面向应用型人才培养的“多元融合”实践育人模式改革及育人平台搭建研究
2022-05-30郑伟南陈莹程凤芹
郑伟南 陈莹 程凤芹
摘要:分析了学科竞赛、科研项目及成果转化、产教融合对本科院校应用型人才培养的影响,以竞赛为驱动,改革教学模式,形成以学生为主体的科技创新氛围浓厚的学风,基于“赛教融合,以赛育人;科教融合,科研育人;产教融合,协同育人”的思想,完成实践育人模式改革的重要意义及实施方式,搭建了“多元融合”育人平台,实现创新与实践应用能力培养贯穿人才培养全过程。阐述了本校育人模式改革在各方面的做法和取得的成果,证明了改革的成效。
关键词:教学改革;育人平台搭建;赛教融合
一、绪论
地方应用型本科院校对创新型人才培养要面向岗位需求,尤其要非常重视学生创新性思维、实践能力和工程应用能力的培养[1]。高校必须遵循教育教学规律,根据新工程背景下电类专业科学的特点和发展趋势,从学生自身的优势出发,在循序渐进的教学模式的基础上,探索学科竞赛、科研项目、校企合作等对创新型人才培养均发挥着重要作用[2],为社会培养符合时代需求的应用型人才。
二、以竞赛为驱动,改革教学模式,促进学风建设
学科竞赛是学科之间的交叉与融合,需要学生对专业知识深入理解并系统整理,进而实践应用。主线是技术研究,体现探索性、创造性和科学性。锻炼学生的创新思维、提高学生动手实践能力、培养学生协作精神,是创新创业实践教育的理载体,也是培养应用型创新人才的有效途径。由竞赛驱动,引导高校在课程设置、授课内容、工程实践、教学方法等方面进行改革与实践,逐步形成赛教融合的系统性、系列化、特色化的以赛育人体系,推动教改成果转化。
(一)以竞赛促教学
探索以赛促教,以赛促学。拓展优化教学内容,首先需要总结分析并整理大赛考核的知识点、技能点和素养点,并将其融合到相关专业课程的教学中。以学科竞赛为进阶,更新并丰富教学方式方法,将理论知识以课内小组竞赛的形式得到实践,使教与学的过程均充满竞赛趣味,体现教学过程的实践性、开放性和职业性特征。以“课堂教学”做为基础支撑,第二课堂及科技社团等科技活动为载体,实现“赛教融合”的整体、协调优化。
将学科竞赛的赛场迁至校内实践教学场地,保留学科竞赛的内容、方式和方法,或者以原有学科竞赛的比赛模式创新设计出适合本校学生的实践教学方式。对有学科背景的电气工程专业、机器人工程专业、电子信息专业等专业的同学,可以系统梳理学科基础知识,对于没有学科背景但对科技实践创新非常感兴趣的建筑学、给排水等专业学生进行基础培育,学生具备了科学写作、设计、实践、创新等能力。
(二)以竞赛促学风建设
学风建设一直是素质教育和创新人才综合素质培养的重点,学科竞赛能够带动在优良学风的形成,是高校学风建设必不可少的支撑。学科竞赛搭建了不同形式的物质与人文环境,形成良好学习氛围。学科竞赛活动过程中强调学生的组织纪律性,训练强化学习行为习惯由他律专为自理。使学生意识到的学习重要性,提高知识价值的认识水平,激发对学习知识的兴趣和情感共鸣;加强对学习的行为的意志力,形成一种共同的价值取向和心理氛围,学生在这种强有力的稳定氛围下生活和学习,受到潜移默化的熏陶,逐步形成学生自觉的思维和行为模式并内化为素质。
三、科教融合,革新教学内容及育人机制
(一)科研融入、科研渗透
当今时代要求应用型创新人才不仅要学习继承已有的专业知识,还要了解学科的最新发展与技术动态。因此要求高校教育教学必须提高教学质量,革新教学内容。经实践证明,科研能够促进教学内容及时更新、培养学生严谨的科学态度及创新精神培养、提高教师专业素养、促进教学条件改善。各高校一直努力探索科研促进教学的模式,做到科研实验室向学生开放实现教学资源“科研渗透”;将科研成果融入毕业设计、课程设计等实践教学及专业理论课程,实现授课内容的“科研融入”。
(二)项目驱动,提高学生科技创新能力
