基于成果导向的机械设计制造及其自动化专业课程体系研究
2018-02-10黄晓峰吴卫东
袁 健,黄晓峰,吴卫东
盐城工学院 机械工程学院,江苏 盐城 224051
一、现状
随着科学技术发展和学生个性发展要求的日益强烈,高等教育面临前所未有的挑战。随着教学认识的不断深入和我国教育由数量规模发展转向质量效益发展,课程在学生发展和学校发展过程中的地位和作用日益重要。长期以来,受传统课程价值取向的影响,我国普通高校扩招,课程体系结构明显不适应高标准人才的培养要求,表现在:培养目标描述不明确、要求不具体,毕业要求不能覆盖工程教育论证标准的内涵,设置的课程价值取向不明,缺乏综合性;重理论,轻实践,学非所用,理论脱离实际;知识划分过细,教学内容陈旧;创新意识不强,教学方法及考核方法比较单一等问题。进行课程体系改革,如何提高教学质量、培养优秀人才的课程体系成为教育改革迫切需要解决的问题。
机械设计制造及其自动化专业(以下简称机制专业),是我国高校中普遍开设的工科专业,是国民经济的“装备部”,融入了自动控制技术、信息技术、计算机科学技术的交叉学科,要求学生通过本专业的学习,达到本专业工程教育认证标准,掌握相应的知识、技能和素养,如何制定基于能力导向对毕业要求能力达成的评价标准,如何构建合理的课程体系达成毕业要求,是一项比较复杂的系统工程[1]。
二、课程体系改革研究
课程体系是根据人才培养目标设计和构建的,由各自独立又相互关联的一组课程构成一个有机的整体,培养方案中的所有课程都应承担毕业要求的支撑作用,反映了对工程专业毕业生知识、能力和素质的要求。因而,设计和构建课程体系是实现毕业要求的一项关键任务。根据工程教育认证通用标准,从课程体系价值取向、课程体系结构、课程体系改革重组等方面进行分析、研究[2]。
1. 课程体系的价值取向
满足培养目标需要。根据学校的服务面向、人才培养定位和特色确定培养目标。
体现学科专业领域整体的基础和发展价值。要求课程体系的设计和构建充分考虑现代工程学科的特征、学科专业发展的趋势、课程内容的结构和学生所学知识的效用等方面因素。在课程体系和教学内容的改革中注重专业知识和教学内容的选择,保证所学知识在个人职业发展和终身学习中是基本的、不易老化和长期有效。
反映高校人才培养独特的特色。做到:体现学校的教育理念、针对学校的服务面向、突出学校的办学优势、强调高校的行业背景,形成校企合作建设的课程体系,按照新的教育教学理念构建课程体系,开发具有鲜明特色的课程和教材,注重创新性、实践性和先进性。
体现主体发展的最终价值。一方面清晰毕业要求每一项能力的培养和素质的提升需要哪些课程支撑,另一方面明确每一门课程支撑哪些毕业要求的达成。
2. 课程体系结构
层次化课程体系结构(俗称“三层楼”式)。由通识课、专业基础课和专业课构成,以专业知识为主线培养专门人才。仅仅从满足行业的需要设计课程体系,重视专业知识、轻视专业基础知识和人文社科知识,导致学生知识面狭窄、人文素质薄弱等。
模块化课程体系结构。由若干个比较完整的课程模块构成,每一个模块对应若干门课程,能突破学科专业领域界限,具有很强的适应性和灵活性。容易片面追求学生全面发展和个性发展,失去课程的功用、价值和特色。
“平台+模块”的课程体系结构。必修课程由通识教育、专业基础教育不同层次又相互关联、逐层递进的平台构成,专业选修课程由相互独立、结构完整的专业方向模块组成。课程体系中的“平台”体现了人才培养的基本规格和全面发展的共性要求,能为高层次人才的培养奠定坚实的基础。课程体系中的“模块”满足人才培养个性化需求。
3. 课程体系改革重组
课程和教学环节关系到工程教育毕业要求中规定的知识、能力和素质要求能否真正得到落实,所以,课程设置必须支撑培养目标的达成,课程体系改革与重组是实现人才培养保证。
工程教育课程体系要求:自然科学类课程占总学分至少15%;工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程占总学分至少30%;工程实践类课程占总学分至少20%。
增加人文社会科学类课程比例,占总学分至少15%,学生在进行工程设计时,能充分考虑社会、经济、法律、环境等各种影响因素。精心设计多门人文社会科学课程作为必修课;精选课程教学内容,突出对工程教育的实用性和互补性;通过加入工程元素,激发人文社会科学课程教师了解工程专业;工科教师和人文社会科学教师共同研究设计、讲授综合性课程;工科教师通过提高自身人文社科素养,在工程专业课程中渗透人文社会科学知识,减少专业课程理论知识的枯燥。
