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电气信息类“一流课程”新模式的改革与实践

2022-07-13王树文

高教学刊 2022年20期
关键词:新模式实践改革

王树文

摘  要:围绕着立德树人根本任务,推动学生全面发展,必须要做好课程新模式创新工作。新课程教育教学改革的推进,要求对电气信息类“一流课程”的模式进行创新。在电气信息类“一流课程”新模式的改革中必须要以学生为中心,构建专业与创新创业相结合的人才培养体系。扎实推进校企合作,产学协同育人,夯实卓越工程师人才培养基础。探索多学科交叉融合的人才培养模式,打造新工科技术应用新平台。根据学校电气信息类教育教学开展情况,苦练内功,立足实际,推进一流本科教育建设。

关键词:电气信息类;一流课程;新模式;改革;实践

中图分类号:G642       文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2022)20-0042-04

Abstract: Around the fundamental task of moral education, promoting students' all round development, we must do a good job in the innovation of new curriculum model. The promotion of the reform of the new curriculum education, the mode of "first class course" of electrical information is required to be innovated. In the reform of the new mode of "first-class courses" of electrical information, we must take students as the center and construct the talent training system combining specialty with innovation and entrepreneurship. We need promote school enterprise cooperation, cooperative education of industry and university, lay a solid foundation for training outstanding engineers. We also need consolidate the foundation for training outstanding engineers and explore the talent training mode of interdisciplinary integration, create a new platform for the application of new engineering technology, to build a new platform for the application of new engineering technology, practice hard based on reality, and promote the construction of first-class undergraduate education.

Keywords: electrical information; first-class courses; new model; reform; practice

新時期对学校教育教学工作发展有了新要求,要围绕新时代创新型人才的培养,不断打造创新型课程。在电气信息类专业人才培养的过程中,要根据“一流课程”新模式的根本要求,以及电气信息类专业的特点,加强电气信息类课程建设。在进行电气信息类“一流课程”新模式的改革中依然要以学生为中心,根据立德树人根本任务要求,科学设计电气信息类课程。在课程中将理论与实际结合,丰富课程内容,创新课程形式,增强课程的吸引力与感染力,让学生在课程学习中能够得到全面提高,实现学生自由全面的发展。

一、电气信息类“一流课程”新模式改革的必要性分析

(一)满足教育教学改革的需要

根据国家教育教学改革发展的基本要求,在新课程建设中要求进行模式创新。电气信息类专业学生在学习中必须要做到理论与实践相结合,这样学生才能够更加深刻全面地掌握相关理论,并且在实践中进行理论运用,有助于加深学生对相关理论的理解,甚至还能够培养学生的动手能力。现在国家主张各大高校要积极建设具有学校特征的“一流课程”,而且还要求创新课程教学模式,突破传统的课堂理论教学。如今,课程教学过程中更加注重课程内容的丰富与形式的创新,一定要打破传统课堂理论教学,要在电气信息类课程教学中围绕教学目标,开展多种形式教学。

(二)电气信息类专业学生培养的客观要求

新时代创新型人才的培养,完成好立德树人的根本任务,这些迫切要求我国各种学科教学中要进行课程模式创新。电气信息类专业学生的培养,不但要提高学生专业理论水平还要提高学生专业操作能力,让学生能够适应社会发展需要,解决与电气信息类知识相关的现实问题,提高学生对具体问题的解决能力,这样才能够让电气信息类专业学生成为适应社会发展要求的专业人才。对电气信息类专业学生的培养还要提高学生的思想道德素质,坚定学生理想信念,让电气信息类专业学生能够承担时代发展的重任,引导学生树立正确的职业道德观念。

(三)电气信息类专业认证理念的具体体现

专业认证对教学模式、教学方法以及实验教学提出了更高要求。当前,这三个方面的表现为:教学模式单一,以课堂教学为主,突出以“教师”为中心,学生被动接受知识为主,脱离“以学生为中心”初衷;教学方法不灵活,缺乏“成果方向”引导,“单声道”课堂教学模式是课堂教学大忌。课堂教学的五重境界为沉默、问答、互动交流、提问质疑以及辩论。实验教学传统,缺乏“创新”训练。现在的课程教学实验以验证性的教学内容为主,缺乏学以致用,缺少前沿性、研究性和创新性实验教学内容,学生的自主学习能力、动手能力和工程实践能力不足,科技创新意识淡薄。实验教学模式单一,缺乏自主性、多样性和探索性,不利于学生的主动性、积极性和创造性能力的培养。科研对教学促进与结合不足,科研成果转化为优质教学资源优势的体现不够显著。课程种类繁多,学生的学习负担沉重,缺少优化学生学习内容和学习时间的有效措施。缺乏具有全开放、硬件条件优越和有利于学生自主学习的实验数字化资源,以及管理技术先进,面向学生创新的高水平综合实验教学平台。为了真正实现专业认证理念,专业必须作出必要的改革。