利用纵向及横向两个层面的科研课题,学生综合素质及科技创新能力培养与企业能力深度拓展进行融合并形成培养体系;学生通过参与纵向科研课题、教师科研项目实现创新应用型人才培养的“科研引导”;获得专业知识积累并提升实践创新能力;通过参与横向科研课题可以与企业建立联系,使产业知识得到拓展,知识综合应用能力以及工程实践能力获得提高,使学生迅速成长为能够满足岗位需求的人才。教师积极申报高层次高水平的科研项目实现教师团队水平“科研提高”;逐步形成“科教融合,科研育人”创新实践育人机制。
四、利用产教融合协同育人机制,形成以产促教
产教融合协同育人对高校培养应用创新型人才培养、科技成果转化及企业创新能力提升具有积极推动作用。尤其使高校创新创业教育得教学内容灵活多变、实施的方式多元化;使学生能够自由主动参与且形式多样。我校和企业寻求在各个方面合作与交流,通过教育部产教融合项目,建立产学研学院等方式[3],从学生培养的目标、培养的模式、课程的设置到师资的组成、教学方法的实施等各方面推进产教融合,以产促教。逐步实现教学与生产融为一体,把产与教进行紧密链接。
五、从理论到实践的全方位立体化的育人平台建设
实践育人平台的建设目标是搭建具有我校特色的实践育人平台,要充分体现我校人才培养的定位,即“面向城乡建设、运行和管理领域,以强化学生实践能力和职业素质为主线,培养适应生产一线、专业技能扎实、善于实践创新的应用型人才。”要建成全方位立体化的平台,应通过多层次、多渠道、多形式、多角度开展,涵盖了课程体系、教学模式、师资队伍以及教学资源等多方面内容。具体结构如下图2所示。
其中,教学模式的改革与实践、教师队伍的建设已在本文前四个小节中做了详细描述,下面将从课程体系以及教学资源两方面的建设情况进行阐述。
(一)模块化课程体系建设
课程体系的建设体现在人才培养方案的修订中,人才培养方案是教育教学的总规划和纲领,能够为育人平台的建设提供理论指导。完善了“素质教育模块”+“基本技能模块”+“专业技能与能力模块”+“综合应用能力与创新能力模块”的4个层次课程体系建设;将专业理论知识、实体实习实训资源、教师科研项目资源、实际工程资源、行业企业资源等进行整合[4],开设创新思维训练、创业团队训练等创新应用型人才培养系列课程,形成由大一到大四的貫穿式教学体系。大一以兴趣为导向,完成对应通识类课程的选修,大二学生开始参与科创活动、科研立项、专业基础课程学,大三开始专项训练、参加学科竞赛、撰写论文、申请专利等,大四进行毕业实习、毕业设计等实践类课程、创业竞赛等内容。
(二)实验室资源建设与更新
无论是学科竞赛的开展还是教学工作的改革实践都要以教学资源为基础,尤其创新实践能力的培养离不开实践教学资源的有力支撑。传统实验室作为基础实践教学资源,也需要进行改进和更新。为了给学生参与竞赛提供场与学习设备支持,学院新建了两个创新实验室,增加了电子生产线、3D打印等设备,且该实验室全时段为学生开放,满足了学生的创新实践学习需求,增加了学生学习的内动力。
(三)虚拟仿真实验资源建设
为突破学生实践的时间地点的限制,改善传统实验室工程环境资源不足的情况,学院新建了虚拟仿真实验室,涵盖了电子、电气、自动化等专业多门实践教学课程,满足了学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力培养需求。虚拟仿真实验平台的建设不但能够为学生的学习提供服务,同时为教师进行工程认知课程建设与改革提供基础条件。基于虚拟仿真的实践教学与传统教学相比教师的教学方法、学生的学习方法、课程内容以及课程评价体系等方面均有了很大革新,因此需要全方位进行资源建设。
教师需要能够基于问题、案例、精心设计教学环节,及时更新课程中涉及的设备型号及控制算法且融入学术研究、科技发展前沿成果,并实现互动自主式教学方法,充分体现以学生为中心的教学设计,突破习惯性认知模式,提高学生的情感体验,感受到问题探究的深刻度。
