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地方行业应用型高校“金课”建设路径研究

2020-11-26张占东宁掌玄张瑞平徐青云杨东辉

煤炭高等教育 2020年2期
关键词:金课课程建设

张占东,宁掌玄,张瑞平,徐青云,杨东辉

一、引言

2018年6月,教育部在四川成都召开了新时代全国高等学校本科教育工作会议,明确提出要坚持“以本为本”,推进“四个回归”,要对大学生合理“增负”,提升大学生的学业挑战度,将原有内容陈旧、轻松易过的“水课”变成有深度、有难度、有挑战度的“金课”[1]。教育部随后出台多项文件[2-4],提出在今后一段时期内面向全国各高校着力打造一大批具有高阶性、创新性和挑战度的线下、线上、线上线下混合、虚拟仿真和社会实践等5 类“金课”,并组织实施了国家级一流本科课程“双万计划”。

地方行业高校以服务驻地及行业为己任,依托驻地及行业而发展,是推动地方经济社会建设和所属行业高质量发展的重要力量,在长期的人才培养实践中积累了深厚的行业底蕴和专业特色,并在办学理念、专业设置、培养模式、文化建设等方面形成了独有特色。但同时也应清醒看到这些高校或多或少存在着人才培养方案对行业引领能力不强、课程体系建设不完善、教学质量把控不严等问题。这其中最为紧迫和棘手的问题是课程建设问题[5-7],并突出表现为学生参与度较差、课程挑战度不高、实践教学环节薄弱等困境。

鉴于此,有必要借助“金课”建设与“双万计划”的东风,科学构建面向未来行业能力需求与岗位胜任力培养的地方行业应用型高校课程建设新模式,以便激发学生学习的积极性、参与度与挑战度,促使“水课”向“金课”转变。山西大同大学近年来在涉煤类专业工程技术人才的培养过程中始终秉承“以本为本”教学理念,着力打造了融合信息技术与互联网技术的“锚杆支护施工工艺”虚拟仿真“金课”以及面向学科竞赛与大创项目的“大学生机械创新设计科技作品制作”线上线下混合式“金课”,有力地推动了课程建设改革,显著提高了课程教学效果,人才培养质量得到了显著提升。本文在总结山西大同大学涉煤类专业“金课”建设经验基础上,重点探析地方行业应用型高校“金课”建设标准、特征以及路径。

二、“金课”建设的必要性

1.我国高等教育即将步入普及化的需要

据教育部数据,2018年我国高等教育毛入学率已达48.1 %,即将突破50 %这一高等教育普及化阶段的分水岭,高等教育已成为多数国人职业生涯的基础教育[8]。因此,高等院校无法继续依靠招生规模扩张实现自身发展,而必须走内涵式发展道路。特别是对于地方行业高校而言,往往开设有服务于地方或行业的不可或缺的所谓“艰苦专业”,提高这类专业的人才培养质量和课程教学质量是它们所面临的独有课题。例如,山西大同大学“采矿工程”专业2019 级共设有4 个教学班级,其中,高考统招班1 个、专升本班1 个、对口升学班2 个,如何有效激发并长期维持学生学习的兴趣度与参与度,如何因材施教地以学生为中心提升课程教学质量,如何较为合理的提升课业挑战度是该专业必须解决的三个问题。

2.引领地方经济转型升级发展的需要

当前,我国在国家层面正在大力推进创新驱动发展与可持续发展,组织实施了“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”以及“大众创业,万众创新”等一大批重大战略工程。各省结合自身实际及发展目标因地制宜出台了更具针对性的决策部署,例如,山西省近年来提出了“示范区”“排头兵”以及“新高地”三大目标。地方行业高校的一个重要社会职能是通过其所培养的高素质人才来为其驻地及行业经济发展服务,这就要求这类高校一方面结合所服务地区经济社会发展的新要求、所服务行业科技发展的新趋势,积极拓展并不断优化现有专业人才培养的内涵与模式;另一方面针对已露锋芒的新领域、新业态与新模式,适当超前布局面向未来行业能力需求与岗位胜任力培养的新兴专业。而这两方面目标的实现无一例外均以相关课程的开发与建设为落脚点。

山西大同大学围绕山西省委、省政府提出的三大目标以及矿业领域近年来出现的数字矿山、智能开采、绿色开采等技术发展趋势,不断更新、优化涉煤类专业课程设置体系,打造了融合虚拟仿真实验项目的“智能采矿学”线上“金课”。

