工程教育的概念范文

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工程教育的概念

篇1

【關鍵詞】工程教育;大學體育;課改

大學體育在綜合素質教育人才培養(yǎng)體系中承載著其他課程不能替代的功能,為提高體育教學質量,增強體育在教學改革中的貢獻力,充分理解體育在高校專業(yè)建設中的地位和作用,將工程教育理念移植到體育教學上來,推進體育教學一體化改革。

1、采用課內外一體化的教學結構

在先進的工程教育理念啟示和指導下,課上學生可以自主選擇自己喜歡的體育項目進行學習,教學中采用教與學并重的教學結構,既發(fā)揮教師的主導作用,又充分體現學生的主體作用。教師首先引導學生在各自的學科領域內建立大學體育同相關學科的聯(lián)系,并給學生創(chuàng)造獲取具體相關專業(yè)能力的機會,從而培養(yǎng)學生的實踐能力。學生處于開放式的、互動的學習環(huán)境中進行體育知識的學習,擁有大量的經過教師選擇和設計的體育內容,有利于其主動性和積極性的發(fā)揮,有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。課下教師充分利用網絡資源優(yōu)勢,通過對教學內容、學習活動等的設計加工,將學習任務提前布置給學生,使學生在學習過程中既有很大的自,又能保證其學習不會發(fā)生質的偏離,能在適當的時候得到教師或小團隊的幫助來完成學習任務,為學生提供專業(yè)化的學習支持服務,實現課內外一體化教學。

2、構建積極參與的體育教學模式

從體育學科固有特性出發(fā)結合大學體育課程的改革需求,以人的發(fā)展為本,注重學生實踐能力培養(yǎng),強調體育活動中的師生合作、生生合作,提倡建立新型的師生關系,使學生在愉快、和諧、融洽的環(huán)境中獲得身心的全面發(fā)展。課堂外完成分是教師給學生團隊提前布置的作業(yè)任務,利用網絡資源和即時通訊工具指導學生理解作業(yè)任務,讓學生通過學習團隊的合作、探究等方式完成作業(yè)任務。課堂內完成部分是學生針對作業(yè)任務完成情況進行展示,教師根據操作的具體情況,給出中肯的評價,同時充分發(fā)揮爭分搶分機制,鼓勵學生團隊進行各種嘗試,恰當地點撥和指導或監(jiān)督??偨Y部分由學生對團隊學習過程中的得失進行總結,為后續(xù)活動的開展提供參照性的意見和建議。整個過程都由學生團隊自己去完成,教師只起指導、咨詢作用。在實踐過程中,將自身專業(yè)知識以及相關學科融入到體育學科中來,課內與課外、學校與社會、個人與團隊有機地結合在一起,以成果展示的形式完成作業(yè)任務,最大限度地促進學生身心和諧、健康地發(fā)展,實現學生實踐能力與創(chuàng)新能力的雙重培養(yǎng)。

3、運用工程教育的過程性培養(yǎng)策略

大學體育教學是在學生“想學”的心理基礎上開展的,老師首先要激勵學生的學習動機;其次要讓學生知道學什么以及學到什么程度,調動學生的主動參與意識;最后要采用易于學生知覺和理解的方式去教。結合體育教學實踐性強的操作優(yōu)勢,科學合理運用工程教育的過程性培養(yǎng)策略。

(1)團隊創(chuàng)建策略,這一策略實現個人人際交往的知識和能力培養(yǎng)。團隊精神和溝通能力是未來職業(yè)活動中必須具備的基本素質,為實現這些基本素質的培養(yǎng),在大學體育教學中引入團隊概念構建有效學習團隊。在教學活動過程中,結合學習任務選擇時機合理地安排學習任務,各團隊通過合理利用每一個成員的知識和技能協(xié)同工作完成特定的學習任務,實現學生個體在學習群體中的意義建構,并通過有效的人際溝通釋放和緩解壓力、增強自信心、營造良好的人際關系從而提高團隊凝聚力,使學生養(yǎng)成大局意識。

(2)角色互換策略,這一策略實現體育知識技術和推理能力培養(yǎng)。繼首次大學體育課后的每次課前要求全班學生在課外準備好下次課教學相關的同一組問題,在上課時老師隨機選擇或挑選一個學生,在整個隊伍的前面把準備講的問題講出來。學生必須證明他們確實為準備講這個問題作了努力,并且能夠引導全班討論得出答案。學生在教師的指引下在課外進行自主學習,在課堂上扮演教師的角色,實現知識重構。教師扮演的角色是根據課堂教學目標設計合適的問題,提前布置作業(yè),協(xié)助學生完成準備工作,營造積極、安全的討論氛圍,積極協(xié)助講解的學生完成講解任務,分享學生的理解能力,給出標準答案。

(3)知識創(chuàng)新策略,這一策略應用知識服務自己,實現實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為實現這一主題,在體育教學中引領學生運用積累的知識和體育技能來解決問題指導實踐,并利用領域疊加法,通過查閱文獻完成三個步驟的課程綜合設計,實現學生隱性知識顯性化和顯性知識的內化。第一步驟:結合自身專業(yè)實際和未來的學習、工作境遇,基于選修的體育項目完成體育健身和職業(yè)保健方案的策劃。第二步驟:自身專業(yè)知識在體育領域應用的文獻綜述。第三步驟:基于自身專業(yè)知識應用的體育領域相關自命題項目設計與開發(fā)。

(4)自我展示策略,這一策略讓學生體驗到競爭以及自我存在和發(fā)展的價值,通過學生對所學內容的展示,讓學生在體育活動中樹立正確對待成功和失敗的觀念,培養(yǎng)學生的自信心及克服困難的勇氣。

4、過程評價與效果評價相結合

教學評價主要是對學生的學習過程和學習效果進行評價,過程與結果并重,關注結果,更關注過程,關注學生在整個學習過程中的表現,將學生的道德品質納入評價范圍內,從學生的注意狀態(tài)、參與狀態(tài)、交往狀態(tài)、思維狀態(tài)、情緒狀態(tài)、生成狀態(tài)等進行評價。以學論教,以教促學,強調學生的自評更注重發(fā)揮評價的教育功能,重視實施形成性評價與總結性評價相結合。

大學體育教育應順應工程教育發(fā)展的趨勢進行改革。體育教育在增強工程人才身體心理健康水平和社會適應能力、養(yǎng)成實踐能力、創(chuàng)新能力和知識轉移能力等方面具有極其重要的教育作用。工程素質是一種求新思變的精神品質,在體育教育上體現為培養(yǎng)非智力因素和綜合素質。深入開展大學體育教學改革,實現體育教育培養(yǎng)綜合素質高、符合社會需求的工程人才。

【參考文獻】

[1]林藝真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈爾濱學院學報,2008(4):137-140.

[2]張細謙.體育課程實施的意義與本質[J].體育學刊,2006(2):5-71.

[3]沈登學.論大學教師的教學境界與教學有效性[J].高等教育研究,2009.

篇2

關鍵詞:成果導向教育;化工原理;對分課堂

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)19-0139-02

一、成果導向教育理念

我國于2016年6月加入《華盛頓協(xié)議》成為正式成員國,工程教育J證體系得到了國際上的認可。目前,工程教育占到了中國高等教育專業(yè)設置以及畢業(yè)生總量的三分之一,通過工程教育認證意味著我們的畢業(yè)生能夠拿到通行國際的執(zhí)業(yè)資格。因此,幾乎所有相關院校都對參與工程教育認證表現出了空前高漲的熱情。許多高校也逐步開展工程教育專業(yè)認證申請的準備工作,此時迫切需要引入先進的教育理念來指導工程教育的教學改革工作。目前,成果導向是工程教育專業(yè)認證的三個基本理念之一,李志義教授提出要用成果導向教育理念來引導高等工程教育的教學改革工作。成果導向教育強調要以學生的學習為中心,教師結合具體情境并應用團隊和協(xié)同方式,來協(xié)助學生學習。

成果導向教育(Outcome Based Education,簡稱OBE)是在反思教育的實用性以及教育成果的重要性的背景下,由Spady等人于1981年首次提出的,也稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育。目前OBE已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。這是一種以學生的學習成果(Learning outcomes)為導向的教育理念,認為學生通過教育過程最后所取得的學習成果是教學設計和教學實施的目標。

