石瑩 李波 史立偉 劉秀清 剛憲約
[摘 要]文章基于“三全育人”教育改革要求,對面向工程教育專業認證的專業課程教學改革展開探索。即針對工科專業課程教學模式創新構建的現存問題,依托教育部新工科及山東省高校教改項目,圍繞一流專業建設要求,貫徹工程認證建設理念,以打造一流課程為導向,對專業核心課程汽車構造開展課程思政教學設計、信息化建設、考核方式改革,優化課程目標、教學內容、教學模式,完善評價機制,探索實現課程教學全流程各環節育人育才相統一。
[關鍵詞]“三全育人”;汽車構造;課程思政;工程教育
[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2024)10-0038-05
引言
深化教育改革,推進一流專業建設,是高等教育發展的重要課題[1]。全國高校思想政治工作會議要求堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現全程育人、全方位育人[2]。課程是人才培養和專業建設的基本要素和核心單元,開展課程教學改革是推進一流專業建設的重要手段,是實現專業培養目標、達成畢業要求的首要保證[3]。2020年,教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出,全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措[4]。
近年來,新工科建設已經成為我國工程教育改革的重要體現[5],工科一流專業建設是高等教育新工科發展的重要舉措[6]。高校工科專業建設依靠教師隊伍主力軍、課程主陣地、課堂教學主渠道,將課程教學內容整合、教學資源開發、教學手段運用和評價形式組織等環節相結合,圍繞實現課程教學目標和達成學生預期學習目標而展開[7-8],是實現“三全育人”課程教學改革目標的有效途徑。
汽車構造作為山東理工大學車輛工程、新能源汽車工程、交通運輸等專業的專業核心課程,是學校建設國家一流車輛工程專業、交通運輸專業本科生培養體系的重要組成部分,被認定為省級課程建設專項資助課程、省級精品課程、省級一流課程、校級一流課程,依托專業建設的國家級車輛工程與交通虛擬仿真實驗中心實踐平臺、車輛工程國家級教學團隊,為專業課程建設實踐的開展奠定了堅實的基礎。
教學團隊不斷更新教學理念,對專業課程建設進行探索和實踐,圍繞育人育才模式,將課程教學改革和專業創新相融合,形成了“三程漸進、六駕齊驅、九環緊扣”的課程建設新體系,將汽車構造課程打造成“以生為本,產出導向;夯實基礎,結構優化;專業強技,思政育人;虛實結合、專創融合;閉環控制,持續改進”的“全員參與、全程覆蓋、全方位滲透”式一流課程,為專業發展和人才培養提供了有力支撐。
一、課程教學改革實踐面臨的主要問題
一是提高專業課程教學先進性,根據新工科建設要求,解決汽車“新四化”趨勢下傳統教學與創新能力培養之間的矛盾。新形勢下,不但教學內容要更新,而且思政資源、信息技術、創新思維與專業教學需要深度融合,教學方式也需向著更為靈活豐富的方向發展。因此,迫切需要革新課程目標,把新思想新技術融入教學中。
二是深度融合OBE理念,利用信息技術解決以聽為主的學習習慣和以教為中心的教學模式難以轉變的問題。工程教育專業認證理念和體系強調“主導主體相結合”,教師不再只是關注“如何教”,同時也關注“如何促進學”。把傳統的教師教、學生聽的模式逐步轉換到由信息技術支持的線上線下混合教學模式[9]。教、學、思、練、考、用相結合,以自主學習研究為核心的教學模式有助于保障學生的主體地位。
三是強化課程思政教育與專創融合教育,解決思政元素與專業知識教學、工程實踐能力培養難以有機融合的問題。以專業技能知識為載體,深入挖掘其中蘊含的價值引領元素,提升學生的工程素養和科學家精神,實現注重知識技能教學向以強化能力素質為核心的內涵式發展的轉變。
二、課程教學改革實踐優化的措施
(一)通過頂層設計保障全過程育人,革新課程目標,提高教學理念的先進性
