摘要:本文結(jié)合OBE教學(xué)理念,研究以提升學(xué)生工程素養(yǎng)為目標(biāo),提出對工程素養(yǎng)具象化實施。圍繞《自動控制理論》課程,采用線上線下混合式教學(xué)模式,從重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法多個方面進(jìn)行了教學(xué)改革,深化了理論應(yīng)用一體化教學(xué),提高了學(xué)生工程素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:OBE;自動控制;工程素養(yǎng);線上線下;混合式教學(xué)
前言
2019年10月,教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》,提出要建設(shè)適應(yīng)新時代要求的一流本科課程,形成中國特色、世界水平的一流本科課程體系,構(gòu)建更高水平人才培養(yǎng)體系[1]。一流本科課程建設(shè)是一項系統(tǒng)工程,其內(nèi)涵所包含的提升高階性、突出創(chuàng)新性、增加挑戰(zhàn)度[2]等建設(shè)原則應(yīng)落實到各門課程建設(shè)中。
傳統(tǒng)的《自動控制理論》課程教學(xué)模式以課程講授為主,課程形式單一,無法滿足學(xué)生能力培養(yǎng)、價值塑造的高質(zhì)量培養(yǎng)要求。此外該課程理論性和工程性均較強(qiáng),以理論教學(xué)為主的教學(xué)模式無法提升學(xué)生解決復(fù)雜工程應(yīng)用問題的工程素養(yǎng)。因此本文結(jié)合OBE教育理念[3][4],探索工程教育通過融合理論教學(xué)與實踐教學(xué)一體化來全面系統(tǒng)地促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)的提升。
1《自動控制理論》課程理論與應(yīng)用內(nèi)在聯(lián)系
1.1“控制理論及應(yīng)用”系列課程理論與應(yīng)用關(guān)聯(lián)性
《自動控制理論Ⅱ》課程是電氣工程及其自動化專業(yè)和自動化專業(yè)的專業(yè)核心課,它是專業(yè)課程《過程控制》、《運(yùn)動控制》以及實踐課程《控制系統(tǒng)綜合作業(yè)》的理論基礎(chǔ),同時也是“西門子杯”中國智能制造挑戰(zhàn)賽、全國電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生智能汽車競賽的核心理論課程,對學(xué)生的后續(xù)理論課程的學(xué)習(xí)、實踐環(huán)節(jié)完成情況以及學(xué)生競賽參與度、競賽表現(xiàn)具有非常重要的理論意義。因此,為了讓學(xué)生能更好地參與到實踐環(huán)節(jié),需要在課程中就開始深化理論應(yīng)用一體化教學(xué),挖掘工程案例,在工程層面上熟悉被控對象,培養(yǎng)“綜合性”工程思維,用所學(xué)控制學(xué)工具、理論去解決復(fù)雜工程問題。
1.2深入挖掘工程案例
工程案例需要與理論內(nèi)容結(jié)合,通過學(xué)生創(chuàng)新實踐和企業(yè)調(diào)研深入挖掘工程案例。學(xué)生能通過理論的學(xué)習(xí)后循序漸進(jìn)地、有層次地將理論應(yīng)用到工程案例的問題解決過程中。為了實施“問題提出、分析、解決、應(yīng)用(拓展)、小結(jié)”有效教學(xué)閉環(huán),需要在本課程中精選案例開展案例教學(xué)。結(jié)合課程特點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)情分析,所選案例需要具有前沿性和綜合性,教學(xué)案例有層次地、有梯度地、由淺入深地融入到課程教學(xué)全過程中,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的應(yīng)用能力。
2創(chuàng)新能提升解決復(fù)雜工程問題能力的教學(xué)方法
2.1“雨課堂+SPOC”的混合式教學(xué)
為了達(dá)到學(xué)生學(xué)以致用、提升自主學(xué)習(xí)能力、分析解決問題的能力以及解決復(fù)雜工程問題的學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)生需要在課外有大量的學(xué)習(xí)和思考過程,并需要采用有效的教學(xué)組織形式,讓學(xué)生在課堂中進(jìn)行討論、開展辯論。
