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基于PDCA的电子电工实践课程融合式教学探讨*

2022-06-06朱毅张红梅周晶晶

智库时代 2022年23期
关键词:电子电工融合课程

朱毅 张红梅 周晶晶

(湖北商贸学院)

自2020年疫情爆发伊始,随着疫情的反复,疫情防控逐渐走向了常态化,很多学生和教师都经历了“延期开学”或“线上开课”,全国教师通过线上直播授课、融合式教学、混合式教学等方式,保障了教学的进度。在学生正常返校后,将网络教学工具应用到常态化教学过程中,形成了现有的线上线下深度融合的教学模式。经过近两年的实践,已经积累了大量的经验,过往参与的师生,对于融合式教育的体验,都给予了高度评价。

2020年9月22日习近平总书记在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上指出,“要总结应对新冠肺炎疫情以来大规模在线教育的经验,利用信息技术更新教育理念、变革教育模式[1]。2021年底,新冠肺炎的变异病毒开始在全球蔓延,我国部分地区又受到了变种病毒的影响。疫情防控常态化的背景下,新学期乃至往后更长的时间里,部分学生和教师依然会面临无法按时返校的问题。面对新的形势,湖北商贸学院深入贯彻习近平总书记的指示,积极利用信息技术,保障高校正常教学秩序,将线上线下融合式教学作为保障新学期顺利开课的教学预案。教师在线下上课的同时,兼顾线上直播教学,依托升级后的软、硬件,力争线上课堂与真实课堂无差异的参与式学习,实现“课程一门也不能少、学生一个都不能少”的既定目标;之后请专家组深度参与指导融合式教学,信息化技术中心负责技术方案设计和硬件,依托各个在线课堂平台及软件,就融合式教学逐步落地实施,成为了疫情防控常态化下的新常态。

另外,在工程认证的大背景下,高校过往设置的人才培养方案,已经不能很好地适应市场需求。一方面,遍布各地的企业单位工程项目大量涌现,对专门人才需求缺口非常大;另一方面,高校的毕业生们又缺少能够适应企业的专业实践能力,不能较好的适应市场和企业的要求,无法胜任各类社会岗位工作。这种难以调解的冲突,似乎已成为各个行业在挑选应用型人才时所面临的困境。

科学的教学质量监督机制,是保障高校教学质量不可或缺的组成部分,在国家“双一流”建设及教育转型发展大环境下,高校应当对应用型人才的能力有明确的质量监督方案,通过科学的教学方式方法、适应新形势的教育理念,保证每一个本科毕业生能够达到预期设定的培养目标,快速地切换身份、融入企业、参与工作。为此,我们研究学习了应用较为广泛的OBE、CDIO等理念,结合PDCA质量监控理念,尝试了在电子电工实践课程的教学过程中,加入质量监控、反馈、修正的循环理念,持续不断地优化调整课程体系,不断强调结果导向、能力导向、实践导向、职业导向,提高学生的综合实力,确保能够为国家、为社会培养出高质量的应用型人才。

一、电子电工实践课程的现状分析

电子电工类课程,包括电路理论、模拟电子技术、数字电子技术等课程,都是电类、信息类专业的专业基础课,既有重要的理论性,而其实验性更强。随着物联网、大数据、人工智能、移动电子设备技术的快速发展,电子电工类的课程已是当下人工智能发展、智能设备研发、智能制造的重要基础技术之一。而目前专业培养计划中,给理论课程配套设置的实践环节,包括数个演示型、验证型、设计型及综合型实验,还安排有配套的课程设计环节。通过开展相关的实验项目,采用理论知识与实验操作相结合的方式,使学生掌握常用的电工仪器、仪表及设备的使用,对基础理论有进一步的加深和理解,以便巩固和扩展课堂上所学过的理论知识。学会常用的分析方法,能独立操作完成各实验项目基本参数的测定和数据处理、数据分析,这些仅仅是课程培养计划要实现的基本目标。

在新工科、工程认证等背景下,国家及社会各方面对应用型人才培养的要求不断提高,过往教学过程中电工电子实践教学环节的设置,逐渐暴露出许多问题,主要表现在:

(1)对工科人才培养教学质量监控体系生搬硬套;

(2)教学质量监控重理论课程轻实践课程;

(3)实践课程的教学质量监控过赖督导评教;

(4)实践课程的质量监督控制缺乏有效的制度保障;

