一、基本介绍
电工电子实训课程是高等院校理工专业的一门重要的专业基础课,通过本课程的学习,使学生获得电工、电子技术必要的基础理论、基本知识和基本技能。按照国家对高等教育要“以本为本”“四个回归”,努力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人的指导思想和学校“百千万英才提升计划”目标要求,课程组不断尝试现代技术手段,探索教学方法,更新教学内容,形成项目化教学模式,同时建设了与理论课程配套的河南省线上线下混合一流课程《电工电子学》和校级在线开放课程“电子技术实训基础(电工电子学实训)”。实践训练内容组织突出在电子装配工艺过程中的实践应用层面上,注重学生对过程性知识的积累和体验,对工程实践的探索,提高动手实操能力和开发创造性思维能力。课程设立知识、能力、素质三大培养目标进行学生培养,目的是使学生掌握电学的基本知识,以期提高学生分析和解决实际问题的能力,锻炼学生的自学能力、团队合作精神、科学思维方式、竞争意识、可持续发展能力等综合素质,为以后从事专业工作奠定基础。
二、主要解决问题
在当前我国高等教育深化改革,推动教育现代化的背景下,电工电子专业作为技术密集型行业的重要支撑,面临着如何有效衔接理论教育与实践技能培养的挑战。特别是在我国经济向高质量发展阶段转型的过程中,对高技能电工电子人才的需求日益迫切,而传统的教育模式往往难以满足这一需求,导致毕业生的实践能力和创新能力与企业实际需求之间存在显著差距。针对解决课程部分与专业衔接性不紧密、混合式教学方式落实力度不够等问题,通过创新混合式教学模式,拟解决以下问题。
(1)课程部分与专业衔接性不紧密。电工电子实训课程是非电类理工专业的专业必修课,课程目标是通过本课程的学习,使学生获得电工、电子技术必要的基础理论、基本知识和基本技能,为后续课程学习打下良好基础。课程设置是先理论、后实验,且与后期专业课程之间的衔接不紧密,而这些课程又归属不同教师,这就导致无论是专业课老师还是学生,都认为电工电子实训课程对于专业建设和学生培养,都不存在任何作用。
(2)混合式教学方式落实力度不够。随着电工电子学课程教学方法的持续改进,涌现出了不少新型的教学方法,其中应用最多的就是“线上线下混合式”的教学模式,该方法意在满足人才培养的个性化需求,来提高教学和人才培养质量。但是目前线上课程建设平台不够完善,投入力度不够,录制课程的形式也比较单一,这就造成学生在学习的过程中仍然以传统学习方式为主,线上学习的参与度不高。传统的学习方式学生缺乏学习的主动性,学习兴趣也较低,这就造成培养出来的学生大多指挥应付考试,并不能够理解电工电子学与本专业其他课程之间的联系,因此对电工电子学的重要性缺少认知,没有搭建工程思维能力和意识。
(3)理论与实践联系不密切。电工电子课程作为电子专业最为基础的课程,理论和实践存在密切的关系。但是据调查,一些职业院校电工电子课程普遍存在重理论、轻实践的问题,理论教学完成后忽视实践教学,理论教学与实践教学联系不密切,拉大了理论和实践之间的距离。在电工电子课程教学中采取传统教学模式时,理论教学与实践教学是彼此独立的,所以无法保证电工电子课程整体教学质量。
三、主要措施
为了响应国家对于深化高等教育改革、推进应用型人才培养的战略部署,切实提高电工电子专业学生的实践能力和就业竞争力,结合学院各专业实际情况,通过紧密结合电工电子行业的发展趋势和企业需求,通过创新教育模式,切实提升学生的实践能力和职业素养,为社会输送具备高水平专业技能的工程技术人才。
