呂曉蘭 崔得龍
摘? ? 要:實踐教學是應用型人才培養的重要環節,也是培養工程應用能力的唯一途徑。實踐能力的培養是一個循序漸進的過程。文章根據電子類專業實踐人才培養方案,構建了成果導向式實踐教學體系和目標,并在教學過程中引入“對分課堂”,給出了具體的實施過程和具體做法。結果表明,OBE教育理念與“對分課堂”模式同實踐教學的結合應用,使學生在學習目標明確的前提下,能有效地提高學生自主分析問題和解決問題的能動性,提高整體的工程實踐能力。
關鍵詞:OBE;“對分課堂”;實踐教學;教學模式
中圖分類號:G642? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? 文章編號:1002-4107(2022)01-0074-03
1981年,美國學者斯派帝(Spady W D.)率先提出基于成果導向的教學模式,經過不斷實踐和完善,1994年形成了基于成果導向的 OBE(Outcomes-based? Education)工程教育理念,并且在全球高等教育中得到了廣泛的認可和應用。隨著工程教育認證的開展,OBE 教育理念已經成為工程教育認證考查的重點。目前,廣東石油化工學院已有化學工程與工藝、環境工程、機械設計制造及其自動化、生物工程、能源與動力工程、電子信息工程6個專業通過工程教育認證,通過率位居全省前列。
廣東石油化工學院電子信息工程(簡稱“電信”)專業為廣東省專業綜合改革試點專業,具有校級人才培養模式創新實驗區,主要培養能進行電子類系統設計、開發、調試和維護的高級工程應用人才,并且在2018年通過了工程教育認證。實踐證明,實踐教學是應用型人才培養的重要手段,是高等教育的重要環節,在培養學生對理論知識理解和應用、提高分析與解決實際問題的能力、培養創新能力與團隊協作能力等方面具有不可替代的地位,是應用型人才培養的有力保障。
針對傳統高等教育一直存在的困境,在基于當代學生心理特點的前提下,復旦大學張學新教授在2014年提出一種新的教學模式“對分課堂”,即將課堂時間分成兩半,一半用于教師講授,另一半用于學生討論?!皩Ψ终n堂”的教學方法是將整個教學過程分為講授(presentation)、內化吸收(assimilation)與討論(discussion)3個階段,因為其教學過程是一半時間教師講授,另一半時間學生討論與內化吸收,因此又稱為“PAD教學”,其核心在于將教師講授和學生討論分開,便于學生課后有一定的時間對知識進行內化與吸收,以此促進學生的自主學習,改善教學效果。“PAD教學”模式已在一些高校的課堂教學中進行應用,并收到良好的效果。
任何一種教學方法或者教學模式都是在原有的教學模式下經過多次的實踐以及經驗總結而提出的。只有將好的教學模式有機地融合,提煉出適合學生的教學模式和方法才能真正做好教學改革。廣東石油化工學院電信專業人才培養的根本目標是培養具有較強實踐能力和動手能力的高級應用型人才,實踐教學環節是培養目標能否實現的關鍵環節,要讓學生掌握創造性思維和學習方式,保持良好的動手欲望和創新激情。廣東石油化工學院根據電信專業學生的層次水平以及目前學校要求的基于成果導向的OBE工程教育理念,所有的實踐教學設計都堅持以學生發展為中心,以行業需求為導向,加強實踐教學環節的針對性和科學性。根據實踐教學效果和學生水平層次,教師將“對分課堂”的教學模式有機融入實踐教學,改變傳統實踐教學“教師演示,學生照做”的模式。通過課堂的自我討論、課后的自我思考和自我探究,真正做到“以學生為中心”。
一、堅持以學生發展為中心、以行業需求為導向的成果導向式實踐課程體系設計原則
電子行業的快速發展離不開大批高級技術人才。廣東石油化工學院根據學校培養高級應用型人才的目標定位,在研究目前電子行業市場出現用工荒和難就業這種錯位現象的基礎上,針對市場實際人才需求,在電信專業實驗教學中引入OBE教學模式。根據學生的能力和興趣組建學生群,了解該專業市場人才的發展需求以及學生個人職業規劃,為不同學生群制定詳細實驗培養目標,幫助學生明確職業發展方向,避免在學習過程中和職業定位中存在盲目性。將實驗項目工程案例化,以融合市場需求、生活實際等背景的項目,開展基于OBE的項目化實驗教學案例設計,建立OBE模式下的實驗教學大綱,通過工程案例,將理論知識與實際應用通過實驗實踐環節串聯在一起,改變目前畢業生出現的理論水平有,而工程實踐能力不足的現象,實現學生工程能力的訓練培養。