注重知识结构的系统性。强调课程内容的综合性,注意不同学科知识彼此融合相互渗透,以保证知识结构的完整性和系统性;打破专业间的壁垒,突破学科领域界限,设置跨专业跨学科的课程;改变课程设置过细、缺乏整体性的状况;改变课程内容陈旧,避免因人设课,导致课程内容交叉、重复和相互脱节,按照OBE课程体系,通过本专业课程体系对毕业要求的支撑矩阵,精简课程门类。对理论性较强的课程进行重新组织,通过适当减少理论课程学时,学以致用,使专业理论与工程实际紧密结合。
注意处理专业教育课程与通识教育课程关系。专业教育强调专业知识和能力系统性和完整性,通识教育强调基础知识、技能和素质的综合性。通过毕业生就业面的大小,可以处理通识教育课程与专业教育课程两者比例关系:服务面广的专业,通识教育课程比例相对高,就业的选择面大,以适应可能面临各种不同岗位不确定挑战;而服务面窄的专业,专业教育课程比例相对高,就业方向相对较为明确,在专业方面进行更多的学习和训练。
注重通识教育与专业教育的融合。改革通识教育,强化通识教育在专业人才培养中的作用,成为工程教育培养目标的基础。培养学生各种学习技能,培养学生批判性思维和创造性思维,为团队合作能力、社会责任感和创新能力的培养打下基础。专业教育改革要注重与通识教育衔接,专业教育是在通识教育基础之上学生综合能力培养和全面素质提升的延续。从实现培养目标的角度,明确每一门课程在工程师培养上的作用,明确每一门课程对应毕业要求指标点,每一条毕业要求对应相关课程,最有效地发挥该门课程作用,从系统角度,注重课程之间的衔接。
注重能力培养贯穿在整个课程体系中。通过项目驱动,根据实际案例、具体问题来组织教学内容,形成学生主动参与课程实施全过程的机制,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。学以致用,注重课程的理论和实际相结合,凸显理论知识的运用和价值,强调学习的落脚点是理论联系实际。实施预就业模式,通过企业学习阶段课程的构建,培养学生工程实践能力。设置自主学习课程和素质拓展课程,发挥学生主观能动性。
三、机制专业课程体系建设与实践
1. 深入理解专业认证理念,建立成果导向的教学设计流程
改变思路,树立成果导向教育理念。工程教育专业论证的核心理念是学生为中心、成果导向(OBE)、持续改进。成果导向教育即OBE,是对传统教育实质性突破,OBE课程特征是以学生为中心的工程教育认证的根本目的,是促进或者提升“教育产出”即成果,学生的“学”是核心,学生“学到了什么”是关键,教师的“教”是指导,教师“教授了什么”只是一种手段。强调学习成果为教学过程的焦点,课程教学设计以“学生”和“成果”为核心进行设计。
(1)OBE课程教学与传统课程教学设计区别。
传统课程:围绕教学内容,课程自成体系,强调课程知识的完整性;重点关注教学内容、课程强度、授课方式等;教学组织以教师、教科书、教室为中心,学生被动的单向接收;评价重点在于教得如何。
OBE课程:围绕教学目标,按期望学生达到毕业要求进行组织,不强调课程体系性,考虑“复杂工程问题”;重点关注学生怎样取得学习成果;教学组织以学生为中心,激发学生主动学习和有效学习;以学生学习成果评价,改进教学,采用多种评价方法,持续改进机制[3]。
(2)成果导向的设计流程。
内外部需求决定培养目标,培养目标决定毕业要求,毕业要求决定课程体系,培养目标更加关注的是学生“能做什么”,而毕业要求更加关注的是学生“能有什么”,能做什么主要取决于能有什么。课程目标达成情况,影响毕业要求指标点达成,从而影响培养目标,各部分的评价结果用于本专业持续改进。
2. 课程体系设计
(1)坚持教学体系和教学内容整体优化的原则,促进知识、能力、素质协调全面发展。围绕培养目标,整体设计培养方案,夯实专业基础,突出特色,注重通识教育与专业教育的融合。
(2)坚持以社会需求为导向的原则,深化人才培养模式改革。瞄准长三角及盐城地方经济发展对高层次应用型人才需求,紧扣地方主导产业和战略新兴产业,开设“工业废气净化与利用”等环保装备课程,加快教育内容和教学方式改革,努力将学科专业优势转变为学校发展的正能量。着力引导学生自主学习,为学生参与工程实践提供一定的时间和空间,促进学生个性发展与综合素质全面提升[4-5]。