(1)梳理课程重点,重构教学内容针对目前社会对行业和人才发展的多元化需求,根据课程的知识单元构成,遵循“两性一度”建设原则,对课程知识单元模块化处理,以项目为驱动,进而设计成OBE理念的课程内容模块,并以专业创新创业融合作为引导,对课程内容进一步优化,重构OBE理念的知识、能力和思政育人目标。在实践中发现:采用项目式教学法后,学生的学习效果大有不同。如在电子工艺实习的焊接实践课中,同样是最基础的技术练习,改革前采用的是“焊接理论课+教师示范”的方式,学生在教师督导下练习焊接,然后提交成品给教师评价打分;改革后采用的是项目式教学法,教师给出实践项目内容,学生参照焊接理论,分小组讨论确定评价焊接质量的标准,然后进行焊接实践,并按标准自我检查焊接质量,直至成品达到标准后提交。在此过程中,学生掌握焊接工艺技术的关键因素,能进行自我总结、评价,并不断改进,而不仅仅是盲目地学习一种技能。电工实习课程在完成基础实践操作后,增加了拓展性设计环节。2~3名学生组成团队,根据给定的目标任务,学生自主确定解决方案,自由选择可使用的电器元件,并按工程实际要求操作完成“真刀真枪”的实践,以完成项目的质量来检验学习成果。例如,在学生完成机电控制元器件和典型控制线路操作训练后,要求学生以小组为单位完成项目,从工程的经济效益、成本核算的角度设计电路,达到效益最大化。
图1电工电子学课程体系架构图
根据课程内容与当下形式,结合《中国制造2025》,引入“中国系列”之“电气中国”,围绕科学态度、家国情怀、大国担当等思政内容讲好中国故事,课程组在尊重教学内容科学性、逻辑性、完整性的基础上,把工匠精神、中国效率、大国速度等鲜活素材及时纳入课堂,让学生切身感受到中国特色社会主义制度的优越性,激发青年学子们的社会责任感、家国情怀和爱国热情。确定本课程思政教育的总目标及内容,分解课程群思政的总目标及内容到具体课程,协同选取课程思政的教育载体、教学资源和教学方法,协同设计课程思政的考核与效果评估方式,有效发挥和增强专业课之间的课程思政教育协同效应,提出了专业+思政“双电源供电”的课程思政教育方法。
图2专业+思政“双电源供电”的课程思政教育方法
(2)改变课堂授课传统
建立线上展示平台,臻选优秀的学生作业供大家学习,激发学生的兴趣和参与争优的主动性。线下教学中充分利用雨课堂等多媒体形式,发布与电工电子学相关的资源给学生进行预习或复习;采用项目驱动法、翻转课堂和问题导向法等方式,提高学生的参与度,提高学生学习兴趣、学习参与度和学习效果。结合电工学知识单元设置,建立不同专业基于工程技术方案的课程案例库,充分利用现有数字化、网络化资源,进一步完善电工电子学相关的数字资源,实现课程基础知识与工程实践的结合。
图3多类型教学资源
充分利用现有设备电工电子实验中心、电子技术综合试验平台、电力电子与电气传动重点实验室等资源,为学生搭建完善的实践平台体系。让学生在实验室实验室现有资源的基础上,充分发挥想象力和创新力,利用自己所学的专业知识去设计和创造实验,从而提高学生的合作精神、创新能力和发散思维。结合工科专业实践环节设置,利用认识实习、课程设计、生产实习等环节,不仅让学生走进工程、走进企业,还将教师科研内容、成果融入实践教学,突破简单实训内容,提高课程难度,从而让学生认识电工学的具体应用场景和方式,了解各种电子设备的特性,激发学生的学习兴趣。
(3)形成“多元化”课程考评与反馈机制
