欒廣宇,李愛傳,汪東欣,李琳
摘要:經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展迫切需要新型工科人才,如何在新工科的背景下探索電氣工程專業(yè)教學(xué)模式的創(chuàng)新已成為高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)問題。目前,高校電氣工程專業(yè)教學(xué)模式已經(jīng)很成熟,但教學(xué)效果與社會實際需要仍存在一定差距。文章結(jié)合作者在一線教學(xué)工作中取得的體會和經(jīng)驗,對地方院校新工科背景下電氣工程專業(yè)教學(xué)模式進(jìn)行思考和探索,力求推動高校教育改革中教學(xué)模式的有效創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞:新工科;地方院校;電氣工程;教學(xué)模式
面對快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢,全面促進(jìn)技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、發(fā)展模式的改革創(chuàng)新,我國實施了一系列具有推動作用的“中國制造 2025”“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”等戰(zhàn)略措施。高等教育作為人才第一資源和科技第一生產(chǎn)力的來源,在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程中扮演著既重要又特殊的角色。為實現(xiàn)高等教育和社會經(jīng)濟(jì)的共贏發(fā)展,2017年2月18日教育部在高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會上提出發(fā)展“新工科”建設(shè)策略。同年4月8日教育部高等教育司在工科優(yōu)勢高校新工科建設(shè)研討會上提出以發(fā)展“新工科”建設(shè)為基礎(chǔ),針對如何更好地開展工程教育改革進(jìn)行深入研討,大會確定了今后一段時間的行動計劃(“天大行動”)。高等教育的改革,特別是工程教育的改革與新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展密不可分,相互形成支撐關(guān)系。高等工程教育改革以新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求為改革目的,同時為新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在未來國際市場保持競爭力提供了人才保障。新工科是高等教育為適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型工程教育,其內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng),以應(yīng)對變化和塑造未來為建設(shè)理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑,培養(yǎng)未來多元化和創(chuàng)新型卓越工程人才。
一、新工科背景下以工程案例為導(dǎo)向的教學(xué)模式
在新經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)的背景下,把“工程觀”植入課程教學(xué)體系。從工程問題出發(fā),將新知識與原有知識進(jìn)行整合,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷建構(gòu)知識,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機(jī),實現(xiàn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí);并融合多學(xué)科進(jìn)行課程設(shè)置,以工程技術(shù)為主線整合工程、經(jīng)濟(jì)、管理等內(nèi)容,通過專業(yè)間交叉結(jié)合,建立綜合型課程教學(xué)模式。通過引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建寬厚的工程知識體系,同時又能綜合考慮科技與自然環(huán)境等多種因素,從而培養(yǎng)出卓越工程師的后備人才。通過培養(yǎng)計劃和多樣化課程組合,培養(yǎng)出能夠滿足技術(shù)工作、企業(yè)管理、社會需求的不同類型人才。以PBL式教學(xué)模式為基礎(chǔ),結(jié)合工程案例開展討論式、探究式等多樣的研究性教學(xué)方法,能夠培養(yǎng)出善于學(xué)習(xí)、敢于嘗試、勇于創(chuàng)新的兼具工程能力和社會能力的高素質(zhì)綜合型人才。
二、新工科背景下利用現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)模式
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,將課堂教學(xué)方法和其他教育教學(xué)方法相融和,可形成多種多樣的學(xué)習(xí)模式,如翻轉(zhuǎn)教學(xué)、虛擬仿真、游戲化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)慕課、藍(lán)墨云班、移動學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教學(xué)等多種形式。伴隨網(wǎng)絡(luò)信息化進(jìn)程的發(fā)展,熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)極大滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,使學(xué)生學(xué)習(xí)不再受時間、空間的限制。課堂外通過利用聊天軟件、微博、論壇等形式,線上和線下參與教學(xué)活動,注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,同時多手段多形式的交流能夠促進(jìn)師生間互動,增強(qiáng)學(xué)生的主動性?,F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,將改變傳統(tǒng)課堂的表現(xiàn)形式,發(fā)揮時間和空間上的優(yōu)勢。結(jié)合多種學(xué)習(xí)模式,將有效地促進(jìn)課堂和課外師生間的交流,使互動教學(xué)常規(guī)化、普遍化,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和意愿。現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,還給校園內(nèi)外的學(xué)習(xí)者提供了更多的學(xué)習(xí)和參與機(jī)會,擴(kuò)大了高校課堂教育的輻射面,為新工科人才的培養(yǎng)拓展了新途徑?,F(xiàn)代信息技術(shù)是學(xué)生學(xué)習(xí)活動的工具,也是高級思維訓(xùn)練的工具,通過電腦、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)的操作模式的延伸能夠構(gòu)建學(xué)生知、情、意融合的高智慧學(xué)習(xí)體系。借助信息技術(shù)在教學(xué)過程中收集學(xué)生反饋信息,針對不同的學(xué)習(xí)需求提出不同的解決方法,靈活調(diào)控教學(xué)方式方法,這一教學(xué)模式與傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)模式相比,拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)的路徑和時間,持續(xù)不斷地重塑學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
