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摘要:針對高分子材料專業工程教育認證標準對學生工程意識、工程能力、職業技能、綜合分析、團隊協作和創新創業要求,分析了高分子專業所服務的職業崗位及崗位應具備的知識、能力、素質要求,在堅持以成果導向,以學生為中心和持續改進的理念下,制定了符合高分子專業工程教育認證的,在內容上體現基礎,專業,職業,綜合,創新依次遞進,能力上體現基本技能,專業技能,職業素養,綜合分析,工程實踐能力、團隊協作和創新精神逐步提高的實踐教學新體系。
關鍵詞:工程教育認證;實踐教學體系;成果導向;以學生為中心;持續改進
工程教育專業認證是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價。核心是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求[1],工程教育專業認證堅持的基本理念就是成果導向、以學生為中心和持續改進,以保證專業教育質量和專業教育活力[2]。學生通過學習應具備扎實的專業知識,較強的實踐能力和創新能力,進而能夠解決復雜工程問題。制定科學合理的實踐教學體系,對提高學生實踐能力和人才培養質量的達成十分重要[3]。
1認證標準對實踐教學要求
高分子材料專業認證標準明確要求學生應具備:扎實的化學基礎理論和高分子材料工程的基本知識技能,獲得較好的專業功底和較大的發展潛能,具有高分子材料研究、開發、設計、生產和管理能力、社會能力、較高個人素質。學生通過學習完成一定化學和材料的工程知識的儲備,進而能夠對化學和材料領域復雜工程進行調研、問題分析、設計。并能在解決問題過程中綜合考慮社會、安全、法律、環境等多方面因素,能夠與團隊溝通交流,精誠合作達到可持續發展。這就需要實踐教學項目化,依照項目形式體現在實踐教學體系中,項目的設計應盡可能做到問題具有具體性和復雜性、挑戰性,避免針對單一問題進行探討。并且對這些實驗項目內容要有一定的時效性和真實性要求。實驗教學的安排要減少對學生的約束,增加開放性實驗和設計性實驗,提高學生的創新意識和能動性發揮[4]。
2實踐教學體系的內涵
實踐教學體系主要包括實踐教學的目標體系、內容體系、保障體系和評價體系[5]。通過實踐教學體系實施,最終達到學生實踐能力的提升。那么,制定什么樣的實踐教學的培養目標?培養什么樣的實踐能力?通過什么樣的實踐教學內容和實踐教學方法去實施?怎樣保證學生能達到畢業要求,學生是否達到畢業要求?即我們為什么做?做什么?做的怎么樣?則是實踐教學體系制定時要回答的問題。
3實踐教學體系構建的思路
3.1構建完善的實踐教學體系,滿足職業崗位需要的知識
首先,分析高分子專業服務的職業崗位及崗位需要的知識、能力、和素質要求,以此構建高分子專業課程內容體系框架。其次,分析確定崗位核心能力,設計課程的綜合實踐方案。圍繞崗位核心能力設計綜合實驗方案。內容上體現基礎,專業,職業,綜合,創新依次遞進,能力上體現基本技能、工程意識,專業技能、工程能力,職業技能、職業素養,綜合分析,工程實踐能力、團隊協作和創新精神逐步提高。將實踐體系模塊化,嵌入整個課程教學過程中,將綜合實驗分解為單元模塊實驗內容,與理論模塊相對應。最后,根據實踐教學需求,采用多樣化實踐教學方式。
3.2構建完善的實踐教學體系,滿足培養學生的創新、創業精神和實踐能力要求
在工程教育認證的“以學生為中心”、“目標導向”和“持續改進”的理念的指導下,采用多元化、開放式、多維度,以項目為載體,任務驅動,自主實踐的實踐教學模式,注重學生的主體性,注重實踐的過程性。
3.3構建完善的實踐教學體系,滿足學生素質拓展需求
認證標準要求學生要有工程技術能力、社會能力、較高個人素質。實踐教學體系設計,要加強專業證書教育、專項培訓,各種綜合競賽、各類科技、文化活動教育,以提高學生綜合能力的訓練和專業外延的拓展,使學生精神氣質的陶冶和身心品質的全面提升。
4實踐教學體系構建
