- 過程裝備與控制工程:第十四屆全國高等學校過程裝備與控制工程專業教學與科研校際交流會論文集
- 教育部高等學校機械類專業教學指導委員會過程裝備與控制工程專業教學指導分委員會
- 4725字
- 2020-05-19 16:58:09
專業核心課程建設——改革在路上
石 艷 周 敏 曾 濤 黃文權 林海波 李 俊 王維慧
(四川理工學院 四川自貢 643000)
【摘要】 四川理工學院過程裝備與控制工程專業核心課程的建設,從課程實施大綱的建設、教學內容、教學模式和教學方法等各環節的探索與改革,全面體現了專業核心課程建設,在傳授專業知識的進程中,肩負起培養學生的表達、動手、創新和適應能力;培養學生具備高度的責任心、進取心和好奇心的重任。《過程設備設計》課程教學實踐證明,學生對知識的理解、表達能力、創新能力、適應能力和綜合課程考核成績顯著提高。這正是卓越工程師培養計劃和工程教育專業認證背景需要的專業核心課程。
【關鍵詞】 專業核心課程;過程設備設計;卓越計劃;專業認證
0 引言
大學要以體現時代精神和社會發展要求的人才觀、質量觀和教育觀為先導、構建滿足新的高等教育形勢、能適應經濟與社會發展需要的新的學科方向、專業結構、課程體系和教學水平,旨在能培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才。2013年6月19日,中國正式加入《華盛頓協議》,這對于進一步加強我國工程教育的改革和質量、推動全社會關注和推動我國工程教育的發展具有重要意義。四川理工學院是西部地方高校,過程裝備與控制工程專業有著悠久的辦學歷史,培養了大量的工程人才。在學校當前定位為應用型多科性大學的背景下,我們專業以卓越工程師培養計劃和工程教育專業認證為契機,重新審定過程裝備與控制專業的培養目標、課程體系等內容,以達到提高專業認可度和人才培養質量的目的,以期能更好的為區域經濟建設服務,也為專業自身的發展提供了更為廣闊的空間。
專業核心課程是各專業中最根本、最具原理性和學科代表性的知識點、能夠體現該專業核心價值與基本面貌、符合社會需要與學生發展規律的課程。四川理工學院過程裝備與控制工程專業一直致力于專業核心課程的建設,從課程的設置、課程實施大綱的建設、教學內容和教學方法等各教學環節的不斷改革與完善,全面體現了專業核心課程的時代性:不僅是專業知識的教學,而且更注重學生的表達、動手、創新和適應能力的培養;同時還要關注學生具備高度的責任心、進取心和好奇心的培養。通過在“過程設備設計”專業核心課程教學實踐證明,學生對知識的理解、表達能力、創新能力、適應能力和綜合課程考核成績顯著提高。這正是卓越工程師培養計劃和工程教育專業認證背景需要的專業核心課程。
1 課程實施大綱建設
長期以來,教學大綱與教學日歷,被視為一種教學輔助文件。大多數情況下,教師編寫教學大綱的目的僅為了上交有關部門作存檔之用,學生根本無法看到教學大綱,有些甚至不知道它的存在;教學日歷也僅僅是教學進度的計劃安排。由于高校教學管理制度沒有規定教師必須為學生提供教學大綱與教學日歷,有可能導致教學大綱與教師教學脫節,與學生學習脫節。專業核心課程要求撰寫課程實施大綱,即syllabus,是為學生撰寫的,要讓學生清楚的了解該課程的目的、任務、要求、進度安排、評分標準等。
1.1 課程實施大綱內容
“過程設備設計”課程實施大綱以過程裝備與控制工程專業國家卓越工程師培養計劃為指導,以培養“強能力,求創新,能發展”的學生為宗旨,培養和訓練學生的工程意識、創新意識和專業應用能力來制定課程實施大綱。
課程實施大綱分為課程的基本信息、教學理念、課程描述、教師簡介、先修課程、課程目標、課程內容、課程教學實施、學生課程學習要求、課程考核方式及評分規程、學術誠信規定、課堂規范、課程資源、學術合作備忘錄(契約)等共14項基本內容,共60頁,32000多字,是一種師生間的契約,分別規定了教師和學生的職責,包括出勤、作業、考試和其他需要;也是作為一種永久性的記錄,規定了教學必須達到的標準;還是學生學習的工具。科學合理的制訂課程實施大綱,是高校教學規范化建設的基礎和教學質量保障。
