[摘 要]工程教育專業(yè)認證背景下,城軌交通車輛工程專業(yè)對學生的專業(yè)知識、學科能力、綜合素養(yǎng)提出了全新要求,如何通過教學改革與策略研究強化教學活動、推動人才培養(yǎng),就成了高校教師關注的課題。本文從基于工程教育專業(yè)認證的城軌交通車輛工程教學改革出發(fā),綜合教學原則設計、考評體系設計、教學目標設計與教學策略設計四個維度,深入探討教學改革的整體形式,并以上述內(nèi)容為基礎結(jié)合教學實例闡明知識梯度設計、課堂內(nèi)部循環(huán)、實踐能力優(yōu)化等教學改革的具體手段,以期為教育工作者相關教學研究的實際開展提供信息參考。
[關鍵詞]工程教育專業(yè)認證;城軌交通;車輛工程教學
[中圖分類號] G642" " " " " " [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2024) 03-0096-04
經(jīng)濟建設的推動、社會形態(tài)的發(fā)展、我國交通結(jié)構(gòu)的全面升級轉(zhuǎn)型,為城軌交通車輛工程專業(yè)的學科教學活動帶來了全新挑戰(zhàn)。在現(xiàn)階段工程教育專業(yè)認證的背景下,培養(yǎng)理論知識與實踐能力并重、創(chuàng)新意識與管理觀念并有、符合新時代建設具體需求,在城軌交通車輛的設計、制造、改進等方面具有卓越能力的復合型專業(yè)人才,就成了相關教育工作者關注的首要問題。我校城軌交通車輛工程專業(yè)以工程教育專業(yè)認證的具體需求為基礎,以教學改革為抓手,基于實際教學經(jīng)驗,逐步構(gòu)建符合專業(yè)認證要求的教學模式,著力于人才培養(yǎng),著眼于課程教學,進行了全層面全角度的教學改革研究。
一、基于工程教育專業(yè)認證的城軌交通車輛工程專業(yè)教學改革
(一)教學原則設計
基于現(xiàn)階段工程教育專業(yè)認證的整體背景及社會建設對人才能力的具體要求,城軌交通車輛工程專業(yè)開展教學改革活動的首要環(huán)節(jié)便是確認教學原則。一方面,教學原則的確定能為后續(xù)的教學模式設計提供基礎綱領與整體方向,整合教學資源與教學策略,為后續(xù)教學活動的開展奠定牢固基礎;另一方面,成型、穩(wěn)定、科學、合理的教學原則能夠助推工程教育專業(yè)認證的核心理念充分滲透到教學設計的各個環(huán)節(jié)中,幫助學生更快地養(yǎng)成相應素養(yǎng),以符合工程教育專業(yè)認證的實際需要,形成穩(wěn)定的內(nèi)部循環(huán)。[1]
在開展基于工程教育專業(yè)認證的城軌交通車輛工程教學改革時,根據(jù)實際需要將教學原則設計為“關注學生的主體地位、堅持教學的成果導向、強調(diào)教學的反饋影響”三個層面,具體如下。
1.關注學生的主體地位
越來越多的研究與調(diào)查表明,傳統(tǒng)的講授式教學已無法滿足日趨復雜化、結(jié)構(gòu)化的人才需求。城軌交通車輛工程專業(yè)作為強調(diào)創(chuàng)新、實踐的工程類學科,更是對學生的管理意識與創(chuàng)新能力提出了較高的要求。因此,在教學活動中,教育工作者應關注學生的主體地位,明確學生為人才培養(yǎng)活動的主角,通過各類教學理論基礎構(gòu)建合適的教學模式,應用有效的教學手段,強化學生的能力培養(yǎng),進而符合工程教育專業(yè)認證的實際需求。
2.堅持教學的成果導向
工程教育專業(yè)認證的核心理念便是成果導向,而針對這一理念中成果的闡述,又存在諸多角度。筆者認為,成果指的是學生通過階段性的學習活動與實踐操作而獲得的、完成內(nèi)在轉(zhuǎn)化與外在表現(xiàn)的具體能力或者特定素養(yǎng)。需要注意的是這一成果并不是各階段掌握的知識經(jīng)驗與技能方法的簡單積累,而是學習過程完成后各類型學科知識相互構(gòu)建、遷移與交互形成的整體化、具體化的個人能力,如問題意識、職業(yè)道德或價值觀念等。因此城軌交通車輛工程專業(yè)的教學活動應重視對學生該部分能力的培養(yǎng),通過對培養(yǎng)目標進行解構(gòu),實現(xiàn)以成果為導向的教學改革。[2]
3.強調(diào)教學的反饋影響
滿足工程教育專業(yè)認證的具體需求只是教學改革的初級目標,教學改革活動的真正目的在于培養(yǎng)符合新時代新形勢新發(fā)展具體要求的復合型專業(yè)人才。為滿足這一需求,必須確保教學模式具有明確、顯著的檢查與自我優(yōu)化能力,因此應重視教學活動的反饋影響,為教學模式的自我優(yōu)化提供信息支撐。