遵從工程教育規律和“以學生為中心”、“目標為導向”和“持續改進”的工程認證理念,按照事物認知規律構建符合學校的辦學定位、并具有宣明特色的實踐教學體系。在制定實踐教學體系時,我們要明確想讓學生取得什么樣的學習成果?學生怎樣取得這樣的學習成果?我們如何有效的幫助學生取得這些學習成果?我們怎么知道學生已取得這些學習成果?我們如何保障學生能取得這些成果?圖1為工程教育認證體系下的實踐教學體系。它是以學生為中心,以學生畢業要求和培養目標為導向,通過實踐教學達到學生知識、能力和素養的提升。它包括目標體系、內容體系、和保障體系,并通過評價和反饋實現持續改進。內容體系有基礎、專業、職業、綜合、創新模塊?;A實踐模塊主要包含社會實踐,認知實習和基礎實驗,主要達到基本技能和工程意識的能力培養;專業實踐模塊主要包括專業實驗、金工實習、課程設計等內容,以培養工程設計能力和專業技能;職業技能模塊以職業培訓為主,達到職業技能和職業素質提升;綜合實踐模塊有企業崗位實習和畢業設計,是工作經歷和綜合分析能力的提升;持續實踐模塊以學科競賽和參與科研項目為主,達到工程實踐能力、團隊協作和創新精神的提高。
4.1目標體系
工程認證標準對學生的能力有三方面要求,第一為工程技術能力。學生通過化學基礎理論和高分子材料工程的基本知識學習,獲得較好的專業功底和較大的發展潛能,具有高分子材料研究、開發、設計、生產和管理能力。第二為社會能力,學生在執行項目過程中,能夠考慮環境與可持續發展、具有社會人的基本素質,具備一定的項目管理和財務知識,能夠協調個人與團隊關系;第三為個人素質,學生在執行項目過程中,具備職業道德、順暢溝通交流、進行終身學習。那么,我們在構建高分子材料專業實踐教學體系時就要從培養學生基本技能和工程意識入手,通過工程設計能力、專業技能訓練,使學生具備一定職業技能、職業素養,提高綜合分析能力,通過團隊相互協作完成復雜的工程問題。
4.2內容體系
實踐教學的內容應該從三個層次構建:底層是高分子材料專業的基礎性實踐教育,以工程認知和基本技能性實驗為主,可以是課堂獨立和非獨立設課的實驗,比如:無機化學實驗,有機化學實驗,分析化學實驗,計算機基礎實驗,電工學實驗等。使學生掌握基本實驗方法和技巧、學會使用基本工具、常用儀器設備。還有德育、智育、體育、美育課程實踐,入學教育、畢業教育,培養學生的基本規范養成。專業認識實習,金工實習,實驗實訓內容的實踐環節,建立工程概念,強化工程意識,訓練基礎能力;中間層次開設內容涉及2個及以上學科的綜合設計性實驗(如高分子工程實驗),課程設計(聚合物成型工藝及設備、高分子剖析與表征、模具設計等),生產實習(實訓),社會實踐,畢業設計。主要使學生在理解、掌握課程專業理論知識基礎上,運用課程知識與技能解決綜合性問題的能力提升。學生的知識和技能,獨立工作的能力和職業素質的培養由職業實踐模塊實現,通過模擬或實際的工作,使學生在社會實踐活動中進一步增強對社會的認識能力、適應能力。頂層是交叉融合各基礎學科的研究創新性實踐,創新訓練、學科競賽、創業訓練;以“專業素質+企業技能”實現學生就業競爭力與學校特色專業的打造。
4.3保障體系
(1)資源重構,建立技術應用和科技創新的實驗教學平臺,以達到學生的工程技術能力、社會能力、個人素質的提升。按照基本技能-工程綜合應用-科技創思路,對實驗室資源進行優化配置,增添技能型、創新型、綜合應用型等儀器設備,建立能夠服務于不同層次的高分子材料實踐教學平臺。同時,資源重構要針對學生畢業要求的需求,滿足企業對職業崗位技能的實際需要,以提升學生工程實踐能力為核心,使學生能夠自主設計實驗方案、以獨立思考的自主學習模式,自己通過調研—提出問題—合理性分析—設計方案—進行實驗—分析測試—改進—提交結題報告,的工程教育模式。加強校企聯合實驗室、虛擬仿真實驗室建設,使學生通過模擬企業真實工程環境,實現學校育人與企業用人的接軌。引入職業素質教育,為學生搭建相關資格認證的實踐教學平臺。(2)進行實踐教學方法和手段改革,促使學生的創新意識和主觀能動性提高。探索多元化的實踐教學方法和教學手段,結合信息技術進行“線上+線下”混合式實踐教學改革,充分發揮學生在實驗過程中的自主性與創造性,使實驗教學實現以學生為中心,以教師為引導,體現學生在實驗學習中的主體地位。