二、在OBE實踐教學模式中引入“對分課堂”
基于“對分課堂”的實踐教學,把教師講授、學生動手實踐內化吸收與討論的時間錯開,給學生足夠的時間內化吸收,準備討論的問題,參與度得到大大提高。由于實踐教學有別于理論教學,整個教學過程在開放實驗室進行,給學生足夠的時間和空間消化吸收和準備。
(一)講授
改變單一的實踐教學模式,采用多層次、開放式實踐教學。在實踐課環節推行選題模式,由學生根據自己的興趣和能力選擇合適的實踐項目,獨立完成。對于每一項實驗內容,均設立基礎部分、擴展部分和創新部分三個層次的要求,針對學生的個體差異,以達到綜合訓練不同專業、不同層次、不同興趣學生的實踐動手能力的目的。在實驗內容的設置上,緊扣實用性、可行性、難度適中三個方面,盡量選擇學生易理解、感興趣、貼近工程項目的內容,“以面向工程為導向,以項目驅動為手段”,激發學生的學習興趣。
講授環節只需要占用15~20分鐘,實驗教師只講授本次實踐教學的目的、要驗證的問題、要達到的要求以及實驗過程中特別需要注意的事項。通過個別案例舉例說明實踐項目的思路和創新拓展等,并不提供具體案例的電路或者程序,讓學生獨立思考、設計實驗過程,以提高學生的開發創造能力。教師的講授主要是起引導作用,整個實踐教學以學生為主,突出學生的主導地位。
(二)內化吸收
整個實踐教學基于項目進行,每門課的實踐教學安排是一周1次或者兩周1次?;凇皩Ψ终n堂”的實踐教學都是在開放實驗室進行,從布置任務到驗收討論基本都會有一周的時間。小組是整個實踐項目順利開展,討論環節順利進行的前提。一般項目小組的組建堅持“強弱搭配、軟硬均衡”的原則,實行“小組長”負責制,以強帶弱、軟件擅長和硬件擅長相互搭配,讓學生各施所長,通過學生之間的互相切磋相互促進提高。項目小組在一周內完成實踐項目要求的內容,對于出現的問題,小組內部討論解決問題或者找教師指導解決,完成實踐報告總結和分析,并將知識點個人內化吸收。
(三)討論環節
討論環節是“對分課堂”的亮點,在實踐教學中引入討論環節尤其重要。實踐教學基于項目開展,每一組開展的項目不同,出現的問題也不同,即使開展同樣的項目,每一組也可能會出現不同的問題。通過引入“對分課堂”,基于前面的實踐基礎以及中間的內化吸收、問題的解決和研究,在課堂討論環節(對分課堂),每一組將自己在項目實踐過程中遇到的問題拿出來討論。主要包括實踐過程中出現的問題,已經解決的要介紹解決的辦法,并討論還有沒有其他的辦法。沒有解決的,討論怎么解決,討論如何避免這類問題出現,并找出問題出現的原因。實踐課程“對分課堂”的討論是基于教師講授、學生自己動手實踐,小組內部討論、獨立學習、內化吸收之后的討論總結,學生都是有備而來,通過集體討論解決實際問題,取長補短,鞏固和深化學習內容,拓展視野,激發創造性思維,提高學習的效率和效果,也是學生最喜歡的環節。
(四)小組答辯
由于實踐教學的特殊性,為了實踐教學考核的公平、公正,更加激發學生實踐動手的熱情,每門實踐課程最后都會安排一次小組答辯。答辯項目由小組自擬,現場演示、答辯、討論、評分。答辯環節的安排分三步:第一步,小組代表對本次該小組的設計進行闡述,包括基本功能的實現、其他功能的拓展以及還可以增加功能的進一步設想。第二步,小組答辯,指導教師和其他學生均可以提問,小組成員負責解答。第三步,集體討論環節,對本門課程的教學方式、實踐課內容、實驗中出現的問題、解決的辦法以及沒有解決的問題等一系列質疑的問題進行討論,自由發言,最后由教師進行簡短的總結,提供解決疑難問題的思路或方法。
三、基于項目的立體化實踐教學考核
“對分課堂”的引入,使學習過程的評價更為重要。遵循以學生為中心,基于OBE的實踐教學考核方式,在“個人能力+結果”考核的基礎上,加強“團隊協作能力+過程’的立體化考核方式。
(一)在提高個人能力的基礎上,加強團隊能力的培養和考核