(二)監(jiān)管體系設計
教學成果的培養(yǎng)效果主要取決于日常教學活動的開展情況。實際教學活動是否滲透工程教育專業(yè)認證相關理念、是否關注學生的能力培養(yǎng)、是否根據(jù)反饋情況進行定向優(yōu)化,直接決定了教學活動的質(zhì)量與人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此建立符合教學需求的教學質(zhì)量監(jiān)督管理體系,能從多個角度為教學質(zhì)量提供保障:一方面,教學質(zhì)量監(jiān)督管理體系的設計能夠確保教學原則在教學活動中的全面貫徹,深化工程教育專業(yè)認證的教學要求,促進能力培養(yǎng)與教學活動的深度綁定,是教學改革具體推行的制度保障;另一方面,科學的教學質(zhì)量監(jiān)督管理體系能夠進一步強化教學活動的反饋機制,針對教學活動中的細節(jié)問題與具體環(huán)境進行評估審查,從而強化對學生的過程化培養(yǎng),確保成果導向工作的有效推進。綜合以上內(nèi)容,我校城軌交通車輛工程專業(yè)的教學質(zhì)量監(jiān)督管理體系設計具體包括以下兩個角度:
1.體系設計
我校城軌交通車輛工程專業(yè)的教學質(zhì)量監(jiān)督體系主要由相應的監(jiān)管委員會負責,委員會內(nèi)設常駐人員5人、流動人員3人,其中常駐人員包括學院內(nèi)負責教學管理的副院長、學院內(nèi)有專精于該專業(yè)教學活動的教授2名,及校內(nèi)專派已獲得工程教育專業(yè)認證的教授2名,流動人員由城軌交通車輛工程專業(yè)核心教學組的教師輪流擔任。監(jiān)管委員會主要負責對城軌交通車輛工程專業(yè)教學模式的動態(tài)評估與調(diào)整,進而促進教學質(zhì)量的優(yōu)化與學生素養(yǎng)的形成。
2.機制補充[3]
在上述體系設計的基礎上,我校城軌交通車輛工程專業(yè)同樣重視補充機制對教學質(zhì)量的提升作用。一方面,通過核心教學組內(nèi)教師自發(fā)組織的教學活動、審查學習活動,實現(xiàn)教師之間教學理念、教學形式與教學手段的相互交流,強化了教師之間專業(yè)教學能力的互聯(lián)互通互補,形成教室內(nèi)部反饋、交流、改進的小循環(huán);另一方面,則通過與其他專業(yè)、院校進行交流活動,真正通過走出去、請進來拓寬自身視野與認識,深化對工程教育專業(yè)認證相關理念的具體認識,實現(xiàn)教師的自我提升。
(三)教學目標設計
教學目標是成果導向原則的集中體現(xiàn)。因此在教學改革的過程中開展相關設計時,應充分考慮學校、學生與社會三者的相互關系,按照與社會需求、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、環(huán)境更迭基本原理相適應的形式進行目標的確定。綜合以上內(nèi)容,我校城軌交通車輛工程專業(yè)的教學目標設計具體包括以下方面:
1.道德品質(zhì)層面
具備正確的價值觀念、積極的人生觀念、理性的認知觀念;具備充沛的社會責任感、職業(yè)道德感;葆有社會公德的同時有能力及意愿去服務社會、回饋社會;對祖國有強烈的認同感、歸屬感,認同投身建設既是責任也是義務。[4]
2.學科能力層面
熟練應用數(shù)學、物理、化學等自然學科的基礎知識,解決生活、工作中的基礎問題;熟練應用工程技術知識、專業(yè)理論知識,對復雜的工程問題進行解構(gòu)并提出具有系統(tǒng)性與創(chuàng)新性的處理方案;熟練掌握信息技術并應用于信息收集、知識整理、工作學習與社會實踐活動中。
3.團隊溝通能力
能夠通過線上或線下交流手段,完成跨學科、跨文化的技術溝通與問題交流;具備組建團隊、管理團隊、協(xié)調(diào)團隊的能力;具備完整的寫作、溝通、表達能力;具有正常的交流需求。
4.終身學習能力
能夠根據(jù)自身周邊環(huán)境與實際條件的變化,快速適應、掌握新知識新能力;能夠根據(jù)工作需求對自身認知結(jié)構(gòu)與知識體系進行創(chuàng)新;能夠自行關注相關學科專業(yè)知識的前沿動態(tài),并在此基礎上積極擴充自身知識經(jīng)驗與技能方法。
(四)教學策略設計