比如通過網絡教學平臺把實驗指導書,儀器設備的使用規范和操作方法,實驗的安全注意事項,實驗設計要求及參考設計方案等放在網上,學生進行提前預習,進行文獻閱讀,思考設計。多種教學形式的混合運用,使學生能夠結合自身實際選擇最為適當的學習方式,充分激發學生參與實驗活動的興趣,使其自主學習、創新學習的能力有所提高,并能進一步形成進行科學的研究探索興趣[6]。開展教學方法研討活動,結合基層教學組織建設,進行項目組成員定期研討實踐教學內容和教學方法研討制度建設,針對不同的實踐教學環節,進行多方式的教學探討,提升實踐指導教師的業務能力;聘請企業工程師作為兼職教師參與實踐教學環節,提升實踐教學的實踐真實性;實行新生研討課,在新生入學后就把新生分成小組,加入固定的導師團隊,小組新生和老師定期見面,使新生有機會接觸學術前沿問題,有機會參與教師正在進行的研究。培養批判性思維,信息素養的養成和合作學習,使其智力和能力的提高。(3)實行開放式實驗教學,加大工程訓練中心作用,強化產學研基地建設。為培養學生的工程意識和工程能力,就要將專業工程要素融入工程實踐與實訓項目中,通過加大工程訓練中心建設,加大工程訓練中心作用,與產學研基地建設相結合,讓學生盡早接觸工程實際問題。學生在工程訓練中心通過模擬一個真實的生產系統,完成一個具體的生產過程,實現真實的產品生產。(4)建立高水平的指導教師隊伍。高校人才培養的主體是教師,教師的專業水平和工程背景必將影響工程人才培養質量。認證標準中要求教師應該具有足夠的專業水平、有相關企業或社會工程實踐經驗,工程實踐能力滿足專業教學的需要。因此,建立高水平的實踐教學師資十分必要。通過讓教師走出去到企業或其他機構培養鍛煉,了解相關企業生產過程、技術研發工藝流程等;熟悉企業相關崗位職責、操作規范、管理制度及生產情況;完善知識體系和知識結構,提高教學能力、學術水平和創新能力,不斷提升工程素質和實踐能力。把在生產實踐中的新知識、新技能、新工藝、新方法運用到實踐教學,不斷充實教學案例,更新教學內容,提高講課水平;結合企業的生產實際,切實提高科研開發和技術創新、承擔科研課題、解決實際問題的能力。把企業技術力量吸引到學校,通過開設校企合作課,讓企業教師和學校教師同時開設一門課,相互借鑒,互相學習提高教師的實際能力。
4.4評價體系
建立多元化的實踐教學與創新創業教育的考核評價機制,建立全方位,全過程的監控,不斷反饋并持續改進。以培養和提升學生的創新能力為關鍵點,把教師科研成果引入實踐教學,通過創新性、啟發性教育,實現實踐教學的開放性,達到評價指標的多元化。改變以往以實驗報告、實習報告核定成績的簡單方法,把學生對實驗方案的設計,實驗設備操作、實驗結果的分析、同學之間的協作,課堂效果等統一納入考核內容,進行綜合考核,考核形式可以是實驗過程、試驗樣品,也可以是小組答辯,最后形成實驗報告。對教師建立完善的實驗師資準入和退出機制,使具備良好專業素質的老師進入實驗師資隊伍,不合適的應退出;建立實驗師資的業務能力提升機制,使實驗教師不斷學習,拓寬知識面,能夠較快的適應日益發展的新技術新設備。
5結語
工程教育認證體系下高分子材料的實踐教學體系應該是,以成果導向,以學生為中心實現持續改進的,能夠對學生工程意識、工程能力、職業技能、綜合分析、團隊協作和創新創業有所提升的,符合高分子專業所服務的職業崗位及崗位應具備的知識、能力、素質要求的實踐教學新體系。
參考文獻
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[2]周本軍,崔康平.基于工程教育認證的環境工程專業實驗教學探索[J].高校實驗室工作研究,2018(2):14-16.
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[6]王磊,林楚宏,蔡陽倫.混合式實驗教學法在高校實驗教學中的運用[J].教育現代化,2019(20):90-91.
作者:郭玉波 單位:洛陽理工學院