1.2 課程實施大綱的使用
“過程設備設計”是過程裝備與控制專業的核心課程之一,要求任課教師具有足夠的教學能力、專業水平、工程經驗、溝通能力、職業發展能力,并且能夠開展工程實踐問題研究和學術交流。制定的課程實施大綱凝聚著任課教師的教學態度、教學知識、教學內容和相應的教學方法。為了最大限度達到預期教學目標,讓學生獲得良好的發展,教師和學生對課程實施大綱的使用是不同的。
(1)學生使用:教師在第一次上課時就syllabus的內容向學生做簡要介紹,進一步明確課程相關要求。學生自覺按照syllabus的規定應完成:根據大綱的時間準時到規定地點完成相應的學習環節;課前完成預習任務;教學過程遵守相應的課堂禮儀;課后復習、知識拓展和提交作業完成課程要求。
(2)教師使用:在教學過程中,教師一般不得隨意更改syllabus所列出的教學內容和教學日程安排,在教學地點提前做好教學準備工作,否則,在學期結束時的課程評價中,教學組織或完成教學任務情況就可能難以得到積極的評價;教師每一輪授課結束以后,都要進行教學反思,并根據自己的研究和學術界的新進展,對syllabus進行修訂。
1.3 “過程設備設計”課程的教學單元
為了有效的安排具體的教學實施過程,結合的教學內容,并考慮知識的連貫性和授課時間,在“過程設備設計”的syllabus中,制定了18個相對獨立的教學單元和2個項目訓練單元,每個單元為2~5學時,有獨立的教學日期、教學目標和教學內容等8項內容,詳細地對教學單元的相關內容進行描述,旨在能為學生的學習提供最有效的支持。
2 “過程設備設計”教學內容設計
不論是工程教育專業認證標準,還是卓越計劃的要求,加強基礎、壓縮專業課程已經成為一種趨勢。授課學時明顯壓縮是不爭的事實,但作為專業培養的重要內容,卻不能因為學時的減少而降低對學生的要求,設法在有限的學時內盡可能培養學生是始終不變的追求。在這種培養計劃的調整下,“過程設備設計”依然按照傳統的教科書編排教學內容,必定就是一系列抽象的定義、公式、標準和規范,再伴隨枯燥乏味的灌輸式教學,學時明顯不夠,加上學生課后溫習的缺失,教學效果可想而知,更談不上對學生工程能力和創新能力的培養。在每年的畢業設計環節中,就可以看出學生對專業知識缺乏全面理解、學與用脫節,也折射出進入信息時代后教學理念和方法的落伍。
“過程設備設計”是在本科教學中唯一全面介紹壓力容器相關的法律、法規和標準,全面講述過程設備設計技術的專業核心課程,是過程裝備與控制工程專業本科生的必修課,我校現在對卓越工程計劃的本科設置60學時。對有限時段的教學內容設計是教師要滿足課程目標的教學首先要思考和設計的重要環節,課程內容的組織采用了采用專業教師集體備課討論,授課教師互相交流并集體撰寫教案和制作PPT。學校大量的互聯網資源、重點實驗室資源、校外實習基地、教師的科研資源等,都是課程內容素材的優秀來源;以“少而精”的教學內容,培養“博而通”的過程裝備與控制工程應用型專業人才。結合不同的教學模式和方法,將課程內容分為三個模塊。
2.1 教師授課形式為主的教學內容模塊
在“過程設備設計”課程的教學重點包括:壓力容器設計基本理論;典型設備的結構;過程設備的設計選型等。上述內容不僅包含了全面的專業基礎知識,還有大量的工程實際應用知識,以及與新材料、新制造技術的應用相適應的設計等。
授課形式為主的教學內容包括緒論、薄膜理論、壓力容器的基本設計方法和過程設備的設計選項等基本內容,但不偏重于闡述較深的理論、公式推導和設計計算的內容,偏重于講方法,強調較廣的知識面和培養工程應用能力為目標的教學內容。
2.2 自主學習為主的教學內容模塊