教學策略是以工程教育專業(yè)認證為基礎的教學改革的實踐抓手。其具體設計不僅要貫徹“關注學生的主體地位、堅持教學的成果導向、強調(diào)教學的反饋影響”三個層面的原則,更應在監(jiān)督管理體系的基礎上,以教學目標為方向全面推行成果導向理念。合適的教學策略設計能夠有效提升學生的課堂積極性,構(gòu)建一體化、連貫化、結(jié)構(gòu)化的學科教學過程,強化學生對專業(yè)知識的理解,使相關素養(yǎng)得到切實提升;而片面的教學策略設計則會導致課堂氛圍凝固化,學生對專業(yè)知識的整體興趣與掌握程度下降,影響學生解構(gòu)分析問題的具體能力,導致教學成果衰頹。基于以上理念,我校城軌交通車輛工程專業(yè)的教學策略設計包括以下層面:
1.重視成果導向,強調(diào)課程整體
成果導向是工程教育專業(yè)認證的核心理念,因此教學策略的設計應圍繞其展開。教師應關注課程設計的模式整體化與教學一體化,確保學生在階段性學習中逐漸完成學習成果的相互構(gòu)建、遷移與交互,繼而幫助學生潛移默化地完成知識體系的建設與認知結(jié)構(gòu)的形成,從而滿足工程教育專業(yè)認證的相關需求。相較于改革前,改革后的課程教學更重視學生能力的培養(yǎng)與階段性成果的體現(xiàn),因此教學成績的評分機制也進行了相應調(diào)整(如表1所示)。[5]
2.深化職業(yè)定位,推動定向教學
城軌交通車輛工程專業(yè)的教學活動中含有一定量的教學實踐環(huán)節(jié);核心課題組在調(diào)查研究后全面理清了現(xiàn)有教學模式的問題,重點幫助學生完成自我角色的塑造。通過為學生賦予各類職業(yè)定位,豐富其分析、解構(gòu)問題的具體視角,進而幫助其完成機械結(jié)構(gòu)設計、零件參數(shù)分析等深度任務,定向強化學生的工程知識應用能力,從而滿足工程教育專業(yè)認證的相關需求。
二、基于工程教育專業(yè)認證的城軌交通車輛工程教學改革研究實例
本文以“城市軌道交通列車突發(fā)事件處理”這一專業(yè)核心課程為例,簡要分析工程教育專業(yè)認證背景下,城軌交通車輛工程專業(yè)教學改革在各個方面的具體表現(xiàn)。為進一步深化學生階段性的能力產(chǎn)出,該案例應用了知識梯度設計、課堂內(nèi)部循環(huán)與強化情境創(chuàng)設的手段,逐步提升學生解構(gòu)問題、工程原理與實踐應用三個方面的能力并取得了一定成效。
(一)關注知識梯度設計,主要問題貫穿課堂
“城市軌道交通列車突發(fā)事件處理”這一專業(yè)課程的教學核心,在于幫助學生初步了解城市軌道交通列車在運行過程中如何針對突發(fā)事件進行處理,課程內(nèi)容之間無明顯的外部聯(lián)系,因此學生難以在短時間內(nèi)形成有效的知識結(jié)構(gòu)。為解決這一問題,課題組在教學活動開展前創(chuàng)設關鍵問題“你認為最難處理的突發(fā)問題是什么”,來為課堂教學活動提供完整而清晰的主題脈絡,繼而幫助教師完成教學內(nèi)容設計與知識梯度設計。
(二)促進課堂內(nèi)部循環(huán),穩(wěn)固工程知識能力
本課程在城軌交通車輛工程專業(yè)的教學活動中處于承上啟下的關鍵位置,既要求學生對城軌交通車輛工程相關的機械、液壓、電子等課程有一定掌握,又強調(diào)與實踐類型課程的實際聯(lián)系。因此在教學活動中,根據(jù)課時設置的需要將理論課、線上教學與實踐課進行有機結(jié)合,從而將課堂模式轉(zhuǎn)化為“理論+實踐+探究”的綜合模式,幫助學生積極參與課堂活動,使學生在課堂上學習知識、應用知識、鞏固知識,促進課堂內(nèi)部循環(huán),穩(wěn)固工程知識能力。
(三)重視實踐能力優(yōu)化,培養(yǎng)全面技術人才
在進行課程實踐的過程中,教師應根據(jù)課程需要創(chuàng)設相應的情境,賦予學生相應的角色,將內(nèi)容設置為虛擬拆裝工程設備、應急維修方案設計、創(chuàng)新內(nèi)容小組分享等層面,定向強化學生分析、解構(gòu)問題的具體能力。
綜上所述,我校城軌交通車輛工程專業(yè)基于工程教育專業(yè)認證的具體需求,夯實原則根基、重視考評體系、明確教學目標、優(yōu)化教學策略,從而實現(xiàn)了針對教學模式的改革與針對教學手段的研究,為復合型專業(yè)人才的培養(yǎng)與學術型專業(yè)建設提供了強有力的制度基礎。相關教育工作者可以在此基礎上進一步探索工程教育專業(yè)認證的實際需求與城軌交通車輛工程專業(yè)的學科知識二者的內(nèi)在聯(lián)系,強化策略設計,重視手段應用,為工程人才培養(yǎng)與輸送提供最基礎的模式支撐,為教學活動的優(yōu)化與進步提供最全面的策略支持。