(5)对实践课程网络教学的质量监管几乎空白。

针对上述问题,在进行电子电工实践课程的建设和改革工作中,借鉴了PDCA循环理念,对现有电子电工类实践课程的设计提出了一些新的想法,尝试解决现有人才培养方案中重理论轻实践、重监督轻反馈、重面授轻线上、重课堂轻课后等问题。

二、基于PDCA的电子电工实践课程融合式教学设计

2019年教育部在深入推进新工科建设中指出:加快培养新兴领域工程科技人才,改造升级传统工科专业,主动布局未来战略必争领域人才培养[2]。

PDCA是一种较为成熟的质量跟踪管理经典理论方法,分为计划、实施/执行、检查和改进/行动四个阶段,一次循环中PDCA过后,并不代表结束,而是周而复始的进行;一次循环结束后,解决了部分问题,未解决的问题进入下一个循环,这样螺旋式上升,特别强调其可持续性。将PDCA理论在电工电子实践课程建设中的应用,可以持续提升培养计划的针对性和实施质量,如图1所示。

图1 基于PDCA的电子电工实践课程教学设计

(一)计划阶段P(PLAN)

在计划阶段,我们针对工科生的毕业具体要求,设置具有前瞻性的培养目标;比较过往实践教学中出现的各种方案,并最终确定出一套当下最优的实践课程建设规划方案;强调实践导向、能力导向、职业导向。参考工程认证标准,修订培养计划和教学大纲,按照课程评价体系分析课程需要持续改进的内容,不断总结、及时调整、持续改进。

1.确定目标

形成新时代工学并举特色突出,一流专业水平高,一流课堂覆盖面广,教师教书育人赋能力强,双贯穿四融合五育并举多元创新的人才培养模式改革成效显著,学生发展为中心的育人体系全面确立的高水平本科教育。

2.指导思想

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面落实党的教育方针、全国教育大会和新时代全国高等学校本科教育工作会议精神,紧紧围绕立德树人根本任务,适应社会发展需求,培养堪当民族复兴大任的时代新人。坚持立德树人、德育为先;坚持兴工报国,工学并举;坚持学生中心,全面发展。

3.多项融合

专业教育与通识教育高度融合;理论教学与实践训练有机融合;第一课堂与第二课堂紧密融合;信息技术与教育教学深度融合。

4.设定措施

人才培养模式创新、专业优化内涵提升、课堂教学质量提升、教书育人能力提升、教学资源配置建设、多元协同机制创新。

(二)实施阶段D(DO)

在电子电工实践课程的实施阶段,首先需要确定学校及合作企业能否协同配合、学校及合作企业是否能够实现学校企业双场地混合式授课、线下实地线上网络融合式教学;其次在课程上,考虑专业核心课程与基础课内容融合、理论课与实践课程融合。

1.增加应用实例分析

结合课程实践性强的特点、但课时偏少的现状,弱化演绎推理、加强应用分析,以实例为依据,结合实践操作。

2.借助网络平台

将理论知识的学习任务分解,让学生充分利用课下时间进行自主学习。

3.项目式教学法

构建科学的项目式实践教学体系、评价机制,在电子电工的课程设计阶段,基于CDIO工程教学理念,布置学生相关项目课题,建立真实的产品和系统的“构思-设计-实现-运行”全过程的工程项目流程。在项目式教学过程中创新挖掘,发现和培养拔尖的学生,推荐至大学生电子设计大赛等省级、国家级学科竞赛。

4.全周期工程教育

把项目式教学法延伸至学生的毕业设计环节,从而实现在课程理论教学、课程实验、课程设计、科学竞赛、毕业设计等整个学业周期中,进行工程教育的训练。

(三)检查阶段C(Check)

根据PDCA原理,进行实践课程教学工作的检查、评价及改进,无需困顿于过往既有的形式,不断丰富PDCA实践层面的内容,不断完善执行过程。将课程评价纳入后期的改善阶段,注重院内教师及合作单位教师的评价、关注学生及合作单位的满意度。

1.课程评价体系

针对电子电工实践课程的特点,建立科学的独立于其他教学模式的课程评价体系,兼顾实现学生的校内或校外的横向比较。

成立院一级组织机构,选聘院内教学督导,加大院内听课、日常教学检查力度,加强定期教学过程资料的检查,落实学生实时反馈,并在定期组织的教师培训交流活动中。

2.创新考核方式

突出过程性考核方式,以“结果评价为主”转向“结果与过程结合”,例如,课程评价可由“课堂参与10%”+“随堂测试10%”+“实践操作 60%”+“实验报告10%”+“数据分析10%”等部分组成。