不同于傳統(tǒng)的課程期末分數,學生的成果應該是其通過某一階段的學習后所能達到的最大能力,簡言之就是最終取得的學習結果。學習成果具有如下特征:(1)此成果是該學生完成所有學習過程后獲得的最終結果;(2)成果不是學習的暫時表現,不僅是學生知道、記得和了解,而是學生內化到其心靈深處的學習歷程;(3)成果還應包含工程實際的應用能力,以及可能涉及的其他情感因素或價值觀;(4)經過學生長期和廣泛實踐的成果,持久的時間越長;(5)成果應注重其實用性,并且兼顧生活的重要內容和技能;(6)學校應同樣關注學習過程中的結果,根據最終培養(yǎng)結果按照反向設計原則來設計課程教學,并對階段性成果進行多樣化的評價。

OBE的成功實施須遵循如下四個原則:(1)教師進行的課程設計與教學工作要與學生在完成學習過程后能夠達成的最終學習成果相對應。(2)教師在課程設計與教學中應保證具有個體差異的每個學生都有完成學習成果的平等機會。(3)教師需要提高對學生學習的期待,鼓勵學生開展深度學習。(4)教師應以最終學習成果為起點,反向進行課程設計并開展教學活動。

二、對分課堂教學模式

在目前的信息時代,高校學生成為新興的Online一代。為了調動學生的學習積極性,復旦大學張學新教授提出了一個稱為“對分課堂”的新課堂教學模式。對分課堂的核心理念是把課堂時間分配給教師和學生,教師在課堂上進行講授,學生則以討論的形式在課堂上進行交互式學習。對分課堂把教學分為講授(Presentation)、內化吸收(Assimilation)和討論(Discussion)三個在時間上清晰分離的過程。把講授和討論時間錯開為對分課堂的關鍵創(chuàng)新點,這樣一來學生在課后就有一周的時間來自主安排學習,進行個性化的內化吸收。

三、我?!痘ぴ怼穼Ψ终n堂教學的實踐內容

我校環(huán)境工程專業(yè)已開展專業(yè)認證申請工作,而化工原理是我校環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,利用成果導向教育理念來引導化工原理課程的教學改革工作具有現實意義。本次化工原理教學改革實踐采用對分課堂“隔堂討論”的形式,課堂上教師負責精講基本概念和重難點。我們將化工原理的課程內容按照傳遞現象的特點分成動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞三大部分,并分別結合相應的分離過程進行介紹。在課堂講授中,我們還結合了工程案例教學法,在化工原理這門具有較強工程背景的課程教學中,引入工程實際案例,目的在于提高學生解決工程中實際問題的能力,進一步培養(yǎng)學生的工程觀念。另外我們還采用演示仿真動畫等方法介紹課程中難于理解的教學內容和工程設備運行,通過多媒體教學手段生動地呈現授課內容,使抽象的概念和理論更加直觀和具體,以期充分提高學生的興趣和注意力,進一步提高教學效果。例如:通過展示換熱器實際運行時冷熱流體的流動狀況來幫助學生理解換熱器的管程和殼程;利用不同種類吸收塔的仿真模擬來了解吸收塔的構造特點、氣液兩相在吸收塔中的實際流動和傳質過程。在每次課中,我們還結合我校自行開發(fā)的課堂互動Hclick系統(tǒng)通過一兩道選擇題來檢查學生對重要知識點的掌握程度并輔助完成課堂考勤。每次上完課后教師布置兩道與本次課程內容對應的中等難度的習題。與學生約定好需要完成的作業(yè)包括習題解答以及“亮考幫”(亮閃閃――分享個人學習所得;考考你――挑戰(zhàn)自己的學習對手;幫幫我――向能者求助)兩部分。課后學生需要對講授的內容進行吸收和內化,并通過作業(yè)深化對教學內容的理解和掌握,為分組討論做好準備。完成的電子版作業(yè)上傳至我校采用的網絡教學平臺供教師批閱,紙質版作業(yè)在課堂小組討論時使用。作業(yè)不僅是自主學習的成果,也是討論中非常重要的材料。

一周之后學生按4人一組先對上一次課的學習內容以及“亮考幫”展開分組討論,我們要求學生都參與討論,并強調在此過程中的學習分享以及互幫互助。我們也會安排預設的問題供學生討論,例如在簡單與復雜管路知識點講授后,我們安排了從高位水塔引水至車間管路改造的問題。之后我們隨機抽兩位學生提出該小組尚未解決的問題,并引導全班學生把一些未考慮到的關鍵問題提出來,此階段以教師回答為主。最后,由教師在精講與討論的基礎上做總結和拓展性陳述。

化工原理Ψ摯翁媒萄Ц母錕己朔絞繳锨康鞴程性評價,關注不同的學習需求,讓學生能夠根據個人的學習目標確定對課程的投入。課程末期我們還進行了化工原理課程問卷調查,收集學生對各教學環(huán)節(jié)和學體效果的反饋和評價來指導課程教學的持續(xù)改進。該期末調查問卷一共包括16道題,詢問學生在本門課程中的學習負擔、對對分課堂的總體評價、對自己在本門課程中的學習效果的滿意度以及是否認同并達到了對分課堂的教學目標等問題。學生的調查問卷結果表明,化工原理對分課堂在保持適度學習負擔的情況下,獲得了較好的教學效果,得到大多數學生的認可。

四、結論

總之,基于成果導向教育理念,以學生的學習為中心,對分課堂教學方法在化工原理課程的教學改革實踐與探索中取得了一定的效果,提高了學生的學習興趣和工程實踐能力。但也發(fā)現了一些問題,如:教學內容要更加精練,重點突出;還應進一步完善過程性評價,關注不同學生的學習需求,力爭使每位學生都能達成最終的學習成果。我們將在今后的教學工作中對發(fā)現的問題做出持續(xù)的改進。

致謝

感謝杭州電子科技大學教學模式改革項目對本課程教學改革研究工作的資助。

參考文獻:

[1]李志義,解析工程教育專業(yè)認證的成果導向理念[J].中國高等教育,2014,(17):7-10.

[2]Spady,W.Choosing Outcomes of Significance[J].Educational Leadership,1993,51(6):18-22.

Concept of Outcome Based Education and PAD Class Practice in "Principles of Chemical Engineering"Teaching Reform

ZHOU Jie,WU Sheng-ji,CHEN Lin,LV Ting

(College of Materials and Environmental Engineering,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou,Zhejiang 310018,China)

篇3

關鍵詞 卓越工程師 土木工程 教學改革

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A

1傳統(tǒng)教學存在問題

我國傳統(tǒng)的土木工程施工課程教學過程中,主要是通過教師向學生傳遞相關知識的方式。在這個過程中,教師起著主導和主體的作用,傳遞知識的過程局限在教室、教材和教師身上。 一方面,土木工程施工的理論與實際工程的需求和行業(yè)發(fā)展脫節(jié),土木工程施工課程偏重于對學生傳統(tǒng)理論知識的強化學習,忽視了對學生實際工程技能力、綜合能力、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這樣高校土木工程施工課程教學的開展不能真正做到學以致用,在一定程度上浪費了高校教學資源。另一方面,土木工程施工課程傳統(tǒng)的教學中往往教學方式單一,在教學過程中,教師起著主體和主導的作用,不能充分發(fā)揮學生的主觀能動性和學習的積極性,加上土木工程施工是一門專業(yè)性比較強的工科課程,學生在學習過程中容易產生倦怠心理,也容易產生學科壓力,極大程度上影響了土木工程施工課程的教學效果。

2基于卓越工程師教育理念下的土木工程施工課程教學改革的相關措施

2.1加強學生主體地位

通過在土木工程施工課程教學中引進卓越工程師的教育理念,突破我國傳統(tǒng)的教學模式和理念,改變教師在教學過程中的主體地位,使教師在教學過程中發(fā)揮引導學生的作用,而突出強調學生的主體地位。在土木工程施工教學過程中,應該根據教學目標和教學對象的特征,結合實際工程需要,不斷豐富好完善教學方式方法,例如教師可以組織和開展小組討論活動,可以開展多種形式的學科競賽,可以將教學目標項目化分塊教學等等。由于土木工程施工課程是一門專業(yè)性較強的比較枯燥的工科課程,通過豐富教學形式可以充分調動起學生的積極性和求知欲,提高學生主觀能動性。在土木工程施工教學過程中,可以通過積極開展各種形式的教學活動,培養(yǎng)學生的動手和動腦能力,提高學生獨立分析問題和解決問題的能力,提高學生的工程實踐能力、綜合能力以及創(chuàng)新能力。