參考文獻:
[1]范瑜.工程教育專業(yè)認證畢業(yè)要求達成評價的國際比較[J].高等工程教育研究,2023(02):80-86.
[2]沙野,趙呈孝,曹緒芝,等.基于工程教育專業(yè)認證的專業(yè)核心課程復雜工程問題案例式教學模式探究——以“高分子物理”為例[J].高分子通報,2023(04):529-534.
[3]李媛,宰文潔,馮理,等.面向工程教育專業(yè)認證的車輛工程方向課程改革與實踐[J].科技與創(chuàng)新,2022(07):178-181.
[4]譚偉,楊浩森,田鐵.工程教育專業(yè)認證下的測試技術課程教學研究與改革[J].大學教育,2021(12):58-60.
[5]董紅亮,郭棟,付江華,等.面向工程教育專業(yè)認證的“汽車試驗技術”教學設計[J].時代汽車,2021(21):53-54.
(責任編輯:王義祥)
*基金項目:2020年北京建筑大學教育科學研究項目“基于PBML的機械類專業(yè)課新型教學模式與實踐”(Y2035)。
作者簡介:李志星(1986—),男,博士研究生,副教授,研究方向:車輛智能診斷。
Research on Teaching Reform of Urban Rail Transit Vehicle Engineering Based on Professional Certification of Engineering Education
Abstract: Against the backdrop of engineering education professional certification, urban rail transit vehicle engineering imposes new requirements on students' professional knowledge, disciplinary abilities, and comprehensive qualities. How to strengthen teaching activities and promote talent cultivation through teaching reform and strategic research has become a focus for university teachers. This paper starts from the perspective of the reform of urban rail transit vehicle engineering teaching based on engineering education professional certification, comprehensively discusses the overall form of teaching reform from four dimensions: design of teaching principles, design of evaluation system, design of teaching objectives, and design of teaching strategies. Building on the aforementioned content, it combines teaching examples to elucidate specific means of teaching reform such as knowledge gradient design, internal classroom loop, and optimization of practical abilities, aiming to provide information reference for the practical implementation of teaching research for educational workers.
Key words: Engineering Education Professional Certification; Urban Rail Transit; Vehicle Engineering Teaching