(河北水利電力學(xué)院 電氣自動(dòng)化系,河北 滄州 061001)

吉慶昌,王 璐,王建強(qiáng)

0 引言

高等工程教育專業(yè)認(rèn)證是本科院校教學(xué)評(píng)估診斷的重要指標(biāo),是推動(dòng)高等教育高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵途徑。產(chǎn)出導(dǎo)向是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念,其強(qiáng)調(diào)“學(xué)生學(xué)到什么”,要求高校要按照“反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤钡幕舅悸?以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)科學(xué)的培養(yǎng)方案,采取匹配的教學(xué)內(nèi)容與方法,對(duì)學(xué)生是否達(dá)到畢業(yè)要求進(jìn)行合理考核,并且進(jìn)行相應(yīng)的持續(xù)改進(jìn)。 “傳感器與檢測(cè)技術(shù)”是自動(dòng)化類、電子信息類、電氣類等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)用型專業(yè)人才的關(guān)鍵學(xué)科知識(shí)。 基于該課程的重要性,構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向的課程教學(xué)模式,突出學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng),顯得非常重要。

1 基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程改革的必要性

1.1 構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)體系是推動(dòng)高等教育高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在途徑

工程教育專業(yè)認(rèn)證是高校內(nèi)涵式發(fā)展的必然舉措,也是提升高校教學(xué)質(zhì)量、深入推進(jìn)產(chǎn)教融合的重要手段。 產(chǎn)出導(dǎo)向是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念,而“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程長(zhǎng)期以來(lái)存在脫離用人單位崗位要求的現(xiàn)象,導(dǎo)致所培養(yǎng)的人才難以滿足社會(huì)發(fā)展的要求。 因此,實(shí)施基于產(chǎn)出導(dǎo)向的課程教學(xué)模式可以構(gòu)建服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的課程體系,形成具有創(chuàng)新性的精品課程,助力高校高質(zhì)量發(fā)展。

1.2 構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式是提升學(xué)生就業(yè)能力的重要舉措

“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理理論與技術(shù)為主的學(xué)科。 培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)用型專業(yè)人才是推動(dòng)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要舉措,是落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要內(nèi)容。 隨著社會(huì)對(duì)高等人才需求的轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)關(guān)注“教育投入”而忽視“教育產(chǎn)出”的模式難以滿足新時(shí)代企業(yè)的要求,因此高校必須構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向的“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)體系,結(jié)合企業(yè)崗位要求實(shí)施教學(xué),提升學(xué)生的就業(yè)綜合能力。

1.3 構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向的課程教學(xué)體系是豐富教學(xué)內(nèi)容、調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課程積極性的重要手段

“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程內(nèi)容繁多、知識(shí)較為抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中缺乏主動(dòng)性,降低了教學(xué)效率。 構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式立足就業(yè)崗位要求,對(duì)標(biāo)行業(yè)新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)將電子信息行業(yè)中的最新傳感器與檢測(cè)技術(shù)知識(shí)引入課堂教學(xué),為學(xué)生提供更全面、更前沿的知識(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高課堂教學(xué)效率。

2 影響“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”教學(xué)產(chǎn)出的因素

隨著“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的不斷發(fā)展,提高“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)產(chǎn)出成為培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)用型專業(yè)人才的關(guān)鍵舉措。 但是通過(guò)調(diào)查和分析,有些高?！皞鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)的產(chǎn)出質(zhì)量遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到新時(shí)代相關(guān)崗位標(biāo)準(zhǔn)的要求,教學(xué)產(chǎn)出整體質(zhì)量不高。 剖析制約課程教學(xué)產(chǎn)出質(zhì)量的因素主要表現(xiàn)為以下3 點(diǎn)。

2.1 教學(xué)內(nèi)容枯燥,與產(chǎn)出導(dǎo)向理念相悖

“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程的知識(shí)面較廣,側(cè)重理論與實(shí)踐的結(jié)合。 但是受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響,教師在教學(xué)內(nèi)容的選擇上主要是結(jié)合教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)安排。 然而很多任課教師是畢業(yè)后直接到高校參加工作的高端人才,他們?nèi)狈?shí)踐操作經(jīng)驗(yàn),因此任課教師在授課內(nèi)容上往往側(cè)重理論性的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)學(xué)生是否能夠在期末考試中取得理想的成績(jī),而很少考慮學(xué)生學(xué)到了什么、所學(xué)知識(shí)是否能夠靈活應(yīng)用到實(shí)踐中,解決什么樣的實(shí)際工程問(wèn)題。 受課時(shí)限制影響,很多高校教師在教學(xué)中側(cè)重于傳感器的定義、工作原理的講解[1],對(duì)于驗(yàn)證性和探究性的實(shí)驗(yàn)涉及比較少,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)各類傳感器的應(yīng)用缺乏深入的認(rèn)知,無(wú)法滿足工程應(yīng)用中工作崗位的要求。