2.2提升教師素質

教師的綜合素質和能力在土木工程施工課程教學中發(fā)揮著極其重要的作用。應該在土木工程施工課程的教學改革中,培養(yǎng)教師的專業(yè)知識技能和實踐能力,提高教師的綜合素質,建設一支同時具備過硬的專業(yè)知識和豐富的實踐經驗的教師隊伍。可以通過以下幾個方面促進和培養(yǎng)土木工程施工教師的綜合能力:(1)根據實際教學需求將土木工程施工教學中實踐工程能力較差的教師,定期安排在合作企業(yè)中進行實踐,使教師在實際工程施工中積累一定的現場施工經驗和實操能力,為實踐技能的教學打好基礎。(2)對于高校土木工程施工教師在土木工程專業(yè)取得的科研成果等,應該給予一定的鼓勵和獎勵,促進教師不斷深入實踐的積極性。(3)不斷改善和更新傳統(tǒng)的教師考核制度。應該拓寬對土木工程教師教學的考核范圍,不能只是局限于教學目標的完成和學生的分數,而應該將定量考核與定性考核相結合,突出教學的綜合效果,促進教師能夠全力培養(yǎng)高素質的綜合性學生。(4)高校可以聘請企業(yè)的現場施工技術人員作為土木工程課程的兼職教師。由于企業(yè)一線施工人員具有豐富的現場施工經驗,對學生教學過程中,能夠從實際現場的需求和目標出發(fā),無論是對學生的理論教學方面,還是畢業(yè)設計指導方面等具有很強的實踐指導意義。

2.3加強基地建設

土木工程施工是一門專業(yè)性和實踐性很強的學科,應該重視對學生的實踐教學。只有通過具體實踐,才能真正將書本理論知識轉化成相關的施工和操作技能,才能真正將土木工程施工的理論知識學以致用,并在不斷的實踐過程中積累經驗,提升自我職業(yè)技能以及創(chuàng)新能力,應該在高校土木工程施工課程教學中,必須重視實踐教學,努力培養(yǎng)學生的實踐能力。培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生實踐能力的一個重要途徑就是強化實習基地。在土木工程施工教學過程中,應該將工程實踐和校內實驗充分利用并結合起來,重視校外實習基地的作用,可以與相關企業(yè)合作,建立和健全一些先進的、功能性較強的現代化實驗室以及實習基地,使得學生能夠利用這些實踐教學平臺和基地建設提高自己的綜合能力以及創(chuàng)新能力。

2.4其它措施

在基于卓越工程師教育理念下的土木工程課程教學改革中,還可以采取其它一些方法和措施,比如可以施行一定的經費保障政策和措施,促進專業(yè)人才以及創(chuàng)新人才的培養(yǎng);可以成立專門的領導小組對整個卓越計劃教學改革進行全面的管理和監(jiān)督并落到實處等。

參考文獻

篇4

關鍵詞:成功素質教育;非專業(yè)素質教育;評析

“成功素質教育”作為素質教育中有明確和具體的素質培養(yǎng)目標的教育理念,越來越多受到社會各界的廣泛重視?!俺晒λ刭|教育”這一詞條,其內涵有諸多說法,其中最有代表性和影響最大的就是成功地獲得了2009年度國家級高校教學成果二等獎的作品的見解,即由武漢科技大學中南分校校長趙作斌教授的《大學成功素質教育理論與實踐》的專著(以下稱《趙著》)的見解。該作品在公開出版后就受到高教界一些知名專家,如周滿生、周文斌、陳金明、陶梅生等教授的好評,他們的評議共同特點就是指出了《趙著》成功素質教育中“非專業(yè)素質教育”的性質和作用。諸項評價關鍵詞就在于《趙著》中提出和強調了“非專業(yè)素質教育”這一概念,從而使其成為得到較大成功的教學成果。

“非專業(yè)素質教育”是相對于“專業(yè)素質教育”而言的,因為大學教育不同于基礎教育?;A教育對學生的培養(yǎng)目標是作為一個適應現代社會的“四有”合格公民所必需具備“成長”、“成人”的德、智、體、美等基礎素質,而大學教育則是在此基礎之上為社會培養(yǎng)“高級專門人才”和“高素質勞動者”為目標。這里“高級”和“高素質”的人才必定具有特定的“專門性”素質,既是“專門”的,則其教育的特性尤其是在社會高度分工的條件下必須具有高度的“專業(yè)”特點;又因為是“高級”的人才,其教育性質是具有成人教育、職業(yè)教育和社會教育的特點,所以,其培養(yǎng)目標是在“成長”、“成人”的基礎上具有更高層次的“成才”、“成功”的要求,這就要同時培養(yǎng)學生專業(yè)素質以外的綜合素質即“非專業(yè)素質”才能適應時代、社會和市場的需要。由此可見,“專業(yè)素質是指人們?yōu)樽非蟪晒λ貍涞木哂袑I(yè)特性的優(yōu)秀素質”,包括專業(yè)理論知識、專業(yè)能力、專業(yè)方法以及在專業(yè)實踐基礎上形成的專業(yè)品格和專業(yè)觀念等。而“非專業(yè)素質”是指不具備專業(yè)特性,但對人的成功具有必不可少的作用,有時甚至是起到決定作用的素質。它是對專業(yè)素質以外諸多綜合素質的提法,包括五大體系即觀念(如人生觀、價值觀、世界觀、拼搏、創(chuàng)新等特征)、品格(志向、膽識、心態(tài)、意志、性格等)、知識(專業(yè)知識以外的各種知識)、能力(如思維、創(chuàng)新、預見、適應、應變、溝通、協(xié)調等能力)、方法(主要指思維方法和學習方法等)。在這五大素質體系中,觀念是核心,品格是關鍵,知識是基礎,能力和方法是重要方面。這五項素質相輔相成,形成一個非專業(yè)素質體系,又與專業(yè)素質相輔相成綜合構成為一個具有更高層次性的成功素質體系。這兩大類素質結構的教育活動,就是專業(yè)素質教育和非專業(yè)素質教育,對這兩者予以同等重視、同步推進,就構成《趙著》成功素質教育理論和實踐模式的特色內容。

“非專業(yè)素質”與“非專業(yè)素質教育”概念的提出,之所以能成為成功素質教育理念的“本質要義”和作為實踐模式改革的指導思想,這可以從大學素質教育理論和實踐兩個層面來予以認識。

篇5

關鍵詞:高師;公共教育學;新課改;教學改革

自從我國實施《基礎教育課程改革綱要(試行)》以來,我國教育領域改革進程不斷加快,有效促進了中小學及高校學生的全面發(fā)展。高等師范院校在適應新課改理念基礎上,在公共教育學領域對課程功能、教學結構、授課內容及教師、教學評價考核體系都進行了積極的研究與探索,在傳統(tǒng)教育體制上突破了不適應經濟社會發(fā)展和教育體制改革的落后部分,對公共教育學體系進行了積極有效的改革與創(chuàng)新。高師院校公共教育學課程是培養(yǎng)師范學生公共文化素養(yǎng)、教學能力水平等方面的重要課程,是為社會輸送一批批先進教育工作者的重要載體,是為中小學培養(yǎng)具有改革創(chuàng)新精神、教書育人能力教師的“孵化器”之一,因此,加快高師公共教育學課程在新課改理念下的教學改革顯得尤為重要。

一、高師公共教育學課程在新課改理念下進行教學改革的原因分析

當下,如何正確認識新課改主要理念和方向,如何科學把握高師公共教育課程內涵與意義,如何加快高師公共教育學課程改革創(chuàng)新并適應新改革形式已經成為擺在我們面前的重要課題。此外,如何培養(yǎng)培育出教學能力過硬、教學素養(yǎng)優(yōu)良的優(yōu)秀師范畢業(yè)生,如何增強師范學生在新形勢、新常態(tài)、新課改下應對外部環(huán)境變化與內部心理活動波動的能力,也成為了擺在每一個高師院校及相關職能部門面前的一個十分緊急而迫切的工作任務。

高師公共教育學課程在新課改理念下進行教學改革首先要明白新課改的重要理念是什么。新課改理念核心部分是“為了實現中華民族的偉大復興,為了促進每一位學生的全面發(fā)展”,具體來看主要分為三個方面,包括:教育要更加重視學生作為“整體的人”,在人的完整性有保證及生活的完整性有依靠的基礎上成長發(fā)育;教育要更加重視學生作為主體對知識的吸收與接納,從而內化于心,外化于行,逐步構建學生主體的知識結構與體系;教育要更加重視社會實踐與生活體驗,讓學生學以致用、用之于行,把科學世界與生活世界融合為統(tǒng)一的人生世界。