根据《电工电子学》课程特点,结合学院实际,打破期末考试作为终结性考核的传统,强化过程化考核,增加过程化考核在总成绩中所占比重。修正原有期末考试作为终结性考核的传统方法,采用过程化考核与终结性考核相结合的模式。加大过程化考核在最终成绩评定时的比例,同时着力建成过程化考核与评价体系,根据不同知识点有针对性地设计考核指标。在具体实施过程中,过程化考核主要包含学习过程表现及学习效果表现。学习过程表现可以分为出勤情况、讨论表现情况、线上学习情况、课下查阅文献、大论文书写、实验实践过程中组织协作情况、实验实践交流情况等,学习效果评价包括课堂测试、课下作业、读书报告完成、实验实践成品等方面。过程化考核要注重创新创业能力及素养方面的考核,并且根据考核指标得出的结论,有针对性地提出反馈及改进措施,进一步提升学生素养。在终结性考核方面,仍以最终的考试试卷为基础,在内容方面减少绝对基础理论及知识的考核,删除大量的公式推导,同时大大增加开放性课题或与工程实践紧密结合的行业问题,并在其中融入创新创业、素质培养的等因素。这样通过OBE闭环反馈机制可进一步激发学生求知欲,助力提高学生的创新创业能力。
图4“多元化”课程考评与反馈机制
对于学生的学习质量,通过能力达成情况的反馈,形成学习效果检验。学生通过交流讨论、单元作业测试和期末在线考试,绝大多数线上成绩为优秀,既对知识点进行有效的强化,又达到让学生掌握知识的目的。通过多元化过程性考核,使学生加大学习投入,科学“增负”,采取多种手段和措施使学生“动起来”、“忙起来”,增强学生经过刻苦学习收获知识和提高能力的成就感。同时,为了鼓励学生进行研究性学习,设计了一些带有研究性质的实践性大作业,供学生选做,成绩作为本课程的附加成绩,并计入总成绩。这些举措在近几年的教学中应用,极大地调动了学生自主学习的积极性,取得了较好的效果。
(4)构建电工电子实践课程质量管控体系
首先依据培养目标,制定电工电子学课程考核明细;其次设计实践课程预期学习成果,在课程过程中,分段考核实践课程学习成果;最后进行实践教学质量“成果评估”。在执行过程中,对各个部分进行反馈与持续改进,并优化各个部分,最终达到好的学习效果。根据学校的定位和电工电子实践教学人才培养目标,制定实践课程教学大纲;根据对知识、能力和素质的具体要求,制定课程目标,设置课程群模块,优化课程设置,确定实践课程考核明细。建立课程与培养目标的匹配矩阵,根据预期的学习成果来监控学习成果,最大限度地发挥学生的能动性、创新性、积极性、进取性,分段考核实践课程学习成果。同时确立实践教学质量成果评估体系,制定各教学环节质量考核标准,科学监控目标,实施教学质量持续改进工程;建立教学质量管理监控长效机制,及时整理分析收集到的有关信息,发现问题及时解决,完善教学信息反馈渠道建设;在教学质量持续改进工程中,建立畅通的师生沟通反馈渠道,欢迎各方面的参与,对教学现状进行全面、公正、客观的评估,切实提高实践教学质量。
图5电工电子学课程质量管控体系框架
四、成果的创新点
(1)形成了“四维一体”的合作育人质量保障机制形成专业-课程-教师-学生“四维一体”的合作育人质量保障机制,以专业评估和工程教育认证标准对专业进行建设,以行业需求为依据对课程进行建设和调整,并形成专业共给侧改革的动态调整机制。推进“四个回归”,把人才培养的质量和效果作为检验一切工作的根本标准。对于学生的学习质量,通过能力达成情况的反馈,形成学习效果检验,进而对教学效果、课程内容设置等环节进行反馈和调整。
图6“四维一体”质量保障机制
(2)打造以赛促学、以赛促教、分阶段培养的培养模式组织学生积极参加“西门子杯”中国智能制造挑战赛、全国大学生电子设计大赛,河南省大学生机器人大赛等竞赛,并在此基础上,对学生进行有意识的引导:针对大一新生,着重进行专业教育,为后期根据学生兴趣爱好情况进行分班打下基础;对大二学生,开始着手进行分班,将自然班分为考研拔尖班和校企联合人才培养班;大三,对学生分班情况重新梳理,确定最终分班情况,形成“专班”,有针对性的开设相关专业课程;大四,集中安排校企联合人才培养模式班学生到企业进行锻炼,同时完成相关实习实践环节。