(3)坚持规范与特色相结合的原则,优化重组教学内容。制订的机制专业培养方案应能体现工程教育专业认证标准和教育部卓越计划的要求,充分体现学校的办学特色,结合《普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012)》,按照机械类应用型高级专门人才的培养目标凝练专业核心课程,精炼教学内容,突出专业特色。注重课程衔接的合理性,特别是核心课程及其先修课、后续课之间的关系,减少课程内容的重复。
将企业最新的工程技术和实际工程问题融入教学内容中。如,机械类专业中“机械产品结构设计能力”课程模块,可以在理论课程和实践课程教学内容中融入数字化产品开发系统(NX)。围绕教学内容改革,我校出版机械类特色教材若干部。
(4)坚持多学科协同发展的开放性原则。课程改革要具有开放性,在不同学科、不同专业之间的课程相互开放,促进文理渗透、理工融合。根据学校学科专业发展规划,积极探索多学科协同培养“厚基础、宽能力、重实践、强应用”的各类高素质应用型人才的实现机制。提倡和鼓励本专业在制订培养方案时突出专业和学校的特色,充分挖掘专业与学校相关行业的资源优势,开发和设置课程,突出应用型人才培养特色,开设跨学科课程和自主学习课程。在学科大类课程中,开设凸显学校办学特色的大类平台课程。构建与探索性、自主性学习方式相适应的课程模式,引导学生自己寻找、探索多样化的结论。
(5)推进创新创业教育课程构建的原则。《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》政策的出台,再一次表明进行课程改革的必要。在应用型人才培养上,从顶层设计入手,紧扣“应用”,系统规划实践能力培养体系及实现路径。将学生应用能力培养细化为通识实践能力、工程实践能力、创新实践能力三大模块。加强并整合实践教学,完善实践教学体系及其目标,改革和丰富实践教学内容、方式和途径。优化综合性、设计性、创新性实验为主的实践课程体系,构建实践能力培养的运行体系和保障体系。加大实验室对外开放力度,有阶段、有递进地安排认识实习、生产实习和毕业实习,加大工程训练力度,进一步强化设计类课程在机械类专业教育中的地位,提高学生学以致用的能力。统筹课内、课外两个课堂,增设实用性强的课程,开设形式多样、层次丰富、资源充足的实践创新课,按照机械类专业发展要求,对课外创新实践活动进行系统的设计,通过创新创业学分认定、专业课程替代、实践活动考核等多种形式,逐渐培养起创新创业的意识观念,引导学生参加行业专项培训和资格认证[6]。
(6)加大课程体系国际性的原则。借鉴国外大学的先进理念制订培养方案,引进国外优质教育资源,搭建国际化教育平台,采用其他国家先进的教学内容、教学方法,课程体系的建设应与国际接轨。鼓励学生出国学习、深造,加强与英国、德国、波兰等国外高水平大学的联合培养,进行学分互认。
修订培养方案时,根据毕业要求指标点对课程体系、教学内容、实践教学等方面提出了新的要求,制定了通识教育和专业教育相结合、深化教学方法和考试方法改革、加强实践教学与创新能力培养、促进本科教育国际化的指导原则,对课程设置进行了细化,包括重视学生数理基础和科学素养的培养,加强人文社会科学等基础课程的社会实践环节,课内外互补,增强实效性,进一步加强和规范了实践教学环节。
通过多年实践,盐城工学院机制专业梳理了课程间内在逻辑关系,模块化设置了课程,按照层次推进能力培养,形成了基于成果导向、以能力培养为主的课程体系。
总之,成果导向是回归工程教育的基本目标,大力实现成果导向教育,改革教学内容,不断持续改进,切实提高高校人才培养质量和水平。
参考文献:
[1]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索,2009(3):88-90.
[2]林健.卓越工程师培养[M].北京:清华大学出版社,2013:157-187.
[3]袁健.以专业论证为契机进一步深化高等工程教育改革[J].中国地质教育,2015,24(3):6-9.
[4]杨晓红.基于成果导向教育的过控专业工程图学课程体系改革探索[J].中国教育技术装备,2016(4):80-84.
[5]龚煌辉.基于岗位的机械制造专业课程体系改革[J].现代职业教育,2017(7):120.
[6]黄分霞.“双一流”背景下的高校特色专业建设与课程体系改革[J].太原城市职业技术学院学报,2017(7):137-139.