首先,關注學生作為“整體人”的協(xié)調發(fā)展。教育要從過度重視單純知識傳授向注重學生智力發(fā)展、人格完善等方面轉化,要全面貫徹“德、智、體、美全面發(fā)展”的基本教育要求。教育要尊重每個學生的個性和特點,做到舉一反三、因材施教,在促進學生總體全面進步的基礎上,挖掘每個學生的潛力和個性,形成教育中“百花齊放”“萬紫千紅”的自由成L與發(fā)展局面。新課改要求教育要尊重學生作為“人”的個體存在,要積極融入自然、融人社會,不能脫離周圍環(huán)境成為“孤島”,而是與自然、社會成為一個有機整體,形成完整的協(xié)調發(fā)展模式。

其次,尋求學生作為主體對知識體系的構建能力發(fā)展?!皩W而不思則罔,思而不學則殆”,只有學思結合才是真正的教育,單純而被動地接受知識的灌輸這種“填鴨式”的落后教育模式已經不適應新常態(tài)經濟發(fā)展要求和社會進步要求?!拔宜脊饰以凇保挥胁粩嘣趯W習中加強思考能力,在知識接受過程中學會消化與溶解,不斷構建學生自己的知識體系和思維體系,用具有批判性質的眼光看世界,用具有辯證傾向的思維解決問題,才能提高學生對知識的甄別與鑒賞,提高學生智商與情商的共同發(fā)展,而不是成為傳統(tǒng)教育體制下的試驗品。

最后,統(tǒng)一學生的知識世界與生活世界。科學來源于生活而高于生活,科學世界是生活世界的總結和升華,生活世界是科學世界的來源和基礎。教育應該用辯證唯物主義觀點看待科學世界與生活世界的統(tǒng)一關系,在生活世界中貫徹教育意義,在科學世界中普及教育的普世價值,進行富有意義、充滿人性的教育。在新課改要求下,教育要對課程內容進行循序漸進的改革,破除傳統(tǒng)授課內容“繁復、難度大、偏科、陳舊”等缺點,把教育重點從書本知識傳遞轉變到關注人性發(fā)展、社會進步、審美情趣等方面上來,增強課程改革與學生息息相關的聯(lián)系程度,增強科學世界中的知識與生活世界中的實踐逐漸融合與交匯,讓科學更加生活化,讓生活更加科學化,讓理性認識和感性認識融合得更好。

二、高師公共教育學課程實行“三個結合”為主要內容的改革探索

新課改理念要求下,高師公共教育學課程實行教學改革探索,提高師范學院學生素質,為培養(yǎng)廣大中小學教師做好準備,為各中小學校輸送一批批能夠勝任新課程改革要求的優(yōu)秀教師。對此,高師公共教育學課程要實行以“三個結合”為主要內容的改革探索,包括“案例教學與集體討論相結合”、“教師精講與學生試講相結合”、“教學藝術與信息技術相結合”三個方面。

1.案例教學與集體討論相結合

當前我國高師公共教育課程在課堂上以案例教學為主是基于我國延續(xù)數千年的“科舉考試”、“八股取士”、“私塾教育”等傳統(tǒng)教學的結果。從新課改理念對教師教學要求來看,無論是高等院校、高等職業(yè)院校、研究生及博士生教育,還是九年義務教育階段的中小學教育,都對課堂教育提出了最基本的目標任務,包括教學課堂要具有正確的世界觀、人生觀、價值觀指向作用,具有明確的示范帶動作用,課堂教師要將指向作用與示范作用相結合統(tǒng)一推進教學,而不能將兩者進行剝離、分離,只對其中一個進行“重點突出”教育。案例教學方案中,教師首先對授課內容進行系統(tǒng)化講解,其次引導學生就所教授內容進行思考,結合自我簡介形成具有一定觀點,并與其他學生、小組成員進行討論,學生們各抒己見、充分發(fā)表自己意見,在辨析與討論中構建自我價值體系和知識架構――這種課堂教學模式將案例教學與集體討論進行有機結合,讓兩種教學方法相互借鑒與補充,取長補短、揚長避短,共同促進知識傳授與價值觀培養(yǎng)。在案例教學中,學生在知識接受壓力之下會不自覺地提高獲取知識的層次性,課前對教師指定的教學教材、課堂主題進行預習;集體討論過程中,學生的生活經驗與成長經歷讓他們形成各有特色的見解,積極投入發(fā)言過程之中,將自己的思考與結論分享給課堂,并從課堂中聽取別人的意見與建議,感受到不同思想之間的差異性、多樣性,感受到“我思故我在”的學習真諦。只有這樣,學生才能真正成為課堂教學的主角,學會學習、善于學習、熱愛學習,從自身學習中感受到師生互動的樂趣和積極作用,能夠從不同思想火花的碰撞中提升創(chuàng)新能力,從承受錯誤、接受質疑過程中提高心理素質,從模擬教學決策過程中感受“教師”的神圣魅力,為以后從高師畢業(yè)走向各學校,承擔教師任務做好準備。

2.教師精講與學生試講相結合

在我國傳統(tǒng)教學模式中,教師常采用一言堂的填鴨式教學方式,把課堂內容一下子全部交給學生,難以把重點、難點等進行分類精講,導致學生在課堂上缺少鍛煉機會。為改變傳統(tǒng)一言堂教學弊端,高師公共教育要在新課改的理念下加強教師精講與學生試講相結合的教學方法。具體來說,教師要在課堂開課初期就對整個學期甚至學年的教學任務、課程重點等內容向學生講解清楚,與學生一起編制教學單元計劃以及重點課程教學課件方向。將學生興趣較強、實用性較強的課程內容進行分配,讓學生提前熟悉授課內容,為課堂試講做準備工作。學生試講時,教師要認真聽講并針對學生試講中的優(yōu)勢與不足進行詳細記錄,對教學內容的缺失進行補充。這樣既能保證其他學生對知識的接收,又能提高試講學生的教課技能和水平,提前將公共教育學課程的課堂優(yōu)秀標準、評價體系、指標任務等內容進行傳授,讓學生逐步獲得與新課改相適應的優(yōu)秀教師資質,提高作為教師的課堂教學組織能力、語言表達能力、板書板畫能力、現代化教學設施使用能力、師生互動能力等。

3.教學藝術與信息技術相結合

要會用、善用多媒體技術,打破傳統(tǒng)教學模式中對時間、空間、地域和人數限制,用多媒體教學技術打造出前所未有的思維跳躍空間和靈感爆發(fā)空間,讓豐富多彩的感性材料以更加逼真、更加形象、更加真實的方式被學生接受。這種創(chuàng)新型的將教學藝術與信息技術相結合的教學理念和模式是傳統(tǒng)教學模式“一支粉筆、一塊黑板、一本書”所無法代替和比擬的。此外,視頻播放、PPT展示等多媒體教學還可以充分調動學生動眼觀察能力、動手操作能力、動腦思考能力和動口表達能力,提高學生的課堂參與積極性,引導學生積極探索、獲取知識,積極創(chuàng)新、提高技能。

三、“三個注重”的課堂教學改革原則

在高師公共教育學新課改理念下的教學改革的實際操作過程中,要針對師范學生特點在“三個尊重”原則上提高教學改革成效?!叭齻€尊重”原則指的是注重課改的漸進性,注重教學的趣味性以及注重評價的激勵性。首先,注重課改的漸進性。公共教育學課程要循序漸進、不能過于急速,讓學生有個適應過程,逐步適應新的課程范圍、節(jié)奏和要求,讓學生在參與新課改中主動投入到公共教學課程的完善工作之中。如果急于求成,容易讓學生產生對新課改的抵觸情緒,出現對公共教學課程的認識程度達不到要求等問題。其次,要注重教學的趣味性。高師公共教育學課程改革涉及人數較多、內容較廣泛,如果改革忽視了趣味性,容易讓課程內容變得沉悶、單板,難以達到改革預定目標。最后,注重評價的激勵性。高師公共教育課程改革要m當采用物質獎勵與精神獎勵相結合的辦法,提高學生積極性,提高改革效果。例如,以贈送簽字筆、PPT課件或者當眾表揚的方式讓學生參與公共教育課程的完善工作中,并將獎勵項目進行如實匯報,在期末考試總成績中進行一定程度的加分。其中,將課程試講成績以15%計人,將平時作業(yè)以15%計入,將課堂積極發(fā)言及參與程度以5%計人,將所獲獎勵以5%計入等。

