專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革成效
時(shí)間:2022-05-20 16:18:54
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摘要:專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)在人才培養(yǎng)過(guò)程中具有非常重要的作用,在“雙創(chuàng)”教育背景下對(duì)電子控制系統(tǒng)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)和考核模式進(jìn)行改革。堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”,采取“創(chuàng)新引領(lǐng)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、校企協(xié)同”模式,在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和企業(yè)元素;以成果為導(dǎo)向,對(duì)優(yōu)秀的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行深入打磨拓展,構(gòu)建“雙創(chuàng)”教育生態(tài)鏈;將CDIO工程教育模式與敏捷開發(fā)相結(jié)合,構(gòu)建企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)模式。為落實(shí)因材施教,對(duì)不同類型學(xué)生的項(xiàng)目難度進(jìn)行動(dòng)態(tài)分層,采用“組內(nèi)自評(píng)+團(tuán)隊(duì)互評(píng)+教師總評(píng)”的三級(jí)考核制度;分別在實(shí)訓(xùn)的“前、中、后”三次進(jìn)行異步考核,學(xué)生可根據(jù)情況自行申請(qǐng)考核時(shí)間。改革后的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)成效顯著提升。
關(guān)鍵詞:成果導(dǎo)向;動(dòng)態(tài)分層;異步考核;CDIO工程教育模式
1研究背景
2014年9月,國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在夏季達(dá)沃斯論壇上提出“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”[1]。2015年,教育部和有關(guān)部委、高校共同主辦了首屆中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽;為深入推進(jìn)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”,引領(lǐng)“雙創(chuàng)”教育國(guó)際交流合作,2020年該項(xiàng)賽事更名為中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。加強(qiáng)“雙創(chuàng)”教育,已成為推進(jìn)高等教育綜合改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。目前,全國(guó)各個(gè)高校都非常重視“雙創(chuàng)”教育,相關(guān)的教學(xué)改革已經(jīng)從嘗試探索階段發(fā)展到細(xì)化分層、多元發(fā)展的新階段,但仍然存在一些問(wèn)題,如“雙創(chuàng)”教育面向綜合能力較強(qiáng)的“小眾”學(xué)生,沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)所有學(xué)生的全覆蓋。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)作為人才培養(yǎng)過(guò)程中最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[2]。高?!半p創(chuàng)”教育應(yīng)面向全體學(xué)生,實(shí)現(xiàn)“小眾”向“大眾”的轉(zhuǎn)變,應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)所需的能力和素質(zhì)等為重點(diǎn),讓更多學(xué)生接受“雙創(chuàng)”教育,更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí),提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。我校在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了電子控制系統(tǒng)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程,該實(shí)訓(xùn)課程以成果為導(dǎo)向[3],采取“創(chuàng)新引領(lǐng)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、校企協(xié)同”模式開展“雙創(chuàng)”教育。
2專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程在“雙創(chuàng)”教育中的實(shí)踐
2.1“雙創(chuàng)”教育的地位和作用
“雙創(chuàng)”教育是大學(xué)人才培養(yǎng)范式的變革,它以實(shí)踐為主導(dǎo),通過(guò)實(shí)踐與專業(yè)的組合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神,提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,其本質(zhì)在于實(shí)踐,讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)實(shí)踐[4]。而專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程作為人才培養(yǎng)過(guò)程中最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),將“雙創(chuàng)”教育元素融入其中,對(duì)實(shí)現(xiàn)從“小眾”到“大眾”的全員“雙創(chuàng)”教育具有重要的推動(dòng)作用。
2.2成果導(dǎo)向的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程時(shí)間安排