课程内容均通过虚拟现实技术将工程环境中实际应用的设备及场景用仿真出来,效果逼真,完整的反映了系统的工作过程,学生通过交互式操作完成实验内容,有沉浸式的空间体验感。如变频调速定压供水系统,学生可利用虚拟仿真实验平台的模块资源身临其境般地搭建整个系统,通过模拟调整相关参数的取值,体验变频调速的工作过程,而且能够直观的在虚拟平台上看到水箱水量、水泵转速等的实验效果。使相关的实践教学呈现出实践性、系统性、启发性和趣味性。
在传统的实践教学评价体系基础上改革虚拟仿真实验评价体系,使学生加大学习投入,科学“增负”,让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战。严格考核考试评价,增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。采用分块测评的方式,建立分块测评准则,分为理论测评和技能测评两部分,注重过程评价,包含学生的登录次数与在线总时长、学习资源的浏览与下载次数、实验的参与率、每次实验的用时、成绩和与指导教师交流的次数等。
六、取得的成果
(一)竞赛从“精英培养”过度到“人人参与”
近年来,学院师生参与全国大学生电子设计竞赛、机器人竞赛、“互联网+”创新创业大赛等学科竞赛20余项,累计参与学生近300人次,获国家级竞赛奖项,一等奖3项,二等奖3项,三等奖3项,省级竞赛奖项80余项;通过举办校级电子设计竞赛、机器人竞赛等学科竞赛,参赛人数逐年上升,使竞赛从“精英培养”过度到“人人参与”,逐步实现创新实践人才的全面培养。
(二)学生的科技创新能力得到明显提升
学生在教师指导下独立申报并立项省级、国家级创新创业计划训练项目32项,发表相关学术论文30余篇,学生参与专利撰写与申请,获得专利授权10余项。2017级毕业生,参与老师科研项目,通过项目研究与实施,将专业知识转化为实践应用;负责了学校科研楼气象站的日常维护与管理,实践创新及动手能力得到很好地锻炼,因此在电子大赛、机器人竞赛等多个学科竞赛中成绩优异,毕业设计时制作的《气象在线装检测装置》在科研楼持续应用。
(三)多途径拓展教学资源的保障
目前已成功立项并推进“应用型人才培养模式下的测控专业系列课程教学内容与课程体系改革”等教育部产教融合项目10余项,与汉能集团合作建立了“新能源产业学院”等;与长春迈达汽车电子有限公司等多家企业合作建设了“GE自动化&控制联合示范中心”等校内外实践基地近20个;与行业企业联合进行虚拟仿真教学资源的不断更新与维护。
七、结束语
应用型人才培养需要不断在日常的教学实践中改革教学模式及教学内容。学科竞赛在实践育人中起到积极引导作用,竞赛与专业教育教学融合,能够促进教育思想及教育观念的转变,以提升学生的社会责任感、创新精神、创业意识和创业能力为核心;从创新教学内容和体系、创新教学的方法和手段、科技创新和各类竞赛深度融合,不断提高应用型人才培养质量。完成软、硬件教学资源整合,从竞赛、教学资源、科研项目等多个维度构建“多元融合”育人平台,以学校丰富的软、硬件教学资源为载体,构建一个优质资源和技术聚集、筛选、整合的通道和平台。通过多平台的资源整合、交流和融通,实现应用型创新人才培养。“创新创业大赛与学科竞赛+实验室+校内外实践教学基地+创新创业实践实习基地+科研平台+工程训练中心”等多平台类型联动体。
参 考 文 献
[1]朱艺丹. 郑州航院教学实验楼项目招标管理中的问题和对策研究[D].石河子大学,2019.
[2]曾国伟,蔡路军,李欣宇,等.交叉学科背景下力学专业研究生创新能力培养[J].中国冶金教育,2021(01):7-8+11.
[3]蔡云.产教融合背景下高校创新创业教育的路径探析[J].当代教育科学,2019(07):92-96.
[4]汪楠,范成伟.基于工程类学科竞赛的教学改革和创新能力培养研究[J].建材与装饰, 2019(27):150-151.
作者单位:郑伟南 陳莹 程凤芹 吉林建筑科技学院
项目基金:吉林省教育厅高等教育教学改革研究课题:基于创新创业教育平台化体系及赛教融合的实践教学改革与实践。