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近年來,CDIO工程教育模式推動了世界各地工程教育的發(fā)展,是世界工程教育改革的卓越成果。從2000年起,麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學,經過4年探索研究,提出CDIO工程教育模式,其中,C(Conceive)代表構思,D(Design)代表設計,I(Imple-ment)代表執(zhí)行,O(Operate)代表運作。它以產品的研發(fā)到運行的生命周期為載體,通過系統(tǒng)的產品設計讓學生以主動的、實踐的、課程間有機聯(lián)系的方式學習。我國的工程教育改革也緊跟時代步伐,根據自身的教育特點和基本國情,努力實現CDIO教育理念與本土教育的有機結合,促進我國工程教育的發(fā)展,改變多年來工程教育與實際生產相脫離的現實。其中汕頭大學于2005年最先開始展開CDIO工程教育改革的實踐活動,并取得了良好的教學效果。此后幾年,國內許多高校也紛紛開始進行基于CDIO模式的工程教育改革。

二、工程圖學教學現狀

工程圖學是實踐性很強的課程,傳統(tǒng)的工程圖學授課注重投影理論、三視圖的閱讀與繪制、圖樣表達等基礎知識和基本能力的傳授與訓練,而忽視了該課程的實訓性。由于缺少真實生產環(huán)節(jié)的生產實踐活動,學生對一些涉及工程實際的知識點(如金屬工藝知識、零部件設計及加工理論知識等)掌握不好,導致學生不能理解所標注尺寸的合理性,不懂得技術要求的填寫等。因此,繪制的圖紙不規(guī)范,存在較多問題。由于傳統(tǒng)的重理論輕實踐的教學模式,影響了學生工程實踐能力的培養(yǎng),不利于學生全面發(fā)展。而CDIO工程教育模式的改革正好可以彌補目前工程圖學教育存在的不足。

三、融入CDIO教育理念的工程圖學教學體系,體現做中學的實踐理念

CDIO模式注重系統(tǒng)的能力的培養(yǎng)和工程素質的提高,得到了產業(yè)界的充分肯定。2005年燕山大學機械工程學院帶頭進行CDIO教學改革。里仁學院也緊跟步伐,根據我院的教學特色,重新審視傳統(tǒng)的教學過程,反思其重理論輕實踐的教學效果,開展了基于CDIO的工程圖學教學改革,進行了一系列的探索和實踐。

1.重建CDIO特色的課程體系,結合社會需求確定教學內容。

圖樣是設計、制造等各環(huán)節(jié)的重要技術資料,是工程界進行技術交流的語言,是每個工程技術人員必須掌握的基本技能。學生經過長時間的大學教育,畢業(yè)后所具備的技術知識、專業(yè)能力和工程素質,要能直接拿來為企業(yè)服務,得到社會的認可。如果教學過程只是紙上談兵的過程,學生便不能把學到的知識靈活地運用到工程實踐中,不了解實踐中工程技術上的設計思路、零件結構的合理性、實際操作的方便性、圖樣表達和尺寸標注的完整性等。設計是為制造服務,制造是設計的后續(xù)。一個設計作品如果不能或難以制造出來,則只能是一個毫無意義的作品。因此,我們應該從工程實際出發(fā),減少投影基礎理論、相貫線、標準件等知識,加強工程上最常用的構型能力、圖樣表達能力、繪制和閱讀工程圖樣的能力、計算機繪圖能力等教學內容,注重能力的培養(yǎng),重建基于CDIO理念的、與生產實際相結合的課程體系。

2.從產品設計制造出發(fā),引入特色三級項目,融入CDIO理念。

以本教學改革使用的傳動器為例,在學期初便把傳動器展現給學生,在學習表達方法時,讓學生自主討論設計各個零件的表達方法;在學習零件圖的過程中,結合零件的實際應用,再優(yōu)化各個零件的表達方案,并使標注的尺寸能夠滿足設計和加工工藝要求,標注出設計、制造、檢驗等方面的技術要求;在學習裝配圖的過程中,根據傳動器的工作原理和裝配關系,分析、研討裝配圖的表達方案,并繪制出傳動器的裝配圖。這一過程主要由學習小組自主完成,小組代表陳述,學生集體討論,教師給以適當的引導并做出點評。最后,完成設計說明書,并制作PPT進行答辯,由各小組組長評定打分。整個過程中,充分調動學生對工程實際的好奇心,引導學生在實踐中自主學習,潛移默化地提高了自學能力。在此過程中培養(yǎng)學生的團隊合作能力,以及學生的工程意識和對產品負責的觀念,培養(yǎng)耐心細致嚴肅認真的工作作風。學生充分認識到了現在所學知識的重要性,更激發(fā)了對本學科學習的熱情。

3.突出實踐性,注重理論與實踐的結合。工程圖學是一門與工程實踐緊密結合的課程,根據工程實例、加工過程、工藝結構等,對學生進行基本理論的講解,培養(yǎng)工程素質,促進理論與實踐的結合。例如,在講解內螺紋孔的規(guī)定畫法時,結合內螺紋盲孔的加工過程的動畫,會激發(fā)學生的興趣,更好地理解這些規(guī)定畫法。第一步:用鉆頭鉆孔,形成直徑為0.85D的光孔,因為鉆頭的因素,產生118的錐角,為作圖方便,可簡化畫成120,如圖1圖2所示;第二步:攻絲,形成大徑為D的內螺紋孔,因為絲錐不能攻到底,所以需要畫出0.5D的攻絲余量。結合生產實踐,使學生在學習這些規(guī)定畫法時,不是枯燥乏味地死記硬背,而是能更透徹地理解規(guī)定畫法,從而能更好地記住和運用這些規(guī)定畫法。

4. 豐富教學手段,優(yōu)化基于CDIO理念的教學環(huán)境。針對不同的教學內容和要求,使用黑板與多媒體相結合的教學手段。在徒手繪制典型例題的解題過程中,把教師的思維過程展示給大家,并根據學生的反饋調整教學方法與講解進度,促進教師與學生的互動,營造活躍的學習氣氛。多媒體課件的應用豐富了教學內容,并結合多媒體動畫,把一些裝配仿真過程等直觀地展現在學生面前。充分應用模型室的實物模型,并應用計算機三維構型軟件,建立虛擬模型。虛擬模型作為實物模型的補充,大大豐富了模型資源,克服了傳統(tǒng)實物模型室時間和空間上的限制,改善了工程圖學教學環(huán)境。另外,給學生觀看典型零件的加工視頻、焊接過程視頻、鑄造過程視頻等,有助于學生開闊工程視野,優(yōu)化工程圖學的教學環(huán)境,保證CDIO教學理念在實際教學中的融合。

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高等職業(yè)教育 教學改革 培訓理念

高等職業(yè)教育是有別于普通教育的:高等職業(yè)教育是職業(yè)性教育,以工作過程為導向,以能力為本位,追求實踐能力的提高,培養(yǎng)高素質、高技術應用型的人才。所以職業(yè)教育的性質,決定了職業(yè)教學必須實行產學結合,工學交替,手腦并用。職業(yè)培訓是指對接受培訓的人員進行職業(yè)知識與實際技能的培養(yǎng)訓練活動,其目的是增強勞動者的就業(yè)能力與工作能力,促進社會經濟發(fā)展與勞動就業(yè)。

一、高等職業(yè)教育與職業(yè)培訓的共性與區(qū)別

高等職業(yè)教育和職業(yè)培訓在教育事業(yè)發(fā)展中的特定地位,使兩者具有以下共同特點:(1)具有較強的針對性與實用性。職業(yè)培訓目標、專業(yè)設置、教學內容等均根據職業(yè)技能標準、勞動力市場需求和用人單位的實際要求確定。(2)教學與生產相結合。主要體現在一方面教學要緊緊圍繞生產實際進行,另一方面要貫徹勤工儉學、自力更生和艱苦奮斗的原則,通過教學與生產經營相結合,既培養(yǎng)了人才,又創(chuàng)造了物質財富,獲得社會、經濟的雙重效益。(3)培訓方法上強調理論知識教育與實際操作訓練相結合,突出技能操作訓練。