專業課程教學適應新工科復合型創新型人才培養要求,注重科學、人文、工程、管理等多學科的交叉融合。一切以有利于學生的知識掌握、能力提升、素養提高為出發點,融入思政教育目標,通過頂層設計保障落實立德樹人根本任務貫穿于整個教育教學過程,嵌入社會主義核心價值觀,使學生在課程學習過程中不斷增強戰略意識、了解科技發展動態,更好地擔負起科技報國的使命。課程建設理念從學科導向轉為社會需求導向,深入挖掘符合課程實際、學生認識水平、時代要求的思政元素,將其精準融入教學內容中,構建了專業強技、思政育人的全過程培養體系(見圖1)。
(二)結合學生特點進行科學引導,改革教學內容與教學方法,確保教學模式的先進性
OBE理念認為,學生學到了什么和是否成功遠比怎樣學習和什么時候學習重要[10]。汽車構造課程教學結合本課程特色及學生學情特點,在教育過程中持續革新,基于OBE理念不斷優化教學內容,探索教學方法,突出學生的主體地位,鼓勵學生參與教學過程,循序漸進地幫助學生鞏固知識、強化能力。
上述模式的第一層是以豐富的線上資源為基礎,鍛煉學生的自主學習能力;第二層是以混合式理論教學為主線,打好學生的理論基礎;第三層是以線上線下虛實結合的實驗為輔助,拓展學生的動手能力;第四層是通過實習、案例項目訓練,強化學生的綜合實踐能力;第五層是組織學生開展拓展學習,融入創新思維,培養學生的創新能力。通過以上五層構建了“理論實踐相結合、任務驅動、項目導向、虛實結合、專創融合”的信息化混合式開放型的教學模式。
(三)注重學生綜合素質的過程性培養,堅持閉環控制、持續改進,確保考核評價機制的先進性
汽車構造課程以素質育人為主線、學以致用為導向,通過專業教學、科研帶動、“雙創”實踐,構建創新力引領下的綜合素養培養模式;學生學習并掌握專業基礎知識與技能,繼而借助科創賽事、科研項目厚積薄發。其目的是使知識學習運用與創新能力培養形成閉環,實現全要素融通發展、提質培優[11]。
新形勢下,行業和社會更加需要能力與素質發展均衡、敢于創新、能夠解決實際問題的復合型創新型人才。工科學生將迎來全新的挑戰,掌握專業基礎知識技能、拿高分不是終點,只有懂得應用知識解決問題并不斷創新,才能適應發展。
依托大學生方程式汽車大賽、智能車大賽等科創賽事,引導學生自主學習、深度學習和團隊學習,涉獵汽車文化及科技前沿知識,從中獲取創新思路和創新方法。圍繞能力培養的目標,課程考核逐步增加工程問題分析解決、課程項目實踐的考核比重,營造誠信公正的學習與成長氛圍。按照布魯姆評估理論,結合形成性評價、診斷性評價、總結性評價構建定性評價與定量評價、過程性評價與終結性評價相結合的多元化“4+4+1”9環評價體系。
過程性評價比例提升至50%。其中平時占30%,包括4環考核評價指標點,分別為雨課堂、翻轉課堂討論探究、課前線上導學測試及課后案例強化創新實踐等;實驗占20%,包括4環考核評價指標點,分別為實地實驗表現、實驗報告質量、3D虛擬實訓項目完成度及拆裝操作質量情況。終結性評價占比50%,期末考試為考核評價指標點,考核學生對各系統結構、原理的理解運用情況以及對復雜車輛結構問題的綜合分析能力。
課程考核以評價學生課程目標達成情況為目的,通過高比例的過程性評價及時監控和反饋學生的學習成效,以促進教師改進教學和學生改進學習[12]。豐富的評價方式助力打造互動式、多樣性的智慧教學考核新模式。
三、課程教學改革特色
(一)構建了漸進式立體化培養模式
如圖2所示,課程教學改革采用時段、空間、人員漸進式教學體系,以教學設計為抓手,緊密結合汽車構造課程新工科建設需求,全面更新知識體系,補充新結構、新技術案例分析,提升知識的高階性。通過課前滲透式教育、課中領悟式教育、課后體驗式教育漸進式地實施知識教學、能力培養及綜合素質提升。學生在課前、課中、課后學習過程中,采用線上學習、自主學習、理論與實踐相結合以及參與科創賽事等多種形式,大膽實施課內課外協同創新的模式,提升了課程的創新性。
(二)構建了多層次開放型教學體系
教學團隊基于學情分析,從“授之以欲”著手,實施實物講解與多媒體教學相結合、以實踐教學促進理論教學、課堂教學與實踐現場教學相結合以及以虛擬仿真提升感性認識、思政教育融入促進引領成長、創新原理助力突破,逐步完成“授之以魚、授之以漁”,再升華到“授之以欲”,推動課程建設穩步駛入高質量發展快車道。
