復(fù)雜工程問題想定教學(xué)設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-04-19 11:19:28
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摘要:復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)是工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中畢業(yè)要求的核心內(nèi)容。在評估各類課程對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系時(shí),復(fù)雜工程問題相關(guān)指標(biāo)點(diǎn)的支撐多集中在綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),導(dǎo)致部分課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐較弱。本文設(shè)計(jì)了一種以復(fù)雜工程問題為主線,以培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力為核心的分布式教學(xué)模式。文章對認(rèn)證專業(yè)調(diào)整課程與畢業(yè)要求的關(guān)系有一定的參考作用。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜工程問題;想定;課程群
解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)是工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中專業(yè)畢業(yè)要求的核心內(nèi)容,12項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求有8項(xiàng)與復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)直接相關(guān)[1]。課程目標(biāo)與主要教學(xué)內(nèi)容決定課程與畢業(yè)要求的對應(yīng)支撐關(guān)系,直接影響畢業(yè)要求達(dá)成。復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)集中在實(shí)踐教學(xué)的課程體系,導(dǎo)致部分課程對畢業(yè)要求支撐較弱。復(fù)雜工程問題對知識、方法和能力的需求是泛在的,更適合映射在課程群而不是某一門具體的課程。復(fù)雜工程問題想定教學(xué)設(shè)計(jì)有利于增強(qiáng)課程對畢業(yè)要求的實(shí)際支撐強(qiáng)度。我校信息工程學(xué)院課題組教師進(jìn)行了相關(guān)實(shí)踐。
1復(fù)雜工程問題想定教學(xué)模式
圍繞解決復(fù)雜工程問題所需的能力,對專業(yè)畢業(yè)要求細(xì)化分解,得到多個(gè)量化指標(biāo)點(diǎn),使專業(yè)畢業(yè)要求可實(shí)施、可衡量。為協(xié)同培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力,根據(jù)多個(gè)畢業(yè)要求量化指標(biāo)點(diǎn),按照復(fù)雜工程問題在畢業(yè)要求中的具體體現(xiàn)和解決復(fù)雜工程問題能力的形成過程,遵循“認(rèn)識-實(shí)踐-再認(rèn)識”的認(rèn)知規(guī)律,設(shè)計(jì)一批具有代表性的復(fù)雜工程問題,對應(yīng)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求,分解成若干復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)想定,以解決每個(gè)復(fù)雜工程問題所需的支撐課程組建課程群[2],每個(gè)課程群的全體任課教師圍繞課程目標(biāo),認(rèn)領(lǐng)相關(guān)復(fù)雜工程問題想定,撰寫教案和組織教學(xué)活動(dòng)。通過復(fù)雜工程問題想定配置到課堂教學(xué),實(shí)現(xiàn)分布式培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的基本能力。
2復(fù)雜工程問題想定教學(xué)模式實(shí)例
本文以電源管理復(fù)雜工程問題為例進(jìn)行說明。2.1電源管理復(fù)雜工程問題關(guān)聯(lián)課程群。以分析和解決電源管理復(fù)雜工程問題這一項(xiàng)目穿針引線,將相關(guān)的課程串聯(lián)起來,建立“關(guān)聯(lián)課程群”的支撐模型,最終形成科學(xué)的課程群支撐體系。電源管理復(fù)雜工程問題關(guān)聯(lián)課程群包涵基礎(chǔ)課程子群和相關(guān)課程子群?;A(chǔ)課程子群由“電路分析”、“模擬電子技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“自動(dòng)控制原理”組成,相關(guān)課程子群由“電源技術(shù)”、“信息安全”、“單片機(jī)技術(shù)”、“DSP技術(shù)”、“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“電路仿真”、“電子測量”等組成。其魚骨架圖如圖1所示。2.2電源管理復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)想定。遵循工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),對應(yīng)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜工程問題7個(gè)特征要求,提煉出一系列電源領(lǐng)域的科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù),設(shè)定為電源復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)想定[3]。為了清晰地理解復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)想定,這里給出工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2016版)中復(fù)雜工程問題的特征[1](見表1)。依據(jù)復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)設(shè)計(jì)若干電源管理復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)想定,一個(gè)想定可以包涵一個(gè)或多個(gè)特征點(diǎn)。為方便計(jì)算課程對畢業(yè)要求的支撐強(qiáng)度,特征點(diǎn)想定按規(guī)則編定代碼,想定代碼由復(fù)雜工部分構(gòu)成。各部分組成如圖2所示。2:電源復(fù)雜工程問題想定編碼示例表。2.3復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)想定配置。理出電源管理復(fù)雜工程問題-關(guān)聯(lián)課程群-課程的三層級多對多映射關(guān)系;構(gòu)建復(fù)雜工程問題特征點(diǎn)與“關(guān)聯(lián)課程群”知識點(diǎn)矩陣,用作教師培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的重要依據(jù)和選題引導(dǎo)。大量的特征點(diǎn)想定給任課教師講解例題或布置作業(yè)時(shí)以教學(xué)案例抽象主題;以復(fù)雜工程問題為線索,以培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力為目標(biāo)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。通過前后銜接的關(guān)聯(lián)課程完成復(fù)雜工程問題想定教學(xué),按照從分立到聯(lián)合的機(jī)制,系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。知識點(diǎn)與特征點(diǎn)想定可根據(jù)課程目標(biāo)設(shè)基本配置加任課教師認(rèn)領(lǐng)的模式,課程目標(biāo)決定基本配置。附表一給出電源管理復(fù)雜工程問題配置表設(shè)計(jì)示例(此處省略具體配置細(xì)節(jié))。
3結(jié)語
復(fù)雜工程問題課程群是以分析專業(yè)領(lǐng)域一個(gè)相對完整的復(fù)雜工程系統(tǒng)為核心,以解決復(fù)雜工程問題為主線,將與該復(fù)雜工程問題相關(guān)的課程串聯(lián)起來,形成的“關(guān)聯(lián)課程群”。復(fù)雜工程問題對知識、方法和能力的需求是泛在的,更適合映射在課程群而不是某一門具體的課程。復(fù)雜工程問題課程群中多門核心課程分布式體現(xiàn)復(fù)雜工程問題,實(shí)現(xiàn)以復(fù)雜工程問題為主線的前后鋪墊承轉(zhuǎn)、融會(huì)貫通的分布式教學(xué)模式。
改變學(xué)一門考一門丟一門的離散學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,通過最廣泛的核心課程學(xué)習(xí)而不是查漏補(bǔ)缺的講座式教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題能力,真正達(dá)成工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中畢業(yè)要求的各項(xiàng)指標(biāo)點(diǎn)。在評估課程與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系時(shí),可查閱特征點(diǎn)想定與課程知識點(diǎn)的配置表,統(tǒng)計(jì)該課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐強(qiáng)度[4]。
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[4]DuanBin,ChenJuan.Thetechnicalsupportsystemforachieve-mentassessmentonEngineeringEducationAccreditation,ICEEMT,2016.
作者:冷愛蓮 段斌 王永才 單位:湘潭大學(xué)