高等職業(yè)教育與職業(yè)培訓的區(qū)別主要表現在:(1)在教育中,知識主要是通過教而學會的,教師告訴學生什么是真理。在培訓中,知識主要是被發(fā)現的而不是傳授的,培訓師只是促進和幫助學員去發(fā)現真理。(2)教學以教師為中心,培訓以學員為中心。(3)教學主要關注那些可測評的行為,培訓雖然也關注行為,但它同時關注態(tài)度。(4)教學注重明確的行為性目標,強調信息獲取培訓雖然也注重目標的明確性,然而更強調人際技能的掌握。(5)教學內容關注與理論性能力,培訓內容涉及人的各種技能。(6)教學是以學科為中心的,一般采用講課的方式,培訓學員主動參與較少。培訓更個性化和多樣化,注意與環(huán)境的融合,更強調發(fā)揮培訓學員參與的積極性。

二、職業(yè)培訓對于基于工作過程的教學模式的啟迪

工作過程教學是由工作實際來確定典型的工作任務,并為實現任務目標而按完整的工作程序進行的教學活動。在課程開發(fā)上以情境性原則為主,教學過程應是經驗的形成過程和策略的構建過程,這點與成人學習特點有相似之處。因此高職教學可以借鑒成人培訓中的一些方法。具體可以考慮在以下幾方面實施。

1.轉變教學觀念

樹立“以學生為本位,以應用為目的,培養(yǎng)創(chuàng)新思維”的教學理念,從“以教師為中心”轉變?yōu)椤耙詫W生為中心”,促進學生“自主學習”能力的形成,改變“單一課堂講授”為豐富多彩的“多種教學環(huán)節(jié)”。傳統(tǒng)教學過程以教師為中心,教師按照自己的理解去“教”,難免使知識世界失去本色。而工作過程的教學是以學生為中心,學生在做中去學習、體會,從而感受知識世界的本來面目。

2.改變教學方法

高職學生因為不愿接受知識積累式的教學方式,才在應試教育中呈現劣勢。這類學生“只有面對問題無法解決時,真正的學習才會開始”。其學習特點是:想學才能學,喜歡在解決問題過程中學習;要借助不同學習手段,讓他多分析少記憶。因此適用于高職學生的教學方法有以下特點:(1)從應用角度講理論:把課題內容轉化到應用環(huán)境中的問題;(2)讓他想學:讓他覺得有用而且能學會;(3)多學少教: 減少老師講解比重,縮短信息灌輸,增加應用練習。

基于高職學生學習的特點,教學過程的設計可以參考培訓教學原理進行:首先通過企業(yè)調研對學習需求進行分析,了解培訓對象的知識需求,然后進行相應的課程設計,安排出相應的學習內容與學習時間;進而編寫相關教學資料,包括教材、操作手冊,課件等;然后通過教師運用適當的教學技巧和表達方式對教學內容實施傳授,最后對教學結果進行評估與跟進,得出本次教學工作的經驗與不足。

在高職教育中采用基于工作過程的教學,教師是學習情境的設計者,學習過程的組織者,學習問題中的咨詢師。教師可以借鑒學習螺旋,引導啟發(fā),構建和諧課堂??刹捎梦鍌€階段的教學方法。

(1)教師引出項目,提出問題,講述必要的知識,學生獲取信息;

(2)師生討論項目的實施方案;

(3)學生實施方案,教師幫助,解惑釋疑。

(4)師生共評項目成果;

(5)教師提供新信息、新要求,學生另辟路徑完成項目,或變動優(yōu)化,擴展項目功能。

教學中強調指導性與構建性原則融合,讓學生在自我構建與情境引導中學習,在主動存在與受動存在中轉換,而教師在激勵、咨詢中指導、在解釋中教,在反應存在與主動存在中轉換。教師盡量從應用角度講理論,把課題內容轉化到應用環(huán)境中的問題,激發(fā)學生學習興趣。其次教師在教學過程中多學少教:減少老師講解占總課時的比重,縮短信息灌輸,增加應用練習。更重要的是教師要讓學生感覺你教授的東西有用而且他自己能學會,這一點往往是決定學生能否保持學習興趣與學習信心,具備持續(xù)學習能力與動力的關鍵所在。

教育與培訓有諸多區(qū)別,但企業(yè)培訓的一些理念與方法用在基于工作過程的教學模式中是值得借鑒的。將企業(yè)培訓與職業(yè)教育工作有機結合,相互促進,才能實現高職學院將職業(yè)教育做優(yōu)做精,將企業(yè)培訓做大做強的目標。

參考文獻:

[1]屠群峰,蘭杏芳.高職教育與職業(yè)培訓相互銜接探析.成人教育,2007,(3).

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>> 基于CDIO背景的高校服裝 工程專業(yè)教育體系模式研究* 基于CDIO理念的會計學專業(yè)教育改革探索 基于CDIO教育理念的電子信息工程專業(yè)英語教學改革研究 基于CDIO工程教育理念的軟件技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實踐 基于CDIO理念的軟件工程專業(yè)改革探索 基于CDIO工程教育理念的《專業(yè)導論》教學及考核方式改革 基于CDIO理念的制藥工程專業(yè)實習環(huán)節(jié)研究與改革成果 土木工程專業(yè)基于CDIO工程教育模式的優(yōu)化改革 基于CDIO教育理念的旅游管理本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究 基于CDIO理念的《路基路面工程》課程考核模式改革研究 基于CDIO工程教育理念的數學基礎課教育模式研究 基于CDIO理念的工業(yè)工程專業(yè)建設研究 基于CDIO工程教育理念的軟件專業(yè)課程體系建設研究 基于CDIO的車輛工程專業(yè)實踐教學體系改革與實踐 基于CDIO理念的工程測量課程教學模式研究 基于CDIO理念的工程估價課程教學模式研究 基于CDIO模式的建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)改革研究 基于CDIO理念的土木工程(道橋)專業(yè)《路基路面工程》課程教學改革研究 基于CDIO模式的高職教育改革研究 基于CDIO工程教育理念的本科應用型人才培養(yǎng)模式探索與改革 常見問題解答 當前所在位置:l,Implementing Project,2008-07-1.

[2]Edward F.Crawley.The CDIO Syllabus: A Statement of Goals for Undergraduate Engineering Education[EB/OL].,2008-07-1.

[3]康全禮,陸小華,熊光晶.CDIO 大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學報,2008,31(4):15-18.

[4]潘柏松,柴國鐘,秦寶榮,等.機械工程學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育,2008(S2):40-43.

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【關鍵詞】CDIO 概念車制作 課程 教學 設計

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0107-02

一、引言

據麥肯錫咨詢公司( McKinsey Global Institute) 的研究報告統(tǒng)計[1],我國的工科畢業(yè)生只有不到 10% 適合在跨國公司工作。高素質工程技術人才的缺乏是不適合跨國公司工作的關鍵。與歐洲等國家工程類大學畢業(yè)生相比,中國高等教育在培養(yǎng)高素質工程技術人才方面存在三大弊端:一是教育重理論、輕實踐,工程教育的師資隊伍普遍缺乏行業(yè)背景,二是課程設置僵硬,缺乏知識的融合與交叉,創(chuàng)新教育不足;三是缺乏對工程科技與創(chuàng)新的興趣培養(yǎng),缺少職業(yè)能力及職業(yè)道德教育。這樣的狀況導致培養(yǎng)的工程技術人才創(chuàng)新能力不足,缺乏動手和解決問題的能力,團隊合作意識和人際溝通能力不強。中國提出在2020年前完成建立創(chuàng)新型國家的目標,這就需要培養(yǎng)出基于工程實踐的新型工程技術人才,因此,更新教育觀念、實施工程教育改革成為第一要務[2]。實現第一要務要從最基本的課程教學改革和創(chuàng)新開始,課程創(chuàng)新是教育改革的關鍵,沒有課程教學創(chuàng)新,教育改革就是空中樓閣。

2000年,美國愛德華?克勞利教授研究組開始對工程教育改革進行研究。經過四年探索和實踐,他們合作苑⒊雋說囊桓魴灤偷墓こ探逃模式――CDIO[3]。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)、運行(Operate),以CDIO教學大綱和標準為基礎,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習和獲取工程能力。CDIO模式為國際工程教育提供了一個新的思路和研究方向,也為我國的工程教育改革提供一些有益的借鑒[4]。