教學團隊根據知識體系凝練學習主線,結合知識創新方法,加深學生對知識的理解,提高課程的深度。結合科研項目介紹最新研究動態,提高課程的高度。融合車史文化、品牌、造型、賽事等多方面相關知識,采用案例式、項目驅動式教學方式,充分發揮學生的主觀能動性,培養學生的問題意識,科學引導學生利用所學知識對實際問題進行分析,拓展課程廣度。將思政元素與專業知識、專業精神相結合,把思政工作貫穿到教育教學全過程,避免“一言堂說教”,創設讓學生樂于接受的教學情境,提升教學成效與育人溫度。
如圖3所示,教學團隊推行全過程全方位評價機制,實施全過程全方位的過程性考核評價。這就大大縮短了反饋改進的周期,全方位提升了學生、任課教師、實驗教師、班級導師及輔導員全過程的投入性、參與性與主動性以及課程挑戰度。
四、推廣應用效果
教學團隊多年來探索打造“寬基礎、重實踐、強能力、求創新”的教學模式,取得了良好的教學效果,是所在學院課程教學改革的典范。
(一)推動工程教育專業認證課程建設成效顯著
教學團隊所在學院現有車輛工程、交通運輸、交通工程及能源與動力工程4個專業,獲批國家級一流本科專業建設點,其中車輛工程等3個專業通過了工程教育專業認證,能源與動力工程專業已進入自評階段。車輛工程專業是全校最早開展工程教育專業認證的專業,學院以汽車構造課程為范例,所構建的課程建設機制以及各類課程建設材料、考核材料與報告模板在所在學院各專業、所在學校多個學院進行了推廣應用。
新能源汽車工程教師團隊獲評山東省高校2023年“黃大年式教師團隊”。教學團隊參編課程教材2部、教研專著1部,主持參與省部級以上教研項目16項,發表教研論文10余篇,獲得省部級教學獎勵3項,主持校級教研項目20余項,多人多次參加全國高校教師課程思政教學能力培訓及創新創業能力培訓,1人獲得創新創業導師資格。
近幾年,課程考核成績提升明顯,優良率由原來的30%左右提高到50%以上,學生學習的積極性和主動性以及創新能力也獲得了提升。學生對課程教學模式評價滿意率達97%以上,對教師教學效果評價優良率達到100%。
(二)信息化課程資源建設成果顯著
教學團隊開發了汽車構造CAI系統,可安裝程序進行輔助學習;基于虛擬現實環境對底盤發動機部分進行了虛擬拆裝;建立了線上汽車構造3D虛擬實訓平臺,平臺上用20個章節理論介紹、 82個構造原理演示視頻、80個實訓項目、110個考核測量項目來補充課堂教學及實踐現場課教學的不足;建設了學銀在線汽車文化網站、校外壹課堂網汽車構造課程,方便學生進行線上拓展補充學習;完善了汽車構造信息化平臺,建設了266個課程資源、126個輔助教學視頻、30個思考題型作業,306道測試題、12張測試卷,與課堂教學內容結合,夯實學生理論基礎;建設了智慧樹在線開放課程,建設有57個教學視頻,包含167道單題、19套章節測試題、200道期末檢測題,讓學生可以在線上進行知識點的提前預習和學習鞏固。目前已運行7期,選課人數超過1700人,學生學校達到34所,累計互動1.68萬余次。近3年,選課學生線上線下參與度達到100%,在線開放課程資源實現了良好的資源共享應用。
(三)思政教育融入課程成果顯著
教學團隊將思政素材有機融入專業教學中,將課程所涉及的專業、行業、國家、國際、文化、歷史等方面的案例資源整合共享作為專業課程建設的內驅力,推動人才培養和專業建設。2022年,參編了山東科學教育出版社的《課程思政:我們這樣設計》教研專著,使汽車構造課程思政教學設計案例推廣效果得到進一步提升。
(四)創新創業教育融入課程成果顯著
至尚方程式賽車隊2018—2022年分別獲中國大學生方程式汽車大賽的三等獎、二等獎、一等獎、二等獎、一等獎,2020年智能汽車獲得了全國一等獎。近2年,車輛工程專業學生參加創新類比賽,獲得了國家級獎項10余項、省級獎項30余項,發表了論文20余篇,申請專利30余項。
五、結語
汽車構造課程教學改革實踐使學生專業水平、綜合能力、道德素養得到了有效提升,課程建設升級有效助推了專業建設。本研究實踐形成了具有推廣借鑒價值的教學特色,為所在學校及其他高校工科專業課程教學改革提供了參考。
[ 參 考 文 獻 ]
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[責任編輯:林志恒]