專業群共享專業課程的教學改革和實踐
——以“傳感器與檢測技術”課程為例

楊鎮首 鐘艷花 蔡雄志 陳健祥 易群生

1.江門職業技術學院 廣東江門 529090;2.廣東吉洋視覺技術有限公司 廣東東莞 523419

1 概述

江門職業技術學院智能產品開發與應用專業群是廣東省第二批高職院校高水平專業群,是學校“十四五”規劃重點打造的專業群。專業群由智能產品開發與應用、應用電子技術、物聯網應用技術等專業組成,立足江門,面向粵港澳大灣區,通過全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,以“政校會園企+僑”協同聯動機制為抓手,協同華為等行業龍頭企業,聚焦智能產品開發產業鏈中的產品研發、生產制造、系統集成控制、云平臺和大數據等技術鏈,對接區域產業升級和數字化發展需求,將工匠精神、僑鄉優秀文化、勞動教育、創新創業思維貫穿人才培養全過程,培養面向智能電子產品產業鏈中產品研發、生產、應用、運維等崗位群的德智體美勞全面發展的高素質技術技能人才。

“傳感器與檢測技術”等群內各專業都有開設的專業課,是專業群內的專業共享課程,但目前群內各專業的共享課程課程教學相對獨立,還沒有形成有機統一和實現共享,針對教與學中存在的問題,本文進行課程的教學改革和實踐,實現專業群內真正的課程共享,提高課程教學質量,激發學生課程學習的主觀能動性,提升課程學習效果。

2 專業群總體課程體系改革

江門職業技術學院智能產品開發與應用專業群積極推行“以產品開發為引擎”的人才培養模式,緊緊抓住我國當前數字經濟大發展的機遇,緊跟新一代電子信息技術發展方向,以“政校會園企+僑”協同聯動機制為抓手,以產品開發過程所需的知識、技能和學生綜合素質為主線,以學生崗位就業能力、創新創業能力和職業綜合素質提高為核心,緊緊圍繞產品開發流程要求,引入企業研發項目,構建專業群課程體系及核心課程標準,改革教學模式和教學方法,并以產品技術開發與成果運用作為人才培養質量的評價標準。以產品開發為引擎的人才培養模式示范引領,基于行業企業實際標準,按照“技術領域相近、職業崗位相關、能力需求相似、專業基礎相通”的原則,線下形成了底層可共享的專業群共享課程,面向群內所有專業學生開設,最大限度地實現了群內各專業課程和教學資源共享。

專業群深化產教融合校企合作,將企業新技術、新工藝、新規范及學生創新能力培養融入培養過程,構建“底層共享(公共基礎課、專業群專業共享課程)、中層分立(專業核心課程)、頂層互通(崗位課程模塊)”的專業群課程體系,并依據產業發展及崗位需求變化情況動態調整崗位課程模塊,滿足學生多樣化成才和個性化發展需要,將人才培養過程和技術服務過程有機結合起來,實現專業群學生按需分流、復合式培養。

3 課程整體教學改革

江門職業技術學院智能產品開發與應用專業群的共享專業課程的課程教學按照專業群“以產品開發為引擎”人才培養模式改革,根據“底層共享(公共基礎課、專業群專業共享課程)、中層分立(專業核心課程)、高層互通(崗位課程模塊)”的專業群課程體系,本文以“傳感器與檢測技術”課程為例,介紹共享專業課程的教學改革與實踐,旨在提高課程教學質量,實現專業群內真正的課程共享,提升學生的解決實際問題的能力。

3.1 課程教學改革目標

“傳感器與檢測技術”是智能產品開發與應用專業群的共享專業課程,智能產品開發與應用、應用電子技術、物聯網應用技術等專業均在大二上學期開設,54學時,通過本課程的學習,學生能解釋傳感器、檢測技術、檢測系統相關的專業術語,能分析各類傳感器的工作原理、測量電路,能解釋傳感器的典型工程應用,能利用傳感器與檢測技術知識設計和評價產品采集系統,且兼顧能效、健康、安全等制約因素,能了解國內外傳感器與檢測技術的現狀和發展趨勢,特別是與信息技術深度融合的智能檢測技術的新發展。隨著電子與信息技術的迅猛發展,當今信息化社會的任何活動都離不開信息的采集、傳輸和處理。因此,傳感器技術、通信技術、計算機技術并稱為現代信息技術的三大支柱。傳感器與檢測技術集中體現了信息化和工業化的結合,科技越發達,信息化、智能化及自動化程度越高,對傳感器與檢測技術的依賴也就越強烈。智能產品技術、物聯網技術、自主無人技術等無不依賴傳感與檢測技術的發展與應用,極大地提高了本課程的地位[1-2]。

3.2 課程總體教學設計

根據國家高等職業院校群內各專業教學標準,對接行業職業標準(規范)、崗位能力需求,依據專業群人才培養方案,課程標準,傳感網應用開發、集成電路開發與測試和智能硬件應用開發等“1+X”職業技能等級證書,結合最新國家戰略、市場需求,結合實際智能電子產品開發過程的知識點與所需技能,重構專業課程內容,將社會急需的、真實的電子產品開發項目引入課程中,推動課程教學改革創新。在治療過程中,傳感器作為感覺器官,其關鍵作用更是無法替代,非接觸式測溫儀其核心元件是熱電堆傳感器;給病人注射用的自動注射裝置里面用到的輸液泵壓力傳感器和堵針監測壓力傳感器;監護儀夾在手指頭上的血氧飽和度傳感器,諸如此類,不勝枚舉。

