少课时下工程教育认证课程知识体系构建与实践
2021-11-02范望喜欧军飞
范望喜 向 萌 杨 洲 欧军飞
(江苏理工学院 材料工程学院,江苏 常州 213001)
工程教育是我国高等教育的重要组成部分,在高等教育体系中“三分天下有其一”。截至2019年,我国普通高校本科工科在校生数稳居世界首位[1]。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础,其核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价,尤其强调建立专业持续改进机制和文化以保证专业教育质量和专业教育活力。
“化学与工程技术基础”是非化学类工科专业的基础课,适用于机械工程、汽车服务工程、车辆工程、材料成型及控制工程等众多工科专业,属于工程教育专业认证中的工程知识类课程[2],以知识、能力、素质目标的实现过程对“掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识”等毕业要求形成支撑。
随着社会的飞速发展,尤其是进入知识经济时代以后,科学知识呈现爆发式增长态势,导致教学内容的急剧膨胀与课堂理论教学课时减少的矛盾日益凸显。如何有效解决上述矛盾是当前高等教育改革的热点之一。本文以“化学与工程技术基础”课程教学资源建设为例,围绕“知识目标”的高质量实现,探讨少课时下工程教育认证课程“一般/核心”两级知识点体系的构建,为解决日益激烈的教学内容多与授课课时少的矛盾,提高人才培养质量提供参考。
1 两级知识点体系构建的必要性
基于工程教育专业认证的应用型人才培养,注重学生实践能力的锻炼,需要将学生从众多的课堂“理论”教学中解放出来,让他们走进实验室、走上生产线、下工地,深入实践现场,在做中学,在学中做。因此,必然会导致课堂教学课时减少。
随着社会发展和工程教育专业认证全面推进,教学内容增多与授课学时减少的矛盾日益突出。建立“一般/核心”两级知识点体系既可有效缓解或解决上述矛盾,又可以提高人才培养质量。“一般/核心”两级知识点体系是指根据人才培养目标、毕业要求和课程教学目标,依据一定的原则将课程中的所有知识点划分为一般知识点和核心知识点两个层次或类型,针对不同类型的知识点采用不同的方法进行教学和考核。
2 两级知识点体系的构建原则
在素养和能力培养过程中,一般知识点和核心知识点担任着不同的角色,因此,需要对一般知识点和核心知识点进行合理划分或界定,这是构建“一般/核心”两级知识点体系的基础。在界定一般知识点和核心知识点时,应该主要依据以下几条原则进行。
2.1 成果导向原则
成果导向(OBE)是工程教育认证中的核心理念之一,主要是指通过几年的工程教育,以学生在知识、能力和素养等方面的提升情况(即学习成果)为导向进行人才培养方案设计和毕业要求达标考核。OBE是“以学生为中心”的具体体现,教学设计和教学活动都围绕学生来开展,与“目标考核制”是实质等效的。从这个角度来说,学生学习某些知识点后,如果仅仅只能掌握某些方面的知识,而在能力锻炼和素质培养等方面的成果不显著,那么这类知识点就应该划分到一般知识点系列中,这类知识点对课程目标不形成支撑或仅形成弱支撑;反之,如果能使学生在掌握知识、锻炼能力以及培养素质(道德素养、工程素养、技术素养等)方面都有收获,尤其是解决复杂工程问题的能力上面有收获的,则可以划分到核心知识点系列中[3],这类知识点对课程目标形成强支撑。
2.2 实用性原则
为破解“用工荒”与“就业难”的矛盾问题,近年来,高等学校对应用型人才培养的重视达到了前所未有的高度。应用型人才培养要求课程目标与企业需求对接,教学内容与工作岗位需求对接,课程标准与专业所针对的行业标准对接,这既体现了理论联系实际的必要性,更凸显了知识的实用性。因此,实用性必须作为界定一般知识点和核心知识点的原则之一。对于那些概念性、记忆性的简单认知类、技能类的知识点可以归口到一般知识点系列;而与工作岗位需求对接度高、与实际生产线对接度高、与实际操作对接度高的知识点,能直接培养和锻炼学生的实践能力、创新能力和职业素养,必须归口到核心知识点系列。