在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,該實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)被安排在第五學(xué)期,起到承上啟下的作用。從時(shí)間上來(lái)說(shuō),第五學(xué)期是最適合開展專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的時(shí)間。本科第一至四學(xué)期,學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),第四學(xué)期末教師布置具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)選題,第四學(xué)期暑假學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)選題準(zhǔn)備相關(guān)知識(shí),并開始實(shí)施。第五學(xué)期,學(xué)生重點(diǎn)開展專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)。第六學(xué)期寒假,學(xué)生著手準(zhǔn)備申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱本創(chuàng)項(xiàng)目);開學(xué)后,繼續(xù)打磨優(yōu)秀作品,準(zhǔn)備參加各類學(xué)科競(jìng)賽。第七學(xué)期,學(xué)生可申請(qǐng)省級(jí)重點(diǎn)本創(chuàng)項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)本創(chuàng)項(xiàng)目;優(yōu)秀的項(xiàng)目可以作為本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程時(shí)間安排如圖1所示。
3融入“雙創(chuàng)”教育的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程改革
3.1構(gòu)建“動(dòng)態(tài)分層+異步考核”教學(xué)模式
“以學(xué)生為中心”,深化教學(xué)模式改革[5]。針對(duì)不同層次的學(xué)生在知識(shí)水平、認(rèn)知能力、智力水平和情感因素等方面存在差異的情況,遵循因材施教原則,在專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程中,以成果為導(dǎo)向有區(qū)別地設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和考核要求。在充分體現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的前提下,將實(shí)訓(xùn)分為基本層、提高層、拔尖層三個(gè)不同層次,學(xué)生可根據(jù)自身能力自主選擇,并在實(shí)施過(guò)程中根據(jù)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整;教師則按照不同層次的任務(wù)要求進(jìn)行分類指導(dǎo),以動(dòng)態(tài)分層設(shè)計(jì)為牽引,全面實(shí)現(xiàn)教學(xué)異步考核[6],真正落實(shí)因材施教?!皠?dòng)態(tài)分層+異步考核”教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程如圖2所示。
3.2成果導(dǎo)向的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程
高校要真正落實(shí)“雙創(chuàng)”教育,不僅要將其與專業(yè)教育融合[7],還需要在大學(xué)四年中,尤其是在大三和大四的高年級(jí)階段,以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式促進(jìn)學(xué)生參與實(shí)踐。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程結(jié)束后,學(xué)生可繼續(xù)打磨優(yōu)秀的項(xiàng)目,爭(zhēng)取獲得更多成果,如圖3所示。
3.3組建“教師+工程師”的雙師隊(duì)伍
專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程引入企業(yè)工程師參與實(shí)訓(xùn)指導(dǎo),每次實(shí)訓(xùn)課程,企業(yè)都指派1~2名工程師參與指導(dǎo)工作。同時(shí),將人工智能和機(jī)器人等熱門技術(shù)引入實(shí)訓(xùn)教學(xué),持續(xù)更新實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,不斷增加實(shí)訓(xùn)的含金量。
4專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)施過(guò)程
4.1基于CDIO工程教育模式的“敏捷開發(fā)島”構(gòu)成
敏捷開發(fā)[8]是一種以人為核心,迭代、循序漸進(jìn)的開發(fā)方法。在敏捷開發(fā)中,一個(gè)系統(tǒng)項(xiàng)目被切分成多個(gè)子項(xiàng)目,各個(gè)子項(xiàng)目的成果都經(jīng)過(guò)測(cè)試,具備集成和可運(yùn)行的特征。換言之,就是把一個(gè)大項(xiàng)目分為多個(gè)相互聯(lián)系,但也可以獨(dú)立運(yùn)行的小項(xiàng)目,并分別完成。而CDIO工程教育模式[9]以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程知識(shí)。CDIO培養(yǎng)大綱將工程專業(yè)畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。筆者將敏捷開發(fā)和CDIO工程教育模式相結(jié)合,并引入專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程中。以團(tuán)隊(duì)形式組建“敏捷開發(fā)島”,每個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由四人組成,負(fù)責(zé)完成一個(gè)獨(dú)立的創(chuàng)新項(xiàng)目。團(tuán)隊(duì)成員分別擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理、硬件工程師、軟件工程師、技術(shù)支持等職務(wù)?!懊艚蓍_發(fā)島”的構(gòu)成如圖4所示[10]。項(xiàng)目經(jīng)理崗位適合動(dòng)手能力較強(qiáng)且組織協(xié)調(diào)能力較好的學(xué)生。該崗位主要負(fù)責(zé)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的管理、協(xié)調(diào)和正常運(yùn)作,除此之外,還要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)合調(diào)試和系統(tǒng)功能優(yōu)化。硬件工程師崗位適合硬件電路設(shè)計(jì)能力比較強(qiáng)的學(xué)生,該崗位要求學(xué)生會(huì)使用AltiumDesigner或立創(chuàng)PCB繪圖軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖、制作PCB電路板、焊接電子元器件并調(diào)試系統(tǒng)硬件。軟件工程師崗位適合編程能力較強(qiáng)的學(xué)生,該崗位的主要職責(zé)是使用C語(yǔ)言或Python語(yǔ)言編寫系統(tǒng)程序,調(diào)試系統(tǒng)軟件,并不斷優(yōu)化系統(tǒng)功能。技術(shù)支持崗位適合動(dòng)手能力不強(qiáng),但是文檔整理能力較強(qiáng)的學(xué)生。該崗位主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的文檔資料整理,包括系統(tǒng)的方案論證、元器件選型、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)升級(jí)及制作答辯PPT等。
