安徽信息工程學院 安徽 蕪湖 241000
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》精神,在全國民辦院校開展以加強內涵建設為核心,以提高民辦院校辦學質量和辦學水平為目標的民辦院校質量建設工作[1]。《國家教育事業發展“十三五”規劃》要求著力開展各級各類學校的高水平建設,明確了“加快建成一批為地方經濟和社會發展服務的高水平應用型高等學校”的導向,高水平民辦院校建設得到重視[2]。根據《教育部關于普通高等學校本科教學工作意見》(教高[2011]9號)文件明確指出,專業評估是高等教育評估的重要環節,是高等學校人才培養質量的基本保障[3]。針對安徽省教育廳頒發的《安徽省普通本科專業綜合評價指標體系》專業評估通用性指標體系,結合本校發展實際,在《機械類教學質量國家標準》、《儀器類教學質量國家標準》的基礎上,開展專業評估工作,完善內涵建設,提高本專業建設水平,在實踐教學環節中結合學校的應用型人才的培養定位,探索民辦本科的改革道路。
根據《安徽省普通本科專業綜合評價指標體系》專業評估通用性指標體系要求,一級指標點教學條件及實踐教學環節占分值為15分,是評估體系中重要的組成部分,具體指標點分值如表1所示。其中實踐教學環節分值為7分。
實踐教學環節二級指標點的考核內容中,具體有三個考核分項,分別為實踐教學體系、產學研活動、校內實習基地。所占的指標點得分分別是3分、2分、2分。
(1)實踐教學體系構建思路
圍繞國際工程教育理念、應用型產業工程師的培養定位,進行“知識生產模式”相結合的創新改革[4]。即怎樣結合已生產、已創造的知識,以某種形式凝結到教學系統中,形成人才培養的“培養基”,在構建的不同層級實踐教學模式中得到對學生不同程度、不同方面、不同維度的綜合訓練。
結合本校測控專業教學建設,圍繞“學生發展為中心、以能力培養為導向、以過程管理為抓手、以持續改進為動力”的實踐教學培養宗旨,從四個能力層次“基礎實驗能力、綜合實踐能力、設計開發能力、崗位能力”,對學生進行定位要求。從項目課題的選題、組織與實施、項目化管理、優化考核方案等不同方面,進行對實踐體系、方法進行凝練與總結,根據測控專業在不同年級的實踐教學環節的內容迭代與整合,形成4D實踐教學法的改革建設思路。
(2)4D螺旋遞進式實踐教學方案
利用項目化教學手段,提出層次遞進的多維度4D實踐教學體系改革。結合工程教育理念,構建4D(4D-Define,Design,Develop,Deliver)實踐體系,通過整合開放式設計活動和項目,幫助學生探索、整合和強化所學知識。圍繞多層次、設計為中心建設實踐教學體系。通過對實踐環節進行不同環節、不同層次區分,做到整合與融合,4D教學法實施基本思路如下:
1)單一課程中的1D設計活動:1D設計活動讓學生應用和探索特定課程中學的概念和知識。一般為較短的,離散的練習,限于一個班級。例如單片機技術、C語言程序設計基礎課程,訓練單一維度的技能。
2)涵蓋多門課程的2D設計活動:2D項目活動整合和應用來自兩門或多門同時學習課程的理論知識,項目課題常匯集多種知識領域。2D項目的主題通常由學生主導,要求團隊制定合適的項目任務,其中包含每個相關課程的概念。
3)隨時間推移逐步構建的3D設計活動:3D項目活動允許學生隨著時間的推移,反復重新回顧一個項目并多次迭代,項目通過應用學生在最近課程中學到的理論和新技術進行不斷的改進和與完善。例如電子電路仿真實訓實踐教學環節,隨著所學的電路圖原理圖和PCB板繪制,到單片機具體項目控制系統的設計,進行下位機與上位機的通訊實訓訓練,實現更高級的功能搭建,借助多周期、多維度、多領域的知識體系整合,實現綜合動手能力的培養。
4)隨時間推移逐步構建的4D設計活動:圍繞工程應用與機電相結合的綜合模塊構建項目環節,從功能上利用機械制圖完成三維結構和裝配圖的設計,根據二維圖的生成,利用學校雙創平臺提供的3D打印和激光切割機等設備,自主完成機械的加工、制作、裝配的過程,并在此過程中進行相關物理量測量,滿足誤差的要求。
(3) 4D螺旋遞進式實踐教學方案
選擇某一案例“多層模塊化停車裝置”進行項目實施的簡述。學生通過1D設計活動,利用《單片機原理及應用》的課程基礎,進行圍繞單片機的項目實驗。在2D設計活動中,借助學習掌握的《C語言程序設計》、《單片機原理及應用》、《PROTUES仿真設計》的相關內容,結合選題進行電路圖的繪制與軟件仿真的調試。3D設計活動中,隨著課程《虛擬儀器技術》、《機電設備PLC控制》的開設,搭建物理量的采集與控制系統來實現。最后4D設計活動通過圍繞產品的實物設計,進行結構設計、加工與裝配。利用3D打印、線切割等加工工藝的全過程,最終完成機械裝置的實物制作。
在要求學生撰寫設計說明書,訓練論文寫作的基本素養,養成規范的表達習慣。對項目小組的每位同學,檢查學習日志,每日記錄項目進展與完成內容[5],為最終的成績考核提供客觀的材料,如圖1所示。在4D教學法實踐過程中,學生參與的積極性得到很大提升,實操過程獲得更多成就感,滿意度均有很大提高。
測控專業建設定位學校的辦學定位和目標,圍繞專業評估貫徹的“以評促改,以評促建,以評促管,評建結合,重在建設”的原則,加強儀器類的專業課程建設,按照指標體系的各項要求從細節上進行實踐教學改革,提升教學質量,培養適應社會的應用型人才。在對標建設的過程中,根據專業評估文件要求,針對地方本科院校對人才培養的差異性,進行專業的優勢挖掘和特色建設。為高質量、有亮點的通過工程教育專業認證作全面準備。