此外,在核心知识点的界定过程中,课程组全体成员应积极下沉到工厂、企业,针对不同岗位需求,进行知识实用性调研,获取一手资料。同时,为了充分发挥企事业单位、实习基地的协同育人作用,还可邀请长期在生产一线的工程师或实践经验丰富的工程技术人员共同参与。
2.3 服务性原则
基础必须为专业服务,而知识点必须为课程目标服务。这是最基本的教育规律。因此,服务性是一般知识点和核心知识点划分时必须考虑的原则之一。
对于不同的专业,由于毕业要求不同,课程教学目标就不同,所需掌握的核心知识点就不同。因此,同一知识点在不同专业中的地位就可能不一样。在工程教育认证课程“一般/核心”两级知识点体系的构建中,必须要有针对性的进行两级知识点的界定。表1列举了 “环境保护”章节中的知识点在不同专业中一般知识点和核心知识点的界定情况。
表1 不同专业中“环境保护”相关知识点的界定
由表1可以看出,为了对毕业要求和课程目标形成强有力的支撑,知识点“固体废弃物的综合处理与利用”在机械工程专业、车辆工程专业和材料成型及控制工程专业中均被列为核心知识点,而在汽车服务工程专业中仅被作为一般知识点;“有机废液污染的防治”在汽车服务工程专业中为核心知识点,而在车辆工程专业中为一般知识点。这也具体体现了知识点为课程目标服务这一教育规律。
一般/核心两级知识点体系的构建、教学实施及其考核与改进可以说是一个系统工程,对其流程的设计如图1所示。
3 两类知识点的教学与考核
3.1 教学方式
在两级知识点体系中,一般知识点相对来说知识内容简单、育人功能单一,通过一定时长的学生自学和教师的适当引导,学生便能取得预期的成果。因此,可以充分发挥信息化资源的重现性好、交互性强、自动化程度高、信息反馈及时等众多优势[4],将一般知识点进行信息化建设,将其制作成学生喜闻乐见的教学视频(微视频、微课、SPOC等)、阅读材料、思维导图或立体教材等多种形式,存放于网络平台提供给学生课外自学,将有限的课堂教学学时预留给核心知识点的教学,提高课堂效率。
图1 两级知识点体系的构建、教学实施、考核与改进设计
而对于核心知识点,由于其内容高阶性明显、挑战度较大,作为学生的能力锻炼和素质培养的主要载体,功能全面。所以,必须对核心知识点的教学活动做科学、合理的顶层设计。并且,在其实施过程中,可以采用课前自学或预习、课中讲授、分组讨论、课堂训练、课后作业、总结等多种形式进行教学。通过这种“课前+课堂+课后”的形式,可将有限的课时延伸到课外,应对课时不足的尴尬局面。
3.2 考核方式
考核是促进学生参与学习、检验学生学习效果的有效手段。工程教育专业认证中的考核,都是围绕课程目标的达成进行的。
在两级知识点体系中,对学生的评价不再是“一张卷子”就能解决问题的,而需要制定全面的考核计划,实施多种形式的考核[5]。对于学生自学的一般知识点,可采取自测+自评或互评模式,其中自测可以在网络平台上进行,成绩可由网络平台记录,自测成绩以过程考核的形式作为总评成绩的一部分。对于核心知识点,可采取课堂测试(即学即考)与期末考核相结合的模式。其中,课堂测试也可借用网络平台进行,利用信息化手段和数据处理功能进行教学质量分析与监控,这部分成绩也以过程考核的形式计入总评成绩中,其比例可适当调大,以鼓励学生积极参与、体验、享受学习过程。
4 结语
少学时下,“一般/核心”两级知识点体系的构建是实现高效教学的必要途径之一。构建过程需依据成果导向、应用性、服务性三原则对一般知识点和核心知识点进行划分,对于一般知识点采用课外自学自测,核心知识点采用课堂教学随堂检测(即学即测)相结合的模式构建两级知识点体系,将“课时”有效扩展到“学时”,能有效缓解或解决日益激烈的教学内容多与授课课时少的矛盾,既体现了工程教育专业认证要求,又符合应用型人才培养需求,在少课时状态下对培养学生自学能力和主观能动性大有裨益。