2.2 課程實(shí)驗(yàn)操作資源匱乏,制約學(xué)生實(shí)踐操作能力培養(yǎng)

“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”是一門實(shí)踐性與理論性緊密結(jié)合的課程,具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作性。 然而在課堂教學(xué)中由于受實(shí)驗(yàn)條件及課時(shí)安排不足等因素制約,很多高校實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)主要是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生只需要按照教師安排的實(shí)驗(yàn)步驟操作即可,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中缺乏自主性。 雖然在多媒體教學(xué)環(huán)境下,高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托虛擬技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建了仿真操作的環(huán)境,但是學(xué)生實(shí)地開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)比較少,不利于學(xué)生實(shí)踐工程能力的培養(yǎng),制約課程教學(xué)的效率產(chǎn)出。

2.3 教學(xué)目標(biāo)設(shè)定不合理,脫離就業(yè)崗位要求

長(zhǎng)期以來(lái)本科院?！皞鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí),尤其是在“考研熱”環(huán)境下,高校課程教學(xué)主要是圍繞研究生考試要求實(shí)施。 新時(shí)代發(fā)展賦予高校新的使命,內(nèi)涵式發(fā)展成為高校教學(xué)改革的重要方向,而教學(xué)目標(biāo)設(shè)定不合理成為制約課堂教學(xué)產(chǎn)出的重要因素。

3 基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)改革方案

“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程是自動(dòng)化類、電子信息類、電氣類等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一,傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐欲望,課程教學(xué)產(chǎn)出實(shí)際偏低。 因此,構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式迫在眉睫。

3.1 基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)的原則

構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式需要關(guān)注學(xué)生在該階段真正學(xué)到了什么,教師在教學(xué)中讓學(xué)生掌握了什么技能。 結(jié)合“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程的特點(diǎn),構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式必須遵循以下原則:一是聚焦學(xué)習(xí)成果;二是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力;三是高度期許;四是反向設(shè)計(jì)。

3.2 基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課堂教學(xué)模式實(shí)施

無(wú)論實(shí)施哪種教學(xué)模式都需要考慮學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)者、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)以及教學(xué)評(píng)價(jià)六要素[2]。 針對(duì)“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程的特點(diǎn),構(gòu)建產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課堂教學(xué)模式需要從以下環(huán)節(jié)入手。

3.2.1 確定課程預(yù)期“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)

確定課程教學(xué)預(yù)期目標(biāo)是產(chǎn)出導(dǎo)向?qū)嵤┑幕A(chǔ)與前提。 教師在實(shí)施“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)前,要對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行需求分析,了解高校、學(xué)生以及企業(yè)對(duì)該課程的需求情況,要建立以用人單位、行業(yè)協(xié)會(huì)、高校等為主體的調(diào)研平臺(tái),通過(guò)多種方式探析用人單位、行業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程的預(yù)期教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生應(yīng)該具備的能力,根據(jù)調(diào)研結(jié)果凝練出課程教學(xué)產(chǎn)出的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。 筆者所在團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)的綜合分析,確定課程的預(yù)期產(chǎn)出目標(biāo)為:在知識(shí)領(lǐng)域,學(xué)生要理解“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”的基本原理、實(shí)踐操作步驟;在技能領(lǐng)域,學(xué)生要學(xué)會(huì)常用傳感器的典型測(cè)量電路及其應(yīng)用,并能利用誤差理論分析傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)中的測(cè)量誤差、利用信號(hào)處理等相關(guān)知識(shí)處理好傳感器采樣信息,實(shí)現(xiàn)傳感器應(yīng)用能力的提升;在情感態(tài)度上,學(xué)生要領(lǐng)悟該課程的價(jià)值,形成濃厚的學(xué)習(xí)興趣、在自主學(xué)習(xí)中養(yǎng)成探索創(chuàng)新的精神、形成正確的價(jià)值觀與職業(yè)道德素養(yǎng)。