3.地方行业高校教书育人这一本质属性的需要

2018年的“新时代全国高等学校本科教育工作会议”提出了针对性很强的“四个回归”要求,这其中包括回归常识(学生就是要刻苦读书学习)、回归本分(教师就是要潜心教书育人)。具体而言,地方行业高校在现阶段国家大力推进科教兴国与人才强国战略以及“双一流”建设的大背景下,要想借助比较优势实现错位发展与变轨超车,回归教书育人这一初心显得尤为重要,这是由这类高校的历史沿革和办学传统决定的。这也进一步要求这类高校必须以本为本,逐步将以教师为中心、以考试为中心、以学科为中心的陈旧模式转变到以学生为中心、以学习为中心、以专业为中心的人才培养方式上来。

山西大同大学近年来开辟了大创项目、学科竞赛、跨专业公选课“三位一体”的大学生创新能力提升计划,大力推进教学改革创新项目、精品课程建设以及教学成果奖向教学一线倾斜,以便支持一线教师回归教书育人初心、提升课堂教学质量和凝练课程改革研究成果。

三、“金课”建设标准

1.遵循“高阶性”标准,强化跨学科特色

“高阶性”标准体现在以下两个方面:教学内容的跨学科特色,以及教学过程的全员、全脑、高层次参与。

在大数据与移动互联网背景下,大学生可以轻而易举获得全网教学资源,自行完成知识收集、加工与重构,这就要求课程建设需要将知识传递与能力提升有机融合,并将着眼点置于培养学生解决复杂问题的综合能力与高阶思维上面。基于此,教师在甄选、组织教学内容时,应着力体现未来行业能力需求与岗位胜任力培养特点,借鉴、吸纳周边学科的最新技术成果与发展趋势,凸显跨学科特色。

教育心理学认为,学生经过长期、深入的团队实践中获得的知识与技能,具有更深的内化程度和更久的存续性[9]。与之相对应,教学设计应穿插设置难易不同的学习活动,如分组实验、分组作业、文献查阅与课程论文等形式,一方面可以让学生在听、说、读、写、思考、动手实践等环节中完成知识与技能的内化与重构,另一方面可以让所有学生在分工协作过程中激发并维持学习兴趣。

2.遵循“创新性”标准,深植创新性元素

“创新性”标准体现在以下两个方面:针对教学内容特点的教学手段创新性,以及针对受教学生群体特点的教学组织形式创新性。

地方行业高校承担着“特色专业”“艰苦专业”的人才培养任务,这类专业中的一些主干课程往往面临实验开出率不足、实验效果不良等问题。例如山西大同大学的“采矿工程”“矿山机电”等专业(方向)开设的“采矿学”“采煤概论”课程,由于矿井生产系统复杂、煤炭生产企业安全要求高等因素限制,造成现场实习、实验效果不佳。针对这类实践环节要求高、但又不便或不能开展现场实验的课程,在“金课”建设时应在校内现有实习实训条件基础上融合信息技术与互联网技术,着力突出教学手段的创新性,将理论授课、校内实物模拟实训基地现场实操与虚拟仿真实验有机融合。

以此同时,传统教育方式往往采用竞争式教学方式,即将学生根据前一阶段学习成绩贴上“好学生”与“差学生”的标签,由此使学生彼此之间处于竞争关系当中,“好学生”与“差学生”间很难建立起和谐互助的友好关系。因此,应当充分考虑受教学生学业基础与学习期望差异较大的现状。在进行专业必修课程的“金课”建设时,专升本班级普遍基础较好,应强化理论教学内容,以便于这类学生的学历深造,而对口升学班级普遍动手能力强,则应突出实践能力培养;在进行公共选修课程的“金课”建设时,按照专业交叉、年级交叉、特长交叉的原则搭建学生团队[10],鼓励学生在“术业有专攻”与“博采众长”间取得平衡,引导学生兼顾发挥“工匠精神”与提倡“团队合作”。

3.遵循“挑战度”标准,突出工程化导向

“挑战度”标准体现在以下两个方面:教学目标的工程化导向,以及考核形式的多样性。

为了有效“过滤”陈旧性、低阶性和不用心的“水课”,地方行业高校在建设工科专业“金课”时应强调“回归工程实践”,突出工程化导向,着力体现未来行业能力需求与岗位胜任力要求。山西大同大学将学生的学习认知规律及在校学习周期,与工程项目的论证、设计与实施规律及其周期相叠加,使学生在课程学习过程中经历工程项目组织实施的全过程,以此提升工科专业学生的方案论证、工程设计等“硬本领”与团队合作、沟通交流、跨专业学习等“软技能”。