3.课程评价结果

制定学校及合作单位、学生多方认可的评价标准,在检查阶段能够落实全面反馈、共同参与。结合课程质量的量化指标、实践滞后性,比较计划方案和评估结果,检查是否达到预期目标,检验学生能力是否达成。

(四)改善调整阶段A(Action)

分析电子电工实践课程教学中阶段成果,将良好的经验纳入制度范畴或标准化,没有解决的问题则纳入下一PDCA周期中,体现有效反馈、及时改进。

1.课程管理反馈

当一门课程教学结束,检查学生实践能力是否得到提升,课程范式能否推广应用于更多课程中去,横向比较,课程质量是否得到公认

2.落实改进

在课程教学过程中发现问题能够直面并迅速解决问题,在课程结束后深入剖析问题,并督促学校及合作单位落实改进;

将PDCA中质量管理和跟踪控制的理念应用于电子电工实践课程的教学工作当中,可以高效检测学生在实践课程中出现的问题,督促改进,并持续推进,从而实现高质量发展。

3.思政教育的创新

强化育人功能,落实立德树人根本任务,弘扬社会主义核心价值观;培养学生逻辑思维、创新意识、团队意识;获得良好的情感、态度、价值观等文化素养;激发学生学习的内在动力因素,具有自主学习和终身学习的意识。

三、结语

综上所述,PDCA 的四个阶段构成了电工电子实践课程建设工作的一个闭环,如图1所示,它监控着学生在电工电子系列实践课程的实施前、中、后各环节全过程,是一个贯穿始终的机制。整个循环周期还比较长,对社会的变化、环境的更替还存在难以精准预测等缺陷,因此在推广应用时,我们还需要不断地丰富实践层面的内容、完善执行过程及手段。

在“两个大局”背景下,教育内外环境发生深刻变化,必须跳出教育看教育、立足全局看教育、放眼长远看教育,准确识变、主动求变、积极应变,抓住重大机遇,开创教育新局面。为此,我们需要顺应时代发展的形势,及时更新社会对人才的客观需求,精准挖掘专业培养计划中的不足,跳出原有的固定的形式,遵循科学的教育规律,持续更新我们的教学理念,积极探索适用于“应用型”本科人才新的培养模式,从而最终实现为社会为国家培养高素质的“应用型”人才的目标。

另一方面,融合式教学将海外、名校的教师与学生引入到我们实时的课堂,创新了全新的全球本土化课堂;也已经将产业化人士引入到了课堂,教育界与产业界在教学上的合作,这样的融合非常便捷地发生在了我们的第一课堂,突破了时空的壁垒。元宇宙也推动我们思考虚与实的融合,将如何改变我们的课堂,线上与线下的边界可能会逐渐模糊。我们同时处在更丰富的环境中,开展高质量的学习。

从实践中,我们逐渐认识到,线上线下融合式教学模式,不再是解决“学生无法到校”的临时处理措施,也是高校的一种能将“线上线下优势教育充分结合”的崭新的教学模式。融合式教学通过课堂实现交互,确保教学质量,助力校内教育教学顺利开展,并在此基础上,向教育资源相对匮乏的省市地区学校提供帮助,实现教育资源更广泛的应用共享,实现“同步上课”“同步答题”“统一教材”“同一教师”的上课情景,极大限度地实现教育公平,实现教育层面的“共同富裕”。

从学生角度来讲,融合式教学充分结合了线上线下教学的优势,提供了更多元的学习方式选择,更多更优质的学习资源,以及更平等的学习机会,来提高人才培养的质量,提升学生终身学习的能力。

在疫情防控常态化的今天,线上线下融合式教学的广泛应用,对于一线的教师及教学人员管理而言,打造了线上线下融合式教学,除了软硬件教学支持完善升级创新,更需要在线学习管理、设计考核评价等方面有针对性的改革和优化。利用互联网、信息技术,为传统的线下教学赋能,也为我们提供了创新的基础和土壤,谈到“融合”,不仅是线上线下的融合,我们即将在不远的未来看到,有更多元的融合,为我们的电子电工课程教学工作来添砖加瓦,让我们共同书写电子电工实践课程融合式教学的新篇章。

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