學時的局限讓教師的授課不可能面面俱到,學生的學習也不應該限于教師的講解,自學應該是貫徹于課程學習的課前、課時與課后。
課程自學為主的教學內容不是單指課前的預習與課后的復習反思,而是教師提出自學要求、以學生自行學習為主、教師個別輔導、同學之間交流討論、不占用課時的教學內容,如“過程設備設計”中的壓力容器材料及環境和時間對其性能的影響;無力矩理論、有力矩理論和平板理論的具體推導過程等,都是該模塊內容,這樣的設置,讓學生遠離了枯燥乏味的灌輸式教學,讓他們在課堂外的自主學習的過程中找問題、解決問題,教學效果遠大于課堂吸收式教學效果。
2.3 項目訓練內容模塊
本課程特別加入項目訓練式教學,旨在充分調動學生主動學習的興趣,讓學生積極進行課外學習,教師為他們答疑解惑并盡可能提供學習條件。項目訓練內容見表1。項目訓練內容脫離了課堂的束縛、教材的束縛,教師以傳授知識為主轉變為培養學生的學習方法為主,更加符合時代的發展和需要,有利于學生學習熱情的提高、創新能力的培養、工程能力的培養,從根本上達到了提高教學質量的目標。
表1 項目訓練計劃

3 多層次教學模式
多層次教學模式是面向全體學生,承認學生差異,培養多規格、多層次人才而采取得必要措施。“過程設備設計”課程包含內容廣,涉及材料、機械、數學、控制、力學和經濟學等領域,采用多層次教學模式,不僅滿足學科對課程的基本要求,還可以避開學生對基礎課的掌握程度參差不齊的弊端,尊重學生個性,提高教學質量的有效措施。
課程的項目訓練內容就是多層次教學模式的重要方式之一。教師提出項目訓練內容,在教師的指導下,學生根據自己的興趣、學習能力和計算機運用能力,將學生分為幾個層次,不同層次的學生項目訓練的內容和要求不同,如Ⅰ層次同學側重于基礎理論知識的掌握與運用,可以作有力矩理論分析不規則構件的應力問題;Ⅱ層次同學偏重于工程應用,將理論轉化為適合工程應用的設計方法;Ⅲ層次同學酷愛計算機,指導他們積極應用分析軟件是考察的重點;Ⅳ層次同學動手能力強,喜歡動手,壓力容器壓力測試實驗更適合他,他的題目應該是實驗方案的設計和數據的采集與分析。同樣的一個題目,四個層次的同學從不同的方法側重學習,避免了傳統教育實施的“齊步走”教學模式,調動了學生的學習熱情,也培養了其查閱文獻和分析解決工程問題的能力。
4 多方式教學方法
4.1 明確學生主體,改革傳統授課模式
授課的目的是幫助學生真正理解并掌握相關知識。為了避免“填鴨式”的傳統教學模式,“過程設備設計”課程的授課不再局限于傳統的理論授課方式,解答學生自學存在的問題、課堂討論、項目訓練等;課外安排專題討論、開放性實驗,并鼓勵學生參加與課程相關的各種競賽、大學生創新項目和聆聽與專業相關的學術報告。
4.2 多元化評定學生的課程學習。
4.2.1 成績評定依據
平時成績以100分計算,由以下內容構成:
出勤情況×5%+作業情況×5%+課堂回答問題×10%+課堂測驗×40%項目訓練×40%
期末考試成績:滿分為100分。閉卷考試,重點測試學生的基礎知識、實際應用知識和解決實際問題的能力。
獎勵成績:以5分起計,5分以下計入平時成績,不單獨加分,可以累積加分,最高獎勵50分,以滿分折算的形式計入。
4.2.2 成績評定
無獎勵分總成績計算公式:最終成績=平時成績×50%+期末考試成績×50%
有獎勵分總成績計算公式:
最終成績=(平時成績×50%+期末考試成績×50%)×(100-獎勵分)%+獎勵分。
5 結束語
“過程設備設計”課程教學環節探索與創新,旨在調動學生的學習興趣,培養學生查閱文獻能力、工程運用能力和創新能力等,在過程裝備與工程專業卓越班的實施情況看出,學生主動學習熱情大大提高,教學效果大幅度提升,作為教師也很振奮,我們還將加大其他課程的改革與建設,專業核心課程的建設在繼續,改革還在路上,我們任重而道遠。
參考文獻
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