三、新工科背景下建立實踐互動的教學(xué)模式
當(dāng)前新工科背景下的教學(xué)模式應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。首先,在校內(nèi)課堂教學(xué)方面,適當(dāng)加入動手操作環(huán)節(jié),讓學(xué)生針對實際問題提出解決方案,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生理論結(jié)合實際的能力,建立良好的專業(yè)學(xué)習(xí)熱情;課外實踐環(huán)節(jié)應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和動手能力,開展多樣化專業(yè)技能競賽,打造專業(yè)競賽平臺,以賽促學(xué),完善實踐教學(xué)環(huán)節(jié);鼓勵學(xué)生參與各項大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項目和競賽,通過各類項目的實施和競賽激勵機(jī)制的建立,既激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,又鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,切實提高新工科電氣工程專業(yè)人才的綜合素質(zhì)。其次,在校外實踐教學(xué)方面,產(chǎn)教融合和校企合作是培養(yǎng)工程技術(shù)人才的必要條件,方便學(xué)生將所學(xué)知識和技能直接應(yīng)用于實際;企業(yè)作為高校校外實習(xí)實踐基地,為學(xué)生動手實踐提供了平臺,既讓學(xué)生了解所學(xué)理論知識如何應(yīng)用于生產(chǎn),又讓學(xué)生從實習(xí)實踐中了解自身專業(yè)的欠缺,從而達(dá)到反哺教學(xué)的目的;高校與企業(yè)合作共建以培養(yǎng)工程人才為主的科研實驗室和創(chuàng)新實驗室,可促進(jìn)新工科背景下行業(yè)經(jīng)濟(jì)與人才培養(yǎng)之間的契合度,達(dá)到以建設(shè)促改革,以改革促發(fā)展,校企共贏的目的。
四、新工科背景下借助在線學(xué)習(xí)平臺的教學(xué)模式
隨著時代的發(fā)展,教學(xué)手段的多樣化,傳統(tǒng)的面對面學(xué)習(xí)方式已逐漸轉(zhuǎn)向虛擬環(huán)境或在線學(xué)習(xí)方式,通過網(wǎng)絡(luò)建立學(xué)習(xí)平臺。例如專為高校開發(fā)的異步課程傳遞及管理系統(tǒng)(WebCT),具有強(qiáng)大的師生之間、生生之間的在線互動功能,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的過程體驗。教學(xué)平臺有如下功能:課程主頁、課程材料、交流工具、任務(wù)工具、課程表、電子通信(實時交流、在線討論、信息發(fā)布、電子郵件)、在線虛擬實驗與研究等。學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體和直接參與者,也是知識承納和延伸的載體。虛擬或在線學(xué)習(xí)是在既定網(wǎng)絡(luò)空間中,師生之間、生生之間同步或異步完成課堂學(xué)習(xí)。其特點(diǎn)是通過虛擬課堂環(huán)境作為真實課堂的補(bǔ)充,實現(xiàn)課堂在線還原或延伸,學(xué)生依據(jù)個人學(xué)習(xí)需求和興趣自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,并與多門課程進(jìn)行整合完成培養(yǎng)計劃,實現(xiàn)了個性化教學(xué)理念。目前全國高校都在搞虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境或在線學(xué)習(xí)平臺建設(shè),內(nèi)容形式豐富多樣,包括教學(xué)文件、教學(xué)文檔、參考資料、視頻材料、在線學(xué)習(xí)空間(網(wǎng)易云課堂、TED、You-Tube等)鏈接、論壇建設(shè)、在線考核系統(tǒng)等,做到整合通識、基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)選修等課程內(nèi)容,逐步將虛擬或在線學(xué)習(xí)常態(tài)化,甚至可以做到線上課程的線上結(jié)業(yè)。在線教學(xué)模式以在線學(xué)習(xí)平臺為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)參與、互動、協(xié)作和實時交互,更具互動性、智能化和個性化,將在線學(xué)習(xí)的教學(xué)模式應(yīng)用于新工科背景下電氣工程專業(yè),為符合新時代專業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的工程人才的培養(yǎng)提供了更好的學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源共享,促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,實現(xiàn)個性化培養(yǎng),提高了教學(xué)質(zhì)量。
綜上,高等院校電氣工程專業(yè)教學(xué)模式應(yīng)符合社會經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,探索新形式下的工程教育新理念、新模式,形成一套基于新工科背景的、完善的教學(xué)模式體系是十分有意義的,有利于培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和復(fù)合交叉的創(chuàng)新人才,將多維交叉教學(xué)和新工科有機(jī)融合,更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情,提高自主思考和動手能力,促進(jìn)獨(dú)立和創(chuàng)新意識的形成,最終達(dá)到培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。
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編輯∕楊波