(3)建设“需求导向”、“订单式培养”的双向对接的实践体系与企业开展的校企合作落在实处,让已有的实践教学基地、产业学院、产学研基地等真正发挥起作用,提高学生的主观能动性,加强学生的创新和动手能力。建立了完善的校企合作和学院学生分班制度以及课堂与项目实践相结合的教学体系,同实践单位联合建立“专班”,定向培养学生,提升学生的工程实践能力,培养学生的分析和解决问题的能力。
(4)与课程内容结合,深度提炼思政育人要素不断凝练教学内容,挖掘课程思政元素,强化课程目标的教学方法和知识体系梳理,使教学内容主题化、板块化、系统化,并与课程思政教育无缝连接,深层次融合,实现专业授课中知识传授与价值引导、显性教育和隐性教育、爱国情感获得与全方位育人的有机统一。
五、成果的应用效果
(1)以需求为导向的校企合作育人模式有效地推进了相关专业和课程的建设。目前,团队成员依托校企联合培养模式主持或参与获批“河南省一流专业(电气工程及其自动化、自动化)”2个、河南省线上一流课程(电机与拖动和供电技术)2门、河南省线上线下混合一流课程(电工电子学和电机与拖动)2门、河南省思政样板课程(电机与拖动)1门、河南省“十四五规划教材”《电机与拖动基础》立项建设1本、“河南省虚拟仿真实验教学项目(变电站倒闸操作实验项目)”1项,发表教研论文5篇,并初步构建《电力传动技术》的资源共享课资源。
(2)以需求为导向的校企合作育人模式的建立,促进了学院同企业的产学研合作。推动了电气类专业全方位教学改革,完善了专业群模块化人才培养体系,促进学校在人才培养过程中强化应用型人才培养,实现教学内容与社会需求、学生就业的零距离对接。近两年,在深入开展校企合作的基础上,学院成功申报了河南省大学生校外实践基地3个,同合作企业联合申报建设3个校级产业学院,积极组织申报并成功获批教育部产学合作协同育人项目5项,完成校级教学改革项目3项。
(3)以需求为导向的校企合作育人模式极大地提高了学生的创新、创业、就业能力。以此为契机,学院老师积极指导学生参加“西门子杯”中国智能制造挑战赛、河南省大学生机器人大赛、全国机器人大赛等专业竞赛,并取得优异成绩。近两年,团队成员指导学生参加专业竞赛,获得国家级一等奖3项,二等奖7项,省级特等奖5项,一等奖7项,二等奖2项,三等奖若干项。促使我院2020届和2021届毕业生高质量完成了生产实习、毕业实习和毕业设计等相关实践教学环节,同时学生的考研率、就业率和就业水平也得到了显著提高,学院近两年各专业综合就业率达到90%以上。
六、成果的推广应用
本成果形成的基于混合式教学模式的电工电子实训“金课”建设实践,有效地丰富各类专业生产全过程的实践教学内容,完善了实践环节教学过程和资源,并形成了“四维一体”的合作育人质量保障机制,搭建的实践教学体系,打造以赛促学、以赛促教、分阶段培养的培养模式,同时不断凝练教学内容,达到与课程思政教育无缝连接,深层次融合,实现专业授课中知识传授与价值引导、爱国情感获得与全方位育人的有机统一。本成果立足于服务地方经济建设和河南省企业发展,以实现培养学生的综合实践能力为目标,以“资源共享、相互协作、互惠互利、共同发展”为原则,进而立足河南,服务地方,面向中原城市群和制造业基地,充分利用地域特色,打造全省同类院校中水平一流、特色优势明显的专业,为全省同类高校特色专业建设和改革起到示范和带动作用。通过举办会议、参加论坛、接待参访等形式,与省内、国内外兄弟院校、相关机构进行项目建设思路、经验和成果的资源共享,为培养学生的综合创新能力开展服务;联系相关职业技能鉴定中心,对学生进行相关职业技能证书的培训和考核,进一步促进和提升学生的专业实践能力,拓宽就业渠道,提升就业率。
内容来源:安阳工学院
关键词:教学成果奖,混合式教学模式,省级