因此利用“雨課堂+SPOC”教學(xué)管理平臺,創(chuàng)新教學(xué)模式,形成傳統(tǒng)教學(xué)和基于現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ)。在采用“雨課堂+SPOC的混合式教學(xué)”過程中,將課程的教學(xué)設(shè)計為課前、課中和課后三個教學(xué)環(huán)節(jié)。
對于課前預(yù)習(xí)主要借助MOOC視頻以及教師在雨課堂中推送的預(yù)習(xí)資源結(jié)合教材進(jìn)行預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)中有相應(yīng)測試題計入平時成績,這樣能有效提升學(xué)生的預(yù)習(xí)效果;在課程中主要采用雨課堂教學(xué)平臺進(jìn)行課堂互動,包括彈幕、隨機(jī)點(diǎn)名提問、做游戲、投稿、測試、投票等,提升課堂學(xué)習(xí)積極性。同時再利用雨課堂進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、課堂教學(xué)屏幕錄制,學(xué)生通過MOOC視頻和回看雨課堂上課錄屏,針對性查漏補(bǔ)缺進(jìn)行復(fù)習(xí),給學(xué)生提供有針對性的復(fù)習(xí)資源;教師和學(xué)生課后可以根據(jù)雨課堂大數(shù)據(jù)了解上課學(xué)習(xí)情況。其次,將預(yù)習(xí)測試和課堂測試以及MOOC資源的學(xué)習(xí)作為了對學(xué)生的過程性評價之一,打破傳統(tǒng)的期末考一考定成績的局面。同時學(xué)生不再僅僅通過紙質(zhì)作業(yè)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固,還增加課堂測試、互動、MOOC測試等多元過程考查方式。
2.2探索課程思政融入教學(xué)全過程的方法途徑,強(qiáng)化學(xué)生工程意識
《自動控制理論》課程基礎(chǔ)知識抽象、系統(tǒng)、復(fù)雜,學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高,因此將思政元素有機(jī)融入課程教學(xué)全過程,可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,對專業(yè)知識吸收起到良好的推動作用。學(xué)生的工程意識的建立與強(qiáng)化是離不開對生活以及工程實際的認(rèn)知,通過引入工程案例、國家時事、典型先進(jìn)事跡等思政元素,引導(dǎo)學(xué)生從工程層面上熟悉控制理論背后的工程涵義----量程、量綱、可否測量、可否操作、安全范圍、社會規(guī)范等等,培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神,激發(fā)學(xué)生為祖國實現(xiàn)民族偉大復(fù)興而奮斗的愛國情懷。
3小結(jié)
以O(shè)BE為教育理念,以提升學(xué)生工程素養(yǎng)為目標(biāo),圍繞《自動控制理論》開展了基于教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法多方面的教學(xué)改革。采用“線上線下”混合式教學(xué),設(shè)計一以貫之的工程案例,深入挖掘課程思政元素實現(xiàn)專業(yè)學(xué)習(xí)和育人的同向同行,為提升學(xué)生工程素養(yǎng)起到了積極的推動作用。
參考文獻(xiàn):
[1]黃治同,紀(jì)越峰,尹長川.面向電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一流本科課程建設(shè)探索與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué),2021(10),43-48.
[2]教育部.教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見[Z].2019年10月24日.
[3]李薇,王磊,魯嘵鋒等.基于OBE理念的計算機(jī)專業(yè)人才能力培養(yǎng)模式創(chuàng)新[J].計算機(jī)教育,2017(8):47-51.
[4]張秀珩,巴鵬.OBE導(dǎo)向的供課專業(yè)基礎(chǔ)課混合式教學(xué)模式研究[J].機(jī)械工程師,2021(11):10-12.
作者簡介:陳星,1988.06,女,漢,湖北仙桃,碩士,講師。