基于OBE的實踐教學目標是以行業需求為導向,根據行業需求設定培養目標。根據行業對畢業生的要求來設計實驗課程體系結構,對于工程設計性實驗,基于團隊寫作能力培養的需求,將學生按照企業的模式進行分組,學生團隊接受任務后,按照任務要求,模仿企業成立項目組,進行任務分工、團隊分工、自主模擬諸多實踐環節。在各學習環節中,通過自主文獻搜集、實際市場調查和問卷調研等方式,團隊項目組共同協作,自主設計,并自主討論交流,解決項目實踐過程中遇到的問題,并最終交給教師規范的成果報告、數據分析報告、總結文件等,實現綜合素質的提升。
(二)“過程+結果”的雙層次評價
改變過去以最終結果、教師考核為主的考核方式,注重整個實踐過程的考核,實行“過程+結果”的雙層次評價。一方面,教師根據學生個人的實驗課堂表現、出勤與學習日志等個人表現及相關問題的解決情況、團隊任務的表現以及團隊討論、“對分課堂”的討論環節和答辯環節等情況進行過程評價,考核學生學習的參與度與問題解決的深度;另一方面,結合學生的組內分工及團隊任務完成情況、實驗最終的數據以及整理情況、實驗報告的撰寫等表現進行結果評價,考核學生最終的任務完成情況?!斑^程+結果”的立體化評價方式對于考核學生的整體專業知識素養,尤其是實踐動手能力、創新能力、團隊協作能力等目標結果的達成度,以及綜合素質水平,具有比較全面的考量。
(三)細化考核評分點
考核評分點的設置依據工程認證關于課程專業能力矩陣各個指標的要求,尤其加入的組內互評和導師評價,主要偏重于小組內各個成員對于項目的貢獻度和參與度,以及“對分課堂”討論的參與度等的考量??己嗽u分點各自占百分比的制定主要參考各門課程在實踐教學方面對于畢業要求的支撐強度的要求,同時考慮實際操作的規范性,可以合理有效地評定學生專業知識掌握情況和相關技能水平,以及項目實踐過程中的參與度等。根據評分標準,各考核點分別占的評分比例為:資料收集和整理5%,整理方案設計10%,實驗操作過程15%,功能擴展15%,創新性15%,實驗報告5%,數據分析10%,組內互評15%,導師評價10%。每個考核評分點和指標點下面還有更加細化的達成度要求,以便更加準確和科學地進行分級評定考核。
四、“對分課堂”模式實踐和質量反饋
根據教學安排,把電信專業18級的兩個班的“數字系統設計”實驗課引入“對分課堂”作為研究對象。兩個班自由選擇,一半人選擇“對分課堂”模式,進入開放實驗室,一半人選擇普通教學模式,在感覺不適應、討論參與度不高或者想調整的情況下隨時可以調整到相應的班級。整個學期下來,參與到“對分課堂”模式的班級人數在不斷上升,沒有學生要求調回到普通模式班級。通過期末對比,參與“對分課堂”模式的班級在實踐項目的選擇和創新方面,均高于普通教學模式班級,整體理論和實踐課程的期末成績也高于普通班同等水平的學生。期末對電信專業18級學生進行問卷調查,90%的學生認為“對分課堂”引入到實踐教學提升了學習積極性和主動性,對自己實踐工程能力的提高有很大的幫助,并且希望后續能繼續使用和參與到這種實踐教學模式。
將“對分課堂”的教學模式引入到OBE的實踐教學中,有利于學生之間互相學習和火花的碰撞,教師的授課方式是“一對多”,通過“對分課堂”,對于無法在課堂理解的學生,有利于進一步通過學生之間的討論理解課堂知識。對于課堂已經無法滿足的學生,通過“對分課堂”的討論,激發出新的創新思想,給思維提供更加廣闊的天地,碰撞出意想不到的火花。通過對比,在OBE實踐教學模式中引入“對分課堂”模式,不同水平層次的學生實踐課程的教學效果相比于預期成果均得到不同程度的提升。
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■ 編輯∕李夢迪
收稿日期:2020-12-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 修回日期:2021-01-06
作者簡介:呂曉蘭(1979—),女,陜西岐山人,廣東石油化工學院電子信息工程學院高級實驗師,研究方向:實驗室管理和實踐教學研究。
基金項目:2019年廣東省教改項目“基于OBE的階梯遞進式實踐教學體系研究——以電子信息工程專業為例”(411);2018年廣東石油化工學院實驗課題研究項目“基于OBE模式的電信專業實踐教學模式研究”(215256);2018年廣東石油化工學院教改項目“基于OBE的階梯遞進式實驗教學體系研究”(234270);廣東石油化工學院校級重點培育團隊(TDPY201918)