陸云清王 瑾萬洪丹蔣衛(wèi)鋒黃勇林
(1.南京郵電大學電子與光學工程學院<微電子學院>,江蘇 南京210023;2.南京郵電大學通信與信息工程學院,江蘇 南京210023)
實踐能力和創(chuàng)新意識是參加工程教育專業(yè)認證專業(yè)畢業(yè)生必須具備的核心素養(yǎng),我國《工程教育專業(yè)認證標準》(2017年11月修訂)[1]所給出的12條畢業(yè)要求中,多處出現(xiàn)對畢業(yè)生“實踐能力和創(chuàng)新意識”的要求,足見其重要性。目前,大學畢業(yè)生普遍存在眼高手低的問題,實踐能力比較薄弱、創(chuàng)新意識不強。限制大學生實踐能力和創(chuàng)新意識提升的主要原因:絕大部課程仍然采用比較傳統(tǒng)的教學模式和教學手段,教師單向的傳授知識,學生被動地接受知識,不能適應(yīng)日新月異的高等教育改革發(fā)展形勢;學生在課程教學過程中側(cè)重于理論知識的獲取,不重視實踐動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng);在實踐課程教學環(huán)節(jié)中,以驗證性實驗為主,綜合型、研究型和創(chuàng)新型實驗內(nèi)容嚴重不足,并且與企業(yè)的工程需求相脫節(jié);在課程考核和評價中,重理論知識考核,輕實踐能力考核,導(dǎo)致學生的對實踐能力和創(chuàng)新意識不夠重視。
專業(yè)課程是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的關(guān)鍵環(huán)節(jié),如何將對學生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)目標融入專業(yè)課程的教學內(nèi)容、教學方法及教學評價方式等教學設(shè)計中去,是當前工程教育專業(yè)認證背景下亟待解決的一個突出問題。2019年,南京郵電大學光電信息科學與工程專業(yè)受理參加工程教育專業(yè)認證,并順利通過了認證。我們結(jié)合專業(yè)定位和特色,對該專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程“光電檢測技術(shù)”進行了改革和探索,拓寬了專業(yè)課程對大學生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)路徑。
隨著工程教育的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能適應(yīng)當前的高等教育發(fā)展形勢,教師要轉(zhuǎn)變教育教學理念,充分利用不同的教學輔助工具,構(gòu)建傳統(tǒng)與創(chuàng)新相融合的教學模式。傳統(tǒng)的課程教學中教師以知識的傳授為主要目標,學生以接受知識為主要任務(wù),課程的考核也是考核學生對知識的掌握情況,很大程度上忽略了學生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。工程教育專業(yè)認證對畢業(yè)生更強調(diào)的是能夠利用所學的專業(yè)知識,解決本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題的實踐能力和創(chuàng)新意識。因此,專業(yè)課程教師在課程教學環(huán)節(jié)的設(shè)計中應(yīng)該更加注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識,本課程的授課教師在教學中除采用傳統(tǒng)的講授式教學模式外,還大膽采用啟發(fā)式、討論式、校企協(xié)作式等多種教學模式,構(gòu)建了傳統(tǒng)與創(chuàng)新相融合的教學模式。邀請本專業(yè)相關(guān)企業(yè)的行業(yè)專家走進課堂,在相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合行業(yè)熱點,講解工程實際案例,使學生對相關(guān)理論知識有了直觀認識,使教學過程變得更加生動,在培養(yǎng)學生的工程意識的同時,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。