(四)电气信息类“一流课程”新模式改革有许多需要改进之处

现在电气信息类“一流课程”建设中还存在一些需要改进的地方。电气信息类专业教师在“一流课程”建设中受传统课程教学影响较大,进行课程设计时相关课程要求落实不到位,课程进行的形式创新不够,很多老师在教学中依然是以课本、课件为主,上课形式以理论灌输为主,实践教学作用没有得到充分发挥。围绕培养具有较强创新精神和工程实践能力的电气信息类高素质应用型工程技术人才的培养目标,这就需要不断深化一流本科教育体系改革,才能取得良好成效。然而,在深化本科教育体系改革中,没有落实好相关要求,没有把国家的要求与学校学生具体情况以及师资力量情况相结合,这样就会导致课程教学新模式改革的效果不佳,无法达到预期效果。因此必须要探究电气信息类“一流课程”新模式,结合学生、教师以及教学工作开展的具体情况,提出具有针对性、实效性的方法,以此来推动电气信息类“一流课程”的合理化、科学化与高效化。

二、电气信息类“一流课程”新模式改革分析

(一)以学生为中心,构建专业与创新创业相结合的人才培养体系

电气信息类“一流课程”新模式改革过程中必须要坚持因材施教、分类培养与重视实践的教育教学理念,以培养学生的工程实践能力以及创新能力为主要目标。然后,由电气信息类“一流课程”设计专家组成员一起商讨,认真修订与完善学生培养方案,科学构建电气信息类专业课程体系,合理整合电气信息类专业课程内容,推动电气信息类专业教育与创新创业教育相融合。高校要不断构建“两大平台、三个结合、四个层次”实践教学体系,即:“校内校外两大实践教学平台”;“课内与课外结合、校内与校外结合、实习与实训结合”的三结合模式;“基本技能培养、综合能力培养、工程能力培养和创新能力培养”的四个层次结构。深化实验教学改革,优化实践教学环节。开设了“基础型、综合型、设计型、创新型”的分层次实践教学课程,将培养学生的动手操作能力和创新创造思维贯穿本科教育全过程;设置了“认识实习+金工实习+课程实验+课程实习+综合设计+项目实训+毕业设计+毕业实习”的实习环节。搭建第二课堂,推进创新创业教育。构建以校企联合实验室、学生创新团队和科技协会为主体的校内工程实践中心,为学生提供从大一到大四的全程创新实践平台。高校在发展的过程中要鼓励本科学生参加“互联网+”、“挑战杯”和全国大学生电子设计竞赛,鼓励学生为了国家级、省级奖项而努力奋斗。并且也鼓励大学生积极参加中国智能制造挑战赛、全国大学生智能汽车竞赛、国际水中机器人大赛和中国国际飞行器设计挑战赛,在各种竞赛中提高学生的实践能力、创新能力,使学生实现全面发展。在电气信息类“一流课程”新模式改革中依然要围绕学生这个主体,根据学生学习认知特点,科学合理设计课程。电气信息专业教师在课程设计时,必须要正确认识和把握学生学习的基本规律,必须要充分调动各种客观因素,必须要充分利用教学环境,从而推动学生实现全面发展,使学生不断进步。