站在学生角度去衡量一门课程的“挑战度”,最直观、最重要的一个评价指标就是考核形式。传统教育评价学生学习成效的常用方法是结构性笔试,按照知识点设置填空、选择、判断、简答等题项让学生作答。这类方法的好处是考试效率高,但仅能测试学生的记忆力,而无法让学生展示学会了什么方法、具备了什么技能,并在客观上助长了学生考前突击学习,大大降低了课程挑战度。因此,地方行业高校在“金课”建设时,最好结合课程大作业、设计计算说明书以及其它过程性资料采用“答辩与质疑”等多种形式进行考核。

四、“金课”实施方案

在OBE(Outcome Based Education)与PBL(Problem Based Learning)等教学理念基础上,地方行业高校的“金课”建设应以学生学习效果为中心来展开[11-13]:教学目标应紧密围绕学生适应未来行业能力需求与岗位胜任力要求来确定,教学设计与教学实施应紧密围绕促进学生达到学习效果来进行,而闭环质量持续提升则通过评估、反馈、改进功能来促进“金课”建设的不断优化。具体流程如图1所示。

图1 以“学生学习效果”为中心的“金课”建设实施方案

1.反向设计,正向实施

地方行业高校可结合地方经济社会建设和所属行业高质量发展的人才需求、学校自身办学定位和人才培养目标,并参考工程实践对工程技术人才能力素质的特定要求,确定“金课”建设的教学目标,并适时评估、更新该教学目标对于所属专业人才培养目标及毕业生要求的符合度与支撑度。

OBE、PBL 等教学理念认为,教学设计与教学实施过程的目标是促使学生通过教育过程获得了最终学习效果,即教学活动的出发点是为了达成教学目标而需要学生学什么以及怎样学习。

基于这一观点,教学活动反向设计的具体思路为:第一步,针对“金课”教学目标来明确学生的学习要求及考核指标体系,并编写“金课”教学大纲;第二步,针对学习要求及指标体系来确定学习内容及学习素材,并编写“金课”教学计划;第三步,针对学习内容及学习素材来优选教学方式及教学手段,并编写“金课”教学日历。

与之对应的,教学活动正向实施的具体思路为:第一步,针对课程所属工程背景及学习内容与学习要求,提出来源于工程实践的案例教学课题;第二步,针对学习内容的特殊性以及授课学生前期学习基础的差异,以理论讲授、课堂讨论、虚拟仿真实验、校内实验及校外实习等方式开展教学活动,并在此过程中向学生提出具体的学习要求及达成方式;第三步,引导学生按照班级交叉、特长交叉等原则自主搭建学生团队,督促学生在团队合作中完善项目方案;第四步,按照学生团队形式、以课题解决方案、设计计算说明书以及其它过程性资料质量为标准,完成课程成绩评定与学习效果评估,最终实现课程教学目标与相关能力培养任务。图2所示为“金课”教学活动正向实施方式。

图2 “金课”教学实践的正向实施方式

2.基于闭环反馈的质量持续提升

“金课”建设质量在很大程度上取决于培养过程的质量,而培养过程的质量则由质量监测、评估与持续提升体系来保障。因此,地方行业高校“金课”应 建 立“ 计 划(Plan)→执 行(Do)→检 查(Check)→处理(Action)”的PDCA 闭环质量持续提升保障制度,以确保学生学习成效和教师教学质量。“金课”建设质量评价要素主要包括以下五个方面:教学目标对于本专业人才培养方案的支撑度、教学设计与教学实施对于教学目标的符合度、虚拟仿真实验与校内外实习实验反映工程实践的真实度、教学案例解决方案的先进性、教学案例理论分析的完整性。

结合现阶段地方行业高校较为普遍的机构设置,“金课”建设质量评估可采用如图3所示的双闭环反馈模式。其中的右侧闭环由校教学评估与督导中心组织校外行业专家、知名校友、企业雇主、往届毕业生完成,侧重于教学目标的先进性、实验实践环节对于教学目标的支撑度、教学案例的真实度等宏观层面;左侧闭环由校教务处、学院组织授课学生完成,侧重于教学手段的创新性、考核方式的挑战度、校内教学资源对于课程目标的支撑度等微观层面。

图3 “金课”建设的双闭环质量持续提升模式

3.以学生以及学生的学习效果为中心

传统的灌输式教学模式以教师为中心、以课堂为中心、以书本为中心、以考试为中心,其好处是适合大班制批量化教学、授课效率高,但其弊端也显而易见,并已得到了众多学者和高校管理者重视。但以此同时,另一类“驾校”式的教学方式却以“强化实践技能培养”的名义在一定范围内存在,即课程内容仅传授某项具体操作技能而不涉及该技能背后的理论背景与理论知识,授课形式类似于驾校教练对于驾校学员的辅导。显然,这类倾向同样应当引起重视。