根據(jù)工程教育專業(yè)認證的目標導(dǎo)向理念,對照工程教育專業(yè)認證標準中對本專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的實踐能力和創(chuàng)新意識的要求,優(yōu)化整合課程教學內(nèi)容,加強學生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[2]。《光電檢測技術(shù)》是光電信息科學與工程專業(yè)一門理論性和實踐性都很強的綜合性專業(yè)課程,然而,在2012年教育部本科專業(yè)目錄調(diào)整之前,本校光電信息工程專業(yè)所開設(shè)的兩門相關(guān)專業(yè)課程《光電傳感技術(shù)》和《光電檢測與信號處理》的教學內(nèi)容均為理論教學,沒有相應(yīng)的實踐教學內(nèi)容。為了提升學生實踐能力和創(chuàng)新意識,在本科專業(yè)目錄調(diào)整之后,將這兩門專業(yè)課程合并為《光電檢測技術(shù)》,并在課程教學內(nèi)容中大比重的增加了實驗課程,合并后的課程總學時56學時,其中理論課程40學時,實驗課程16學時,相關(guān)理論知識的講授與相應(yīng)的實驗項目得到了有效融合,理論指導(dǎo)實踐,充分調(diào)動學生的實踐熱情,激發(fā)學生創(chuàng)新意識。合并后的《光電檢測技術(shù)》課程教學內(nèi)容主要分為光電傳感和光電檢測兩大模塊,在光電傳感模塊中將光纖傳感器的傳感原理與光纖傳感系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)建相結(jié)合,在講授理論知識的同時,開設(shè)了光纖位移、轉(zhuǎn)速傳感特性實驗等配套的實驗項目。在光電檢測模塊中將光電檢測器件的物理機理與光電檢測系統(tǒng)的設(shè)計及檢測方法相結(jié)合,開設(shè)了光敏三極管特性實驗、電荷耦合圖像傳感器特性實驗等配套實驗項目。
創(chuàng)新思維訓(xùn)練從問題意識開始,在專業(yè)課程教學過程中,以問題為導(dǎo)向引導(dǎo)學生形成問題意識,在傳授專業(yè)知識的同時,注重學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。在理論課程的教學中,結(jié)合專業(yè)特點,教師設(shè)置光電檢測技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的工程實踐場景,布置相應(yīng)任務(wù),學生分小組合作學習,根據(jù)任務(wù)要求,完成相應(yīng)的解決方案,通過PPT、系統(tǒng)模型等不同形式展示結(jié)果,并開展自由辯論。通過這樣一系列環(huán)節(jié),充分鍛煉學生的學習合作能力、溝通組織能力、發(fā)散思維能力,啟發(fā)他們創(chuàng)新意識的形成。實驗課程教學部分,在傳統(tǒng)的驗證性實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上,結(jié)合專業(yè)特點,增加綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容,在鍛煉了學生工程實踐能力的同時,也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識。
持續(xù)改進是貫穿整個工程教育專業(yè)認證體系的核心理念,學生學習成果的考核和評價是持續(xù)改進的依據(jù)[3]。《光電檢測技術(shù)》課程作為一門專業(yè)課程、核心課程,在長期的建設(shè)中,雖在課程目標、課程內(nèi)容、過程管理及考核等方面都有了一定的完善和改進。然而,課程考核和評價方式仍舊沿用較為傳統(tǒng)的方式,對學生學習結(jié)果的考核方式相對單一,通過卷面考試主要反映學生對理論知識的掌握情況,不能評價學生的實踐能力和創(chuàng)新意識,缺少一套科學、完善、合理的課程考核和評價體系。為此,依據(jù)工程教育專業(yè)認證的持續(xù)理念,課程組豐富了課程的考核機制,完善了課程評價體系。首先,增加實驗部分在課程考核中的比重,突出實踐能力和創(chuàng)新意識的重要性,充分肯定學生在創(chuàng)新性實驗中取得的成果;其次,通過建立QQ群、微信群,設(shè)計課程調(diào)查問卷,了解學生對課程內(nèi)容、課程教學方法以及課程各教學環(huán)節(jié)的意見。最后,引入了課程過程達成評價方法,針對課程相關(guān)聯(lián)的畢業(yè)要求,按權(quán)重設(shè)置相應(yīng)的考核內(nèi)容,計算學生在不同畢業(yè)要求方面的達成情況,通過將學生的考核結(jié)果和畢業(yè)要求的達成情況掛鉤,獲得比較清楚的量化指標,更有利于課程改進的實際操作。
綜上所述,針對傳統(tǒng)專業(yè)課程教學過程中普遍存在的重理論傳授,輕實踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng),導(dǎo)致大學畢業(yè)生工程實踐能力較弱、創(chuàng)新意識不足的問題,基于工程教育專業(yè)認證相關(guān)理念,以《光電檢測技術(shù)》課程為例,開展了課程改革,探索了專業(yè)課程對學生實踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的途徑,為工程教育專業(yè)認證背景下,專業(yè)課程對學生工程實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)提供了一定的參考。