習近平總書記提出,要把立德樹人當作教育事業中的根本任務,在高校教育工作中,要把課程思政作為落實立德樹人理念的舉措、方法,以此來營造大的思政環境,打造全方位、全過程、全員的德育格局。習近平總書記還強調,要保證思政教育、課程教育的協同發展,構建協同效應,讓大學生在學習專業理論知識的同時,提升大學生的道德修養、人文修養,促使大學生身心健康成長,將來成為國家、社會發展需要的高素質棟梁人才。本課程中也積極融入愛國精神、工匠精神、勞動精神、自主創新等思政內容[3]。

本課程的主要內容包括:傳感器初識、溫濕度的檢測、位移的檢測、壓力的檢測、氣體的檢測、新型傳感器與檢測技術等項目,每個項目包含多個任務。

3.3 課程單元教學改革設計

以項目二溫度的檢測為例,介紹課程單元設計。項目內容結合最新國家戰略、市場需求,結合實際電子產品開發過程的知識點與所需技能,重構專業課程內容,將社會急需的、真實的電子產品開發項目引入課程中,推動課程教學改革創新。項目介紹熱電堆紅外傳感器、濕度傳感器等的工作原理,檢測電路的分析以及制作和調試,項目突出傳感器發揮的重大作用,同時積極融入課程思政元素;能實事求是、精益求精,踐行工匠精神;增強勞動觀念,踐行勞動精神,學習勞模精神;提高團隊合作,互幫互助,協同創新的精神;增強科技強國、愛國奉獻、自主創新、不負韶華、努力奮斗的理想信念。

圖1 單元教學設計框圖

3.4 課程教學評價改革

構建多元化考核評價模式,全面考核學生課堂表現、專業知識及技能掌握情況,課程重點考核學生進行各種數字系統設計、仿真與測試的能力,采用“全過程、多維度、多元化”評價體系。全過程即課前、課中、課后過程性評價和形成性評價相結合的考核方式;多維度即結合全國職業院校技能大賽、“1+X”集成電路開發與測試等級證書評價標準等五個維度進行評價;多元化即全程依托微助教、精品課程平臺,線上線下相結合,教師、企業導師、學生自評、互評多主體評價,探索增值評價,確保評價結果科學、系統、全面。

4 課程教學實施過程改革

根據工學一體、行動導向的教學理念,以學生為主體,教師為主導開展教學活動。教學實施過程分為課前導學、課堂實施和課后拓展三個階段,以市場實際需求產品為任務驅動,設計混合探究式教學,將信息化資源與教學策略有機融合,學生在任務實施的過程中,學會傳感器的理論,思考產品生產與效率提升的方法,踐行精心設計與匠心制作的標準,領悟國家發展與個人成長的道路。

課前,重點培養學生的自主探究、獨立思考的能力,激發學生學習的興趣,借助網絡資源和教學平臺,發布任務,設置討論話題,進行直播討論,對即將開展的教學內容進行啟發引導。

課中,采用項目化教學方法,詳細設計知識點或技能點所蘊含的思政元素,搜集典型素材,設計課程思政的實施途徑,將價值塑造潛移默化地融入教學。以工作任務為導向,指導教師全程現場指導,學生分組進行練習,在完成實踐任務的同時,注重學生職業素質的培養。通過小組分工合作,培養學生團結協作、溝通交流的能力;通過檢測的技術要求,保證檢測精度,培養學生嚴謹認真、實事求是的職業素養,提高質量意識;在完成實訓任務的過程中,通過任務驅動,培養學生求實創新、解決問題的能力,增強職業自豪感和社會責任感。

課后,教師借助教學平臺發布作業和拓展學習資源,學生自主探究,進行知識鞏固和拓展,借助微信群、課程平臺進行交流,答疑解惑。教師同時充當學生的心靈導師,幫助學生解答困惑、疏導心理,討論社會熱點,傳遞正能量,與學生亦師亦友,做學生的良師益友。

5 課程教學改革成效

5.1 教學目標高效達成,實現專業群共享課的共享性

課程教學獲學生高度認可,采用傳感器典型應用項目展開教學,任務設計層層遞進,符合學生的認知規律,關注學生學習過程,突出學生課堂主體地位,注重學生傳感器應用能力的培養,使得課堂高效愉悅,學生對課程滿意度較高。同時,在項目作品制作中學生懂得了群內不同課程之間可以遷移學習,體驗知識見融會貫通的樂趣,增加學習興趣。

5.2 以研促教,促進專業群創新人才培養

產教融合,課程團隊將行業新技術、新標準、新工具等融入課程,設計成教學任務,寫進校本活頁教材和工作手冊中,轉換成教學案例,將教師科研、企業技術服務項目融入教學中,以企業真實產品案例為支撐,激發學生科研創新興趣。學生養成勤思考愛探究、勤動手愛勞動的良好習慣,踐行工匠精神和勞動精神。踐行知行合一,學生在動手實踐中掌握知識,同時又把理論運用于實踐中,動手動腦,達成學習目標,助力學生成長成才。

圖3 課程教學改革成效

結語

采用實際產品作為實訓項目能達到較好學習效果,后續課繼續可縮小驗證性實驗的比例,并要緊跟專業群行業發展、產業需求,不斷調整更新實訓項目。課程教學過程緊湊,大部分學生能夠跟上節奏,但是少部分學生存在困難,如何針對這類學生設置分層目標,注意團隊中避免將基礎薄弱的同學全部分在一組,使后續教學中需要更多給予關注。在后續教學中應與時俱進,進一步深入課程教學改革,貫徹落實新《職業教育法》,多元化融入課程思政元素,提升專業群高素質技術技能人才培養質量。