4.2專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程敏捷開發(fā)流程
電子控制系統(tǒng)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的所有項(xiàng)目都要具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,教師與每個(gè)項(xiàng)目組要經(jīng)過(guò)多次討論,才能確定最終的項(xiàng)目?jī)?nèi)容。這些項(xiàng)目來(lái)源于具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的企業(yè)項(xiàng)目、教師科研子項(xiàng)目、師生共同討論或?qū)W生自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新項(xiàng)目。項(xiàng)目要與實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,能夠解決社會(huì)熱點(diǎn)或亟待解決的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱情[10]。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程采用的敏捷開發(fā)流程如圖5所示。圖5敏捷開發(fā)流程
4.3考核方式改革舉措
4.3.1三級(jí)考核方式專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)更加注重對(duì)過(guò)程的考核,要求學(xué)生每周一提交本周工作計(jì)劃,周五進(jìn)行本周任務(wù)檢查,同時(shí)要求教師加強(qiáng)過(guò)程管理,形成“過(guò)程考核+系統(tǒng)演示+答辯匯報(bào)+設(shè)計(jì)報(bào)告”相結(jié)合的考核方法?!皩?shí)訓(xùn)項(xiàng)目系統(tǒng)功能”成績(jī)考核采用“三級(jí)評(píng)審”制度,即“組內(nèi)自評(píng)+團(tuán)隊(duì)互評(píng)+教師總評(píng)”。組內(nèi)自評(píng)是項(xiàng)目組內(nèi)每個(gè)成員根據(jù)分配的任務(wù)及完成情況相互打分。團(tuán)隊(duì)互評(píng)是參照國(guó)際流行的“同行評(píng)議”準(zhǔn)則,每組選派一個(gè)成員,對(duì)其他所有項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分。教師總評(píng)是指實(shí)訓(xùn)的兩名指導(dǎo)教師根據(jù)平時(shí)每個(gè)項(xiàng)目組成員的表現(xiàn)單獨(dú)打分,再相互討論給出一個(gè)最終的教師總評(píng)分。最終,將組內(nèi)自評(píng)、團(tuán)隊(duì)互評(píng)、教師總評(píng)的分?jǐn)?shù)再綜合起來(lái),就得出了每名學(xué)生的“實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目系統(tǒng)功能”成績(jī),然后結(jié)合過(guò)程考核結(jié)果、設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯匯報(bào)、系統(tǒng)演示等給出最終課程成績(jī)。4.3.2三次考核時(shí)間改革原有的在固定時(shí)間統(tǒng)一進(jìn)行教學(xué)考核的方式,以學(xué)期為單位實(shí)行根據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成情況進(jìn)行異步申請(qǐng)考核的機(jī)制。考核周期通常設(shè)置為一個(gè)學(xué)期,考核要求按學(xué)生申請(qǐng)執(zhí)行,為學(xué)生提供與其能力相適應(yīng)的培養(yǎng)環(huán)境,真正做到以生為本、因材施教。考核時(shí)間共有三次,分別是項(xiàng)目提前完成即可申請(qǐng)考核、教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行考核以及在學(xué)期結(jié)束前兩周組織最后一次考核。該方式在充分體現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的前提下,能夠針對(duì)不同層次的學(xué)生實(shí)施多次異步考核,真正落實(shí)“以學(xué)生為中心”。
4.4專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的改革成效
在一系列改革舉措之下,我校全面落實(shí)“雙創(chuàng)”教育人才培養(yǎng),在“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等高水平學(xué)科競(jìng)賽、國(guó)家級(jí)本創(chuàng)項(xiàng)目、科技論文、專利和軟著(計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán))等方面都取得了顯著的成效,如學(xué)生在“挑戰(zhàn)杯”比賽中獲得全國(guó)銅獎(jiǎng)、省金獎(jiǎng)和銀獎(jiǎng),在“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得省二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)等。
5結(jié)語(yǔ)
本文將“雙創(chuàng)”教育融入專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)之中,提出了一種將敏捷開發(fā)與CDIO工程教育模式相結(jié)合,以成果為導(dǎo)向的多階段、多層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。針對(duì)不同層次的學(xué)生,提出了因材施教、動(dòng)態(tài)分層、異步考核的機(jī)制,并對(duì)考核方式和時(shí)間進(jìn)行改革,取得了顯著的效果。
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作者:田會(huì)峰 劉乾 鄭艷芳 單位:江蘇科技大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院