3.2.2 根據(jù)工作崗位標(biāo)準(zhǔn),重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容是人才培養(yǎng)的要素,是課堂教學(xué)的重要載體。 基于產(chǎn)出導(dǎo)向的課程教學(xué)使學(xué)生通過(guò)一定階段的學(xué)習(xí)后,具備與工作崗位標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的專業(yè)能力。結(jié)合“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程特點(diǎn),學(xué)習(xí)成果可以描述為學(xué)生通過(guò)本課程教學(xué)后掌握傳感器制作技術(shù)和檢測(cè)的基本理論與方法,并且能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生活、生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力。 按照反向設(shè)計(jì)的原則,重構(gòu)“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”教學(xué),以就業(yè)工作崗位標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向,設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容。 傳統(tǒng)的教材內(nèi)容知識(shí)比較枯燥,學(xué)生不感興趣,基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)可以實(shí)踐項(xiàng)目為載體,每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)包括理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)測(cè)量、實(shí)訓(xùn)操作等,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)的方式整合課程教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué),從而達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。 例如教師可以以“電子秤的制造”為一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)課本教學(xué)內(nèi)容,將金屬應(yīng)變片的選型、粘貼,電路的設(shè)計(jì)、繪制、焊接、標(biāo)定和補(bǔ)償?shù)戎R(shí)融為一體,實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)的連續(xù)性、系統(tǒng)性與整體性[3]。

3.2.3 優(yōu)化教學(xué)方法,合理運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)

基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式著力解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)所采取的“以老師教為主”“以理論教學(xué)為主”的教學(xué)方式,讓學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂,帶著興趣參與課堂。 實(shí)踐證明傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以吸引學(xué)生的注意力,因此在具體的課堂教學(xué)中需要優(yōu)化教學(xué)方法,合理運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)。 例如在學(xué)習(xí)“氣敏傳感器”知識(shí)時(shí),教學(xué)的重點(diǎn)就是讓學(xué)生明白與掌握簡(jiǎn)易袖珍式氣體泄漏檢測(cè)儀的工作原理與應(yīng)用技能。 為此教師要利用虛擬仿真技術(shù),通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的授課模式,在課前發(fā)送教學(xué)微視頻讓學(xué)生了解“化學(xué)吸附”“半導(dǎo)體氣敏傳感器阻值變化”等知識(shí),然后教師通過(guò)微課布置相關(guān)的問(wèn)題,讓學(xué)生在課前搜集相關(guān)的資料,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。 然后教師根據(jù)學(xué)生的自學(xué)情況,在上課期間采取小組探討等方式,將課堂主動(dòng)權(quán)歸還于學(xué)生,最后教師根據(jù)學(xué)生的討論情況,運(yùn)用虛擬仿真平臺(tái),以動(dòng)畫(huà)視頻的方式展現(xiàn)氣敏傳感器的工作原理以及工作過(guò)程,讓學(xué)生對(duì)該知識(shí)形成立體視覺(jué)感,加深印象[4]。

3.2.4 以各類職業(yè)技能大賽為導(dǎo)向,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)改革

提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力是課程教學(xué)的重要任務(wù),“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作性。按照產(chǎn)出導(dǎo)向課堂教學(xué)模式的要求,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革的力度:一是要以各類職業(yè)技能大賽為導(dǎo)向,優(yōu)化實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。 職業(yè)技能大賽是檢驗(yàn)人才培養(yǎng)的重要方式,是提高學(xué)生專業(yè)興趣和操作能力的重要途徑。 在課堂教學(xué)中,教師可以圍繞各類職業(yè)技能大賽的要求進(jìn)行教學(xué)。 例如以河北省電子設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽為載體,將職業(yè)技能大賽的考核項(xiàng)目和優(yōu)秀案例融入項(xiàng)目化教學(xué),以此增強(qiáng)教學(xué)與就業(yè)之間的融合性,解決高校人才培養(yǎng)偏離就業(yè)崗位需求的尷尬現(xiàn)象。 二是結(jié)合學(xué)生學(xué)情設(shè)置探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性地完成實(shí)驗(yàn)操作。長(zhǎng)期以來(lái)在實(shí)驗(yàn)操作上,教師過(guò)多干預(yù)學(xué)生,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力不強(qiáng),因此基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)模式,要求教師在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考。

筆者所在團(tuán)隊(duì)基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念,結(jié)合“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程特點(diǎn),在充分調(diào)研行業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)的情況下,設(shè)計(jì)了以下項(xiàng)目式教學(xué)環(huán)節(jié)[5],如表1 所示。

表1 “傳感器與檢測(cè)技術(shù)”項(xiàng)目化教學(xué)案例

4 結(jié)語(yǔ)

總之,培養(yǎng)工匠型人才是高校內(nèi)涵式發(fā)展的關(guān)鍵,增強(qiáng)學(xué)生在工程實(shí)踐中的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手操作能力以及分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力是“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”教學(xué)的重要目標(biāo)。 基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念是工程教育專業(yè)發(fā)展的核心理念,因此高校應(yīng)加快構(gòu)建基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)體系,以此推進(jìn)高校教育工程專業(yè)認(rèn)證。