將CDIO模式應用到課程教學上進行改革和創(chuàng)新,是課程改革和創(chuàng)新的新嘗試?!案拍钴囍谱鳌笔切麻_設校級綜合性專業(yè)校選課程,所涉及的內容是概念車制作的整個過程,教學方法采用學生主動研究和學習,教師指導方式。將CDIO模式應用到“概念車制作”課程中,以學生團隊在工作室(課堂)針對概念車為情境的理論學習、分析、思考為重點,構建一個“構思-設計-實施-運行”的重理論又重實踐的工程教育環(huán)境。

二、課程設置的目的

設置“概念車制作”課程,旨在培養(yǎng)學生綜合運用專業(yè)知識的能力;培養(yǎng)學生思考問題的邏輯性、靈活性與廣泛性,培養(yǎng)和提高學生的科研素質、工程意識和創(chuàng)新精神。該課程要求學生樹立工程的概念,同時了解在完成工程的過程中,所涉及到的相關內容,使學生了解作為一名工程技術人員,不僅需要具有相關的技術技能,同時更重要的是具有良好的職業(yè)道德、團隊合作能力、書面及口頭交流能力、資料的使用及查閱能力等,還有自我學習和管理等相關能力。使學生在系統(tǒng)分析與設計、制作、調試、信息處理、文檔寫作和團隊合作等方面的能力都有一個質的飛躍,為從事技術和管理工作積累實踐經驗,為造就出高素質工程技術人才打下良好的基礎。

三、課程的組織

“概念車制作”是一個復雜的設計、制作和調試的過程,將概念車制作分成多項目(或系統(tǒng))。該課程分成五組,每組學生 3~5人,包括車身組、傳動組、轉向及車架組、發(fā)動機組以及電器組。要求汽車服務工程和車輛工程專業(yè)學生基本安排在傳動組、轉向及車架組、發(fā)動機組以及電器組,成型專業(yè)學生安排在車身組,機械制造及自動化專業(yè)分派到各組承擔零部件的制作。

四、CDIO模式下的課程

1.課程的構思(C)

概念車就是最先進、前衛(wèi)、環(huán)保、最能代表造車工藝的技術與科技發(fā)展設計的未來汽車。教學內容的構思是以概念車制作為平臺,課程教學內容包括技術和管理兩個方面。

該課程技術內容構思是概念車的制作項目,制作概念車要求每循環(huán)教學都有創(chuàng)新,在汽車節(jié)能、環(huán)保,輕量化等方面進行改進和創(chuàng)新。概念車主要包括發(fā)動機、底盤、電器和車身四大部分,每循環(huán)教學創(chuàng)新都要從這四個方面考慮。基于比賽和教學規(guī)律的考慮,每循環(huán)教學項目都在變化,構思概念車的系統(tǒng)創(chuàng)新是關鍵,這就是項目任務書。如2015年是轉向系統(tǒng)的優(yōu)化,2016年是發(fā)動機電控系統(tǒng)的開發(fā)。

該課題管理內容構思以質量管理體系ISO9001進行管理,使學生團隊受現代企業(yè)管理方式的熏陶。

2.課程的設計(D)

根據構思的項目任務書,對構思課程教學進行設計。

(1)教學過程的設計

“概念車制作”教學過程的設計與傳統(tǒng)的課程教學過程有很大差別,時間不固定,按照項目計劃時間運行。主講教師不站在講臺上將知識或技術灌輸給學生,深入到學生團隊中去,引導學生去思考和解決問題。學生團隊按照項目計劃書去學習和研究,推動項目逐步接近技術指標。

(2)教學方法的設計

“概念車制作”授課在 CDIO 模式框架內進行,需將 CDIO 精神靈活地貫穿于教學活動中,突出以學生為中心的觀念。采用以學生動手和自行思考為主,教師指導為輔的教學方式。在整個教學過程中學生學習、研究和思考自行完成,遇到問題,教師引導學生思考研討,和學生一起尋找解決問題的方法和手段,最后解決問題。在教學過程中教師不僅要引入工程的概念,而且還要按照ISO9001質量管理體系嚴格要求學生。

(3)教學內容的設計

教學內容包括技術方面和管理方面的教學內容。技術方面包括,調研、構思、設計、制作、調試和比賽(若有比賽)或總結等內容;管理方面包括大學生日常管理、經費管理、數據管理、設備管理以及基地管理等。

(4)實訓基地的設計

實訓基地設計是按照ISO9001管理體系進行現場設計,將占地面積500平方米制作基地劃分為車身成型區(qū)、學習區(qū)、加工區(qū)、組裝臺架調試區(qū)以及設備存放區(qū)。

3.課程的實施(I)

(1)技術方面的實施

實施過程按照項目計劃時間進行。制作過程主要在實訓基地。首先,學生團隊調研和檢索材料,了解和掌握該任務的技術動態(tài)和發(fā)展趨勢。如2016年的主要任務是發(fā)動機電控系統(tǒng)的開發(fā),就要了解發(fā)動機電控知識和技術,掌握電控技術動態(tài)和發(fā)展趨勢。學生團隊要出去調研,記錄和撰寫調研報告。

根據比賽和教學的要求,撰寫項目任務書。首先,設定本學期概念車需要解決的關鍵問題。如2016年關鍵技術是發(fā)動機電控部分,其他系統(tǒng)進行優(yōu)化。其次,對概念車進行總體布局,如2016年概念車采用三輪行駛系統(tǒng),轉向系統(tǒng)采用阿克曼轉向方式,車架采用前一字后井字結構以及車身采用錐形流線型等。第三、零部件設計采用CAI設計并進行仿真車身強度、剛度進行有限元分析和計算。第四、按照已經學過的《機械零件》的知識,對零部件選型。

按照零部件的要求以及計算分析結果,對零部件進行繪制,設計零部件的加工工藝和工裝夾具。根據圖紙的內容進行制作,制作大部分都是學生團隊在學院加工中心自行完成。

零部件全部制作完畢進行組裝,組裝后進行調試,調試先進行臺架測試,臺架測試通過后,再進行路試,如果有問題或效果不理想,再進行零部件優(yōu)化,然后再調試,直到達到比較理想狀態(tài)為止。學生團隊在計算分析、制作以及調試過程中遇到技術問題查資料或看講義以及教師指導。

課程技術內容講義總計九章,主要包括車架設計與制作、車身設計與制作、轉向系統(tǒng)的設計與制作、制動系統(tǒng)設計與選型、傳動系統(tǒng)的設計與選型、電動車動力系統(tǒng)的設計與選擇、燃油車動力系統(tǒng)的設計與選擇、電動車測試過程以及燃油車測試過程。

(2)管理方面的實施

大學生日常管理、經費管理主要管理者是學生輔導員承擔。數據管理、設備管理、以及管理實訓基地的管理按照ISO9001質量管理體系實施,主要管理者由主講教師或其助教承擔。

4.課程的運行(O)

逐步建立較完善的“概念車制作”教學體系和實訓體系,構建與現代企業(yè)較為一致的行業(yè)質量管理體系(ISO9001),使“概念車制作”課程能夠正常運行,并逐步完善,實現培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和人文素質的目標。

五、課程考核方法

考核方式按照平時考核、平時記錄情況、月匯報情況、會議紀要、以及總結報告相結合考核方法實施。即每階段或過程都有記錄,記錄作為考核的依據(20%);不定期或定期討論問題和措施有會議紀要,紀要也作為考核的依據(20%);每月有各組匯報,匯報情況也是考核依據(20%);最后總結報告也是考核依據(20%)。平時有考核記錄(20%),平時考核成績由學生輔導員確定,其他考核由主講教師確定。

六、結語

“概念車制作”課程經過2015年的試驗,取得了一些成績和效果,積累了一些課堂教學經驗,為2016年正式確定校級選修課程打下良好的基礎。2016年開課已經開始,制定了教學大綱和考試大綱,自編了課程講義,制定了課程考勤管理辦法以及定期匯報制度,基本建立了課程教學體系和實訓體系,構建與現代企業(yè)較為一致的行業(yè)質量管理體系(ISO9001)。僅一年的課堂教學經驗只是雛形,持續(xù)的改進并逐步完善“概念車制作”課程,才能培養(yǎng)出更多的高素質工程技術人才。

參考文獻

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篇10

先用氈制品、金屬片等不同材質的物品學習和體驗絕緣體和導熱體的特點以及熱傳遞的3種方式――輻射、對流和傳導,然后學生小組合作討論和設計小屋的形狀、材質和制作步驟,最后大家動手制作小屋。制作完成后,他們要在小屋外安裝臺燈照射小屋,觀察、測量、記錄和分析冰企鵝的變化,最后小組再重新調整設計方案,選擇最優(yōu)化的材質和方案制作小屋。這是美國一所小學的科學課內容。