因此,工科专业的课程建设虽强调工程化导向,但毕竟不同于企业研发部门的工程项目,“金课”建设应当以学生以及学生的学习效果产出作为出发点和落脚点。具体而言,应当特别重视以下四个方面的转变:

第一,在课程教学目标方面,由重学轻思向学思并重的转变。高阶思维是创新的本质,只有善于质疑、思考,才能对所学知识、技能实现深刻理解和融会贯通。因此,针对理论性强、逻辑链条长的教学内容,教师可反向设计教学过程,以教学案例为驱动引导学生在对比、借鉴已有设计要求和作品方案基础上,讲授相关背景理论知识,督促学生凭借自身专业知识在团队合作过程中优化、完善功能更全、性能更好、智能化程度更高的设计方案,并在此过程中培养学生的创新思维能力。

第二,在教学活动组织方面,由封闭课堂向开放课堂的转变。“零零后”大学生是移动互联网时代的“原住民”,他们已经非常适应在线视频学习、互动交流学习,这给传统以教师、教室、教材为中心的教学组织方式带来了巨大挑战。因此,应借助移动互联网的技术优势,探索开展“互联网+金课”的新型教学模式。一方面促进教学活动在时间上由课内向课外延伸,借助网上海量优质教学资源实现课内外互补、互动学习,教师在此过程中应引导学生甄选学习资源、优化学习目标;另一方面促进教学活动在空间上由教室向网上图书馆、线上虚拟实验延伸。

第三,在教师角色身份方面,由教师主导向教师指导的转变。施教之功,贵在引路,妙在开窍[14-15]。大学教师不能也无法以知识的占有者、教学的主宰者、成绩的评判者自居,而应当成为大学生理论知识学习的对话者、实践技能培养的参照系、学术生涯道路的引路人。基于这一观点,“金课”建设一方面在教学内容组织时,在保证该课程学科背景完整性与系统性的同时,将最新研究成果及工程应用案例引入教学内容,以便体现创新性、提升挑战度;另一方面在教学设计优化时,针对研究热点及工程应用场景,以学生团队形式开展讨论式、研究型教学,引导学生发挥自身的探索精神和创新意识,并在此过程中拓展学生视野和拓宽学生思路。

第四,在课程评价方式方面,由传统考试向过程性评价的转变。课程评价是学生学习效果评价与教师教学成效评价的重要手段之一,OBE、PBL等先进教学理念均特别重视课程评价方式对于课程教学目标的支撑度以及对于学生学习成效的呼应性[16],以便提升学生学习期待和促进学生深度学习。区别于基于知识导向型的传统考试,“金课”建设应着力进行过程性评价方式的尝试。一方面针对理论性强的基础课程,可以适度增加经典文献、学术前沿综述论文的研读要求,以扩展学生学术视野、激发学生问题意识;另一方面针对实践性强的专业课程及其课程设计,可以适度增加来自于工程实践的真实案例及开放性课题,以引导学生提出原理上合理、技术上可行、成本上可控、运维上可靠的解决方案。同时以设计计算说明书、专利论文及支撑材料、答辩及应辩表现等过程性评价作为成绩评定依据。

五、“金课”实施效果

2019年5月开始,基于上述“金课”建设思路的“锚喷支护施工工艺虚拟仿真实验”[17]应用于我校涉煤类专业应用型人才培养的教学实践中,并同时在同煤大唐塔山煤矿有限公司、同煤国电同忻煤矿有限公司等煤炭生产企业新入职员工岗前培训中得到了推广应用,解决了安全保障差、工程环境复杂的实验项目应用于实践教学的难题。

在校企合作、产教融合协同育人方面,依托“大同市煤炭安全开采智能化工程技术研究中心”“大同市煤矿机电装备智能化工程技术研究中心”“矿山地质灾害防治与环境恢复大同市重点实验室”等研究机构,联合同煤集团、同煤机电装备公司、中国重汽大同齿轮集团有限公司等行业龙头企业,探索实施了“3+1”人才培养新模式[18],优化理论教学与实践训练比例设置,有效提升了大学生实践能力与工程意识。

在大学生双创能力培养方面,我校涉煤类工科专业大学生近年来获批了国家级大创项目3 项、省级大创项目9 项、国家级学科竞赛荣誉7 项,并带动超过50 %的在校学生投入到各类双创活动当中。

在高层次应用型人才培养方面,我校以校企合作为抓手着力提升专业学位研究生的培养质量。在2017年与同煤集团公司签订校企战略合作协议基础上,于2019年聘任该集团公司21 位高级职称人才作为我校“资源与环境”领域专业学位研究生的行业导师,并以横向课题为牵引不断提升研究生的专业认同度、实践创新能力与理论应用能力。

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