践课程体系得以实现,而其中实践课程体系是不仅是理论联系实际的重要环节,而且是训练学生基本技能、全面提升专业素质的重要途径。本项目以我校车辆工程专业工程教育认证进入持续改进阶段为背景,开展基于毕业要达成的实践课程体系反向设计研究,对提高毕业生工程实践能力和创新能力具有十分重要的意义。通过对已发表的文献进行分析,当前的研究中还存在以下问题与不足,④⑤例如未在工程教育认证制度背景下,针对培养目标、毕业要求探讨课程体系的优化问题。因此,在工程教育专业认证背景下,基于毕业要求达成对实践课程体系进行反向设计是否有必要。
1 基于毕业要求达成的实践教学活动的反向设计
1.1 基于培养目标的毕业要求反向设计
在工程教育专业认证背景下,应突出应用性和实践性的原则,制定的培养目标必须符合当前社会需求,并能对未来发展有合理的预期,即培养目标不仅包括学生毕业时的要求,还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就,因此有必要根据培养目标进行毕业要求的反向设计,步骤如下:首先根据培养目标分解出实践能力,根据实践能力对认证标准的通用毕业要求进行反向设计,提出毕业要求的指标点;然后再根据毕业要求的指标点对实践教学活动进行反向设计。拟建立的培养目标、毕业要求、实践课程体系之间的关系表。在此关系表中,通过实践课程体系的实践教学活动实现毕业要求的达成,最终实现车辆工程专业的培养目标。
1.2 实践教学活动的反向设计
首先将我校车辆工程专业制定的11条毕业要求进行指标点分解,力求将宏观、抽象的毕业要求具体化和具有针对性;然后根据指标点反向设计包括理论课程实验、实践课程、课外活动在内的实践教学活动;最后,为了考核毕业要求的达成度,制定相应的考核方式、达成度评价周期,并形成记录文档。以毕业要求4的2个指标点为例进行说明,对于指标点――能熟练运用车辆工程基础知识解决实际问题,反向设计的实践教学活动为:理论课程实验――汽车电控单元与接口技术、汽车理论、汽车试验学;实践课程――汽车设计课程设计、毕业设计。对于指标点――熟悉现代汽车制造工艺流程和先进制造方法,反向设计的实践教学活动为:论课程实验――汽车制造工艺学;实践课程――生产实习、毕业实习;课外活动――挑战杯、大学生方程式赛车竞赛。采取的考核方式以提交报告和参加竞赛为主,达成度评价周期定为整个本科学习期间,需形成的记录文档包括课程设计说明书、设计图纸、毕业论文、实习报告、实验报告、学科竞赛获奖等。
2 基于毕业要求达成的实践课程体系结构反向设计
2.1 构建实践课程体系与理论课程体系的新型关系
建立两者之间的新型关系,是进行实践课程体系调整的基础。以毕业要求为核心,以课程体系为要求达成手段,构建实践课程体系与理论课程体系的关系结构。其中课程实验主要实现对理论课程知识点的实证,创新性课程实验由对应课程的多个理论知识点支撑,而综合性实践环节由多个理论课程支撑。在此关系中,实践课程体系与理论课程体系为并行关系,并非传统的实践课程为理论课程服务的关系。为了确保毕业要求所体现的实践能力有效达成,可调整理论课程的知识点,甚至配置相应的理论课程。
2.2 实践课程体系结构的调整
工程教育专业认证制度下的毕业要求对毕业生的人文素质、终身学习能力、团队协作、国际视野等方面提出了新要求,因此有必要对原有的实践课程体系需要进行调整,使新实践课程体系能达成毕业要求新增加的指标点。以毕业生应具有终身学习能力这一毕业要求为例,应增加培养学生自学能力的实践课程。或是在原有实践课程增加相应实践内容,例如在毕业设计中增加新知识的应用内容,通过自学提高学生自学能力。
3 基于毕业要求达成的实践课程反向设计
3.1 基础课程实验反向设计
基础课程实验以促进掌握基本理论为目标,实验内容以基本理论的实证为主。根据课程教学大纲所定的知识点和毕业要求,反向设计课程实验的项目和实验内容。以“大学物理实验”课程为例说明如下:首先根据该课程教学大纲规定知识点情况确定需要的实验项目;然后车辆工程专业的毕业要求2的指标点2(“能系统或过程进行数学建模,并达到适当的正确性和可用性”)设计实验内容。由于该指标点强调的是数学建模能力,因此针对“运动定律与力学中的守恒定律”知识点设计动量守恒定律验证实验的内容时,应通过建立动量守恒定律的数学模型进行定律验证。
3.2 专业基础课程和专业课程实验反向设计
基础课程实验以夯实专业基础知识为目标,实验内容以汽车原理理解为主。根据汽车的重要组成子系统,确定课程实验的项目,根据毕业要求反向设计课程实验的内容。以已实施的“汽车电控单元与接口技术”课程实验为例说明。电机驱动系统是纯电动汽车的重要系统,根据毕业要求4的指标点1、3和4,以及毕业要求7的指标点3(“综合考虑环境、法律、伦理等影响因素的制约,能充分论述设计的合理性”),确定开设纯电动汽车驱动系统实验,反向设计实验内容包括驱电池管理、电机控制、行驶负载模拟三大部分。对于毕业要求4的指标点1――用于车辆工程基础知识解决实际问题,反向设计思路为“驱动系统性能是保证纯电动汽车动力学、经济性和续驶里程的关键,但目前仍有很多关键技术未得到解决”,反向设计的项目为驱动系统实验。对于毕业要求4的指标点3――能应用先进的机电一体化及电控技术,反向设计思路为“电机控制,SOC 预测、能量管理、充放电均衡是驱动系统的关键电控技术”,反向设计项目为电机控制实验、电池管理实验。对于毕业要求6的指标点3――综合考虑环境、法律、伦理等影响因素的制约,能充分论述设计的合理性,反向设计思路为“目前国家对电动汽车驱动系统实验制定了相应的行驶工况模拟方法,且驱动系统要求满足“双百”指标,即续驶里程超过100km,最高车速超过100km/h,以上需要考虑的因素必须进行行驶负载模拟实验”,反向设计项目为行驶负载模拟实验。
4 结论
在工程教育专业认证背景下,基于毕业要求达成对车辆工程专业实践课程体系进行反向设计,首先根据培养目标进行毕业要求的反向设计,拟建立的培养目标、毕业要求、实践课程体系之间的关系;然后基于毕业要求达成进行实践课程体系结构的反向设计,构建实践课程体系与理论课程体系的新型关系;最后基于毕业要求达成对基础课程、专业基础课程和专业课程的实验进行反向设计。
论文资助项目:湖南省普通高等学校教学改革研究项目(湘教通[2014]247号),学生能力导向的机械类专业工程训练改革与实践,回归工程实践的机械类专业工程教育人才培养模式改革与实践
注释
① 张学洪,张军,曾鸿鹄.工程教育认证制度背景下的环境工程专业本科教学改革启示[J].中国大学教学,2011(6):37-39.
② 罗卫兰,骆健,王海艳.基于专业认证的计算机专业课程体系改革[J].中国电力教育,2014(30):54-55.