如今,科學是人們生活的核心組成部分之一,也是持續(xù)推進一個國家經濟發(fā)展和社會進步的原動力??茖W教育是促進學生思維能力的基礎學科。隨著科學教育標準的變化,美國的科學課程強調“探究”與“實踐”并重。

美國科學教育標準的改革

早在1996年,美國就頒布了《國家科學教育標準》。然而,20多年來,世界和美國的科技發(fā)展日新月異,因此,1996年頒布的舊標準已無法適應科學發(fā)展的步伐,亟須制定新的課程標準來推進科學教育,確??茖W教育緊跟時代的步伐。

而且,在舊版標準實施的過程中,美國科學教育中出現了探究性教學泛化和模式化傾向,致使科學教育無法在人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新方面發(fā)揮積極作用。在科技領域和學生科學素養(yǎng)方面,美國的表現乏善可陳,越來越令美國教育界和科技界的有識之士擔心。他們認為,改革美國科學教育標準的必要性有4個理由:美國競爭性優(yōu)勢不再明顯,2010年在美國本土所申請的專利中,美國人不到一半;美國高科技的出口呈現下降趨勢,高科技產品的貿易持續(xù)虧損;美國基礎教育階段的學生在許多測試中不盡如人意,2012年國際學生評估測試(PISA)中,美國在65個經合組織成員國中科學排名第21名,數學第26名,閱讀素養(yǎng)第17名,缺乏優(yōu)勢;科學在未來社會發(fā)展和人們就業(yè)的地位越來越重要,科學、技術、工程和數學是經濟社會中創(chuàng)新的源泉。

目前,需求最多的職業(yè)就是科學和數學發(fā)揮核心作用的職業(yè)。美國職業(yè)技術生涯全國委員會的調查顯示,在美國18種職業(yè)群分類中,14種職業(yè)需要4年以上系統(tǒng)的科學學習,還有2種職業(yè)需要3年。這表明,學生應該在學校接受充滿活力的科學和數學教育。還有一個原因是今天的人類充滿了生存危機,從瘟疫爆發(fā)到能源危機,人類重大問題的解決需要科學和技術的創(chuàng)新。與此形成鮮明對比的是,2003年美國人科學素養(yǎng)調查顯示,只有不到1/3的大學畢業(yè)生能完成例如解釋和理解體育鍛煉中血壓變化的數據。

2011年美國國家研究理事會(NRC)制定了新的科學教育綱領性指導建議,匯集了1989年到2011年的科學技術發(fā)展和科學教育研究成果及經驗,制定了新的綱領性指導建議,其中以概念描述的方式明確規(guī)定了基礎教育階段所有學生應該學習的具體內容。在指導建議的框架下,2013年4月美國了《下一代科學教育課程標準》(以下簡稱《標準》),對美國和全球的未來科學教育產生了深遠的影響。如今美國中小學正在全力推進和實施新標準,成為《共同核心課程標準》之后又一份重要的課程改革文件。

新標準注重實踐價值

培訓一開始,沙琳老師向我們介紹了科學教育課程標準的特點和變化。在綜合實踐的設計思路下,《標準》制定了科學教育的三大維度:科學實踐、學科核心概念和跨學科共同概念。這樣改變了以往科學學科知識相互獨立、科學知識與科學實踐互不相干的現象,而是將三者有機地融合,使得跨學科概念、科學和工程實踐進入課堂,成為科學教育的主體。

3個維度中,科學實踐處于核心地位,不是孤立存在,而是與核心概念和跨學科概念相互結合,主要體現為8個方面:提出問題(科學)和明確需要解決的難題(工程);建立和使用模型;計劃和實施調查研究;分析和解釋數據;運用數學和計算思維;建構解釋(科學)和設計解決方案(工程);基于證據的論證和辯論;獲取、評價和交流信息。這些“實踐”代替了“研究”,強調了“做”與“學”無法真正地分開,更廣義地體現了科學學習的特點。

而且,《標準》提出了工程領域中的科學實踐,工程設計類似于科學探究,但兩者仍然存在較大的區(qū)別。例如:科學探究涉及的是幫助學生理解科學知識是如何發(fā)展的,提供機會讓他們掌握調查、建模和解釋世界的方法,通過研究回答具體問題,而工程設計包含的是通過設計來解Q的問題。工程方面的內容將幫助學生了解在日常生活中科學、技術、工程和數學方面的聯(lián)系。因此科學實踐是科學、工程和技術這3個領域的科學實踐,使得學生在接受系統(tǒng)的科學教育后更具創(chuàng)新意識和動手能力。

與舊標準相比,新標準還出現了一些觀念上的變化:基礎教育階段的科學教育反映出科學內在關聯(lián)的本質,強調科學與工程實踐、跨學科概念和學科核心概念3個維度的整合;標準的內容是學生的預期表現,而非課程內容,即希望學生在學習后達到怎樣的期望和表現;科學概念的建構需要從幼兒園到十二年級連貫實施;教學不僅關注對內容深入理解,也關注對內容運用有效掌握;工程設計與科學探究同等重要,將科學、工程和科技融入新標準;科學教育為將要升入大學或就業(yè)的學生而設計,為他們的將來做好準備;科學課程標準與英語、數學通用核心內容標準相對應;保證科學與英語、數學等學科間的兼容、銜接和滲透,確保教育正向共振。

凸顯實踐的課堂教學活動

《標準》的核心是實踐,離開了實踐的科學課堂教學必然是“穿新鞋,走老路”。沙琳老師告訴我們,美國科學教育正以課程標準為導向,推進加強實踐性的課堂教學,這樣的課堂教學最大的特點是以學生為中心,設計以探究為基礎的調查、應用、分析和評估的活動,并融入了深度學習、基于真實生活場景的實踐和基于項目的學習等元素。

隨后,約翰老師為我們播放了一堂美國八年級生物游戲課堂視頻。這節(jié)課的主題是生物鏈中的能量流動。教師先展示了4種生物的圖片:白鷺、大蝌蚪、蝸牛和海藻,在自然界的生物圈中,它們依次處于從最高級到最低級的生物鏈。低一級的生物是高一級的食物和能量來源。游戲前,每個學生獲得一張胸卡,代表一種生物,然后從物品箱中隨意取一些豌豆,一顆豌豆代表一個能量。然后他們隨機和代表不同生物的同學碰頭,如果遇到比自己大一級的生物,那就貢獻出5顆豌豆,遇到比自己小一級的生物的話就獲得5顆豌豆。

在游戲過程中,學生必須填寫一份記錄表,記錄原來有多少豌豆,在碰到一次同學后,將失去或得到多少豌豆的數量完整地記錄下來。如果最后哪名學生的豌豆比他原來的豌豆少了的話,那就意味著他沒有能量,會失去生命。

這樣的活動創(chuàng)設了虛擬的自然場景,將大自然中的生物鏈搬到了課堂。學生在模擬生物的關系中互動、交流,認識到生物鏈的意義以及能量流動對于生態(tài)系統(tǒng)的重要性。教師通過圖表呈現了知識和概念,但這些只是媒介和手段,真正的學習途徑是情景式的游戲活動,在知識驅動下,學生情景化地學習、體驗和了解生態(tài)系統(tǒng),進行了深度學習和體驗學習,而不是教師傳授和學生記憶的淺層次學習。

而今,還有一N以綜合和實踐為特點的教育模式――“STEAM教育”受到美國科學教育界的重視,成為科學教育的主流模式,這種模式是基于數學元素,融合工程和藝術的科學科技教學。這就是一種理念,它代表著一種現代的教育哲學,更注重學習的過程,而不是結果。本質上來說,是敢于讓學生們犯錯,讓他們嘗試不同的想法,讓他們聽到不同的觀點,學習的過程是綜合化和情景化解決問題的過程,并培養(yǎng)學生創(chuàng)造和動手實踐能力。這也是一種教學方式。學生在建構、設計、制作、評估環(huán)節(jié)中,將數學、工程、藝術、科學和科技的學習及應用融為一體。

美國未來科學教育協(xié)會,物理、化學、生物和信息技術等學科教師協(xié)會為科學教育和“STEAM教育”開發(fā)了許多案例,很多教師將它們運用在課堂中,激發(fā)學生科學興趣、培養(yǎng)創(chuàng)造能力、深度學習科學。