(二)扎实推进校企合作,产学协同育人,夯实卓越工程师人才培养基础

在高校发展的过程中,为了加快电气信息类“一流课程”建设,不断推动电气信息类“一流课程”新模式改革,学校可以实施“校企互通,理工结合,产学一体”的卓越工程师人才培养模式,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的培养质量,形成了校企互动、资源互补的双赢局面。高校在人才培养的过程中需要加强与企业合作,通过校企合作,提高学生的理论素养,同时要提高学生的实践能力。各类企业可以成为高校大学生实践基地,在各类企业进行实习,通过实习工作,让学生对电气信息类专业知识有更加深刻的认识,还可以提高学生对专业理论的运用能力。校企合作共建,产学协同育人,这样能够提高人才培养质量,在高校里面培养出更多符合社会发展需要的高素质人才。相关学院为了提高人才培养的质量,可以与北京三清互联科技有限公司、广东兴能集团及深圳信盈达等企业建立良好的合作关系。在校企合作的过程中,要在明确人才培养目标的指导下,高校与企业共同建设“卓越工程师”新课堂。以企业产品级的项目开发为目标,开设部分实践性强的课程,如嵌入式控制系统设计、专业综合课程设计等,聘请企业选派优秀的工程师进课堂,为“卓工班”的学生授课。企业优秀工程师联系他们工作的实际情况,向同学们分享自己的工作经验,尤其是让学生在具体实践中如何正确运用自己在课程上学会的理论知识,在正确理论的指导下,冷静分析问题,观察现场情况,在全面综合考虑下,找出解决问题的对策。高校在发展的过程中也可以加强与国外企业的合作,高校与国外企业签订“新工科建设及人才培养”合作协议,分别在自动化专业、电子信息工程专业联合开设了“人工智能”“集成电路”专项基地班,与企业共同制定新的培养方案,建立新的课程体系,采用新的课程形式和组织形式,构建专业知识和能力项目的双线框架,创造学用一体、学创一体的工程学习体验。加强与国外企业交流合作,了解国外企业的先进理念,以及国外企业一些先进的技术,从而推动我国电气信息类专业理论的创新与发展,不断丰富电气信息类“一流课程”的具体内容,推动电气信息类“一流课程”教学模式的创新,从而提高电气信息类“一流课程”建设的质量,最终提高人才培养的质量。

(三)探索多学科交叉融合的人才培养模式,打造新工科技术应用新平台

在高校发展的过程中,要引导各个学院之间加强合作,通过学科交流,不断推动交叉学科的融合,从而形成各个学科的合力,最终推动学生全方面发展。学校在发展的过程中可以围绕国家新工科发展战略,打造一流本科教育技术应用新平台。通过这些一流教学平台,为学生提供一个良好而且高效的教学环境,让学生在平台学习过程中能够充分发挥个人的主观能动性,也能够指导学生积极主动思考,提高学生学习热情,从而实现学生的全方面发展。例如,成立“网络舆情与湛江经濟大数据研究中心”,建立湛江道地南药信息技术研究团队、少数民族语言文字翻译和识别团队;通过电气信息类学科与管理科学、农学、少数民族语言学、民族学、生物学等学科的交叉融合,以项目为驱动,将岭南地区的实际问题作为工程综合实践,培养学生解决复杂工程问题的能力。持续不断改进一流本科教育建设工作,以工程实践能力和创新素质的培养作为人才培养的核心,培养专业理论基础扎实、具有较强创新精神和工程实践能力的电气信息类高素质应用型人才。现在的人才培养必须要结合实际情况,要动员多方力量,要为学生发展创造一个更加优质的环境。通过新平台的构建,能够彰显学生在学习中的活力,能够让学生更加积极主动地钻研和创新,也能够让学生在学习过程中彰显自己的聪明才智,培养学生的创新思维,推动学生实现又好又快发展。

(四)聚焦海岛地区经济社会发展需求,培养扎根海岛地区的专业技术人才

以粤西高校为例子,粤西有些高校的信息工程学院积极践行学校“为少数民族和民族地区服务,为国家发展战略服务”的办学宗旨,结合自身办学条件,开设电气工程及其自动化雷汉双语班,为雷州企事业单位订单定向培养“下得去、用得上、留得住”,能够扎根粤西地区的专业技术人才。例如,第一届(2018届)电气工程及其自动化专业雷汉双语学生毕业后全部回到雷州就业。2018年,学校进一步与国家电网湛江分公司建立定向人才培养模式,为雷州、徐闻、吴川以及遂溪地区电力公司定向培养电气工程及其自动化专业技术人才。

信息工程学院每年坚持组织师生志愿队深入海岛地区开展科技普及活动,将电气信息类专业技术知识以通俗易懂的方式向各族人民群众进行宣传。学生自主研制的新能源模型、智能家居系统和短距离无线通信系统等作品被带到民族地区,与民族地区的群众分享科技知识带来的方便和乐趣。这种以实地考察为形式载体的爱国主义、民族团结教育,使学生更加了解民族地区,增进与少数民族之间的情感,引导学生把实现自己的人生价值与祖国的需要结合起来,把社会责任作为一种精神追求,一种生命担当。

三、电气信息类“一流课程”新模式的实践

有些高校出台的《实施“以本为本”战略加快建设一流本科教育的意见》,坚定了全校师生办好一流本科教育的信心和决心。电气学院将在顺利实施新工科专业建设的基础上,全面总结近年来本科人才培养的改革成果,结合学校“双符双适”型人才培养模式改革的成功经验,电气学院为“一流本科”教育建设进行了全方位的规划并逐步实施。

(一)启动自动化和电子信息工程专业认证工作

电气学院必须要主动适应工程教育发展趋势,推动工程教育国际化,结合新工科建设,以自动化和电子工程专业为试点专业,组织教师参加“全国工程教育专业认证体系标准建设专题研讨会暨高级研修班”,学习工程认证的体系和标准,研讨和调研工程教育专业认证相关准备工作,为下一步申请工程教育专业认证做好前期准备。

(二)加强课程改革,打造“金课”

电气学院引入“启发式教学”“研讨型教学”和在线课堂等多种方式改革教学方式和学生学习方式,不断激发学生的学习兴趣,提升学生的学习效果。重视工程导论课,改革实验课程体系,在国家即将实施的“一流课程”建设中争取主动。

(三)线上线下混合式教学方法的设计与实践

在线课程采用三种方法:全部下放型、小部分下放型以及小部分下放加上跟进型。全部下放型,课前,教师利用微信群、MOOC平台、超星平台和雨课堂发布学习指导和习题,学生利用教师提供的资源进行学习并试做习题。课中,教师进行课堂问答、与预习视频差异化授课,开辟共享空间。课后,教师利用各种平台发布要点总结、答疑,利用问卷星形成问卷。小部分下放型,教师布局专项线上学习任务,从课上转移到线上学习。教师选择一些知识点,要求学生通过线上的精品资源共享课和MOOC课程完成知识点的学习。教师也可进行知识拓展训练,提供其他开放课程的具体章节的学习建议,学生在网上自行检索文献进行归纳,学生按要求完成网上测试,回答在线课程中提出的思考题,最后将网上测试结果及后期提交的材料作为评定课程平时成绩的依据。小部分下放加上跟进型,教师布局专项学习任务,从课上转移到线上学习。教师选择特定的内容并指明重点及难点,要求学生通过在线平台完成任务的学习。教师根据特定知识点,预先设置相关问题,让学生带着问题进行在线自学。学生完成学习后并进行网上测试,提交问题回复的材料。教师将网上测试结果及后期提交的佐证材料作为评定课程平时成绩的依据。教师认真审阅学生提供的佐证材料,归纳总结出普遍性的相关知识点问题,课上集中讲述。

通过对习题全解资源的利用颠覆传统作业批改方式。利用线上习题详解,自主完成作业批改,使作业及作业修正成为学习过程的重要一环。提倡和要求做习题时不要看解答;用红色笔自行批改,用红色笔纠错并写下感悟;提倡运用不同于线上习题解答的思路和方法;鼓励对线上的习题解答提出质疑,并向老师提出问题。教师的作用,视学生的批改情况反映出来的学习自主性给出成绩评判;认真解答学生在作业中提出的每一个问题;对有个性解题过程的作业、对认真修正错误的学生、对答案提出质疑的学生以及对作业提出问题的学生评判为高分,以资鼓励。

(四)实验课程和教学的新模式构建与实践

在教学上采用全开放、自主学习的模式。全开放式实验教学模式:实验时间开放,实验空间开放,实验器材、器件开放,实验内容开放,实验过程开放,数字化实验教学资源开放。自主学习的实验教学模式:要求学生自己了解和理解实验内容,让学生独立思考、解决问题,独立完成实验,培养学生独立分析和解决问题的能力。教师尽量做到少讲多做,由指导变为引导,由讲授变为启发,提倡学生之间进行交流。

构建基于“成果导向”教育思想的课程教学体系和内容。建设高水平实验教学平台,指导教师队伍的建设,研究项目的确定及其相应教学环节的设计,用于自主学习的网络信息化数字教学资源的建设,联合实验室的建设与协同育人机制,课程的多阶段、多方位的考核机制。

虚拟仿真实验课程建设。仿真平台模拟真实实验中用到的器材和设备,提供与真实实验相似的实验环境,强调将互动的可视化操作贯穿于整个实验过程,充分激发个人的创作灵感,使学生可以根据各自的创意去构思、验证各种个性化的设计方案,自主完成实验的全过程。网上做实验、虚拟仿真实验,破解“做不了、做不好、做不到、做不上”的难题。

(五)积极申报“智能科学与技术”本科专业

随着大数据、移动互联网和人工智能等技术的飞速发展,专业的边界变得更加模糊,新经济发展对工科教育提出了新挑战和新要求,需要我们面向未来,及时布局新兴的工科专业。在新建“智能科学与技术”本科专业过程中,学院已经进行了广泛调研,按照工程认证的要求进行培养方案制定和课程规划。

四、结束语

构建高水平人才培养体系,建设一流本科教育,全面提高人才培养能力,既是新时代馈赠我们的历史机遇,又是民族高等教育赋予我们的使命担当。一流本科教育不可能一蹴而就,需要攻坚克难、久久为功。信息工程学院必将主动作为,只争朝夕,奋力开启一流本科教育建设新征程。

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