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摘要:對照工程教育專業認證的要求,分析了《運輸包裝》課程教學中目前存在的主要問題,據此,在課程教學實施方案的制定、課程教學中思想政治教育元素的挖掘、復雜工程問題作業的擬定、課程學習評價項目的設置、課程學習支持條件的保障、課程教學的持續改進等方面,進行了改革與實踐。改革與實踐內容對其他課程的教學有一定借鑒作用。
關鍵詞:運輸包裝;工程教育專業認證;課程教學
工程教育專業認證是國際通行的保障工程教育質量的基本制度,也是實現國家間各類工程技術教育的學歷互認的重要基礎。目前國際工程聯盟了“華盛頓協議”、“悉尼協議”和“都柏林協議”三大協議,分別從知識體系和畢業生素質2個方面對培養專業工程師(ProfessionalEngineer)、工程技術專家(EngineeringTechnologist)和工程技術員(Technician)的3類工程技術專業提出了明確要求[1]。2016年6月,我國正式成為“華盛頓協議”的成員國,這意味著中國的工程教育專業認證體系得到了國際上的認可。國內各高校都非常重視工程教育專業認證。包裝工程專業納入中國工程教育專業認證的專業目錄勢在必行。工程教育專業認證堅持以學生為中心、成果導向教育、持續改進的教育理念。該理念首先預設學生畢業時應該達到的能力和具備的素質,然后以成果為導向,以設計課程體系來保證最終要達到的這些結果,實施期間,通過各種評價方式來評估學生是否能夠達到相應的要求,通過綜合分析了解學生在學習過程中出現的問題,從而提出改進的措施[2]。課程是組成課程體系和實現畢業要求的基本單元,它能否有效支持相應畢業要求的達成,是衡量課程體系是否滿足認證標準的重要依據。《運輸包裝》課程是包裝工程專業的一門主干課程,使學生理解包裝件在運輸過程中受到沖擊和振動時的相關基本理論知識,從而掌握緩沖包裝設計方法,使包裝件能有效地避免沖擊和振動對其造成的損害,并培養學生具備初步的運輸包裝實驗技能,能夠結合工程實際進行運輸包裝結構件的設計[3]。文中對照工程教育專業認證的要求,分析課程教學中存在的主要問題,擬對《運輸包裝》課程教學進行探索與改革。
1《運輸包裝》課程教學中存在的問題
對照工程教育專業認證理念,《運輸包裝》課程教學目前存在以下主要問題。1)課程教學觀念轉變滯后。教學觀念比較保守,停留在以教為中心的傳統教學范式,認為教學就是教師在課堂上講解和傳授知識,學習是學生被動地接受知識,學生學習的主體沒有得到體現,不能很好地調動學生的學習積極性和主動性。2)課程教學總體設計有缺失。在教學中普遍地把課程教學大綱視為課程教學總體設計,教師根據課程教學大綱編寫教案,缺失一份發揮教師主觀能動性和施展教師教學學術水平的課程教學總體方案;再者,即使有的教師編制了課程教學總體設計,也是以教師的“教”為中心的,不能為學生的自主學習提供引導。3)解決復雜工程問題能力的訓練重視不夠。隨著工程教育認證工作的不斷深入,參加專業認證的專業對“復雜工程問題”的理解和把握也在不斷提高,但在各門專業課程教學中,對主動設置一定數量“復雜工程問題”大作業加以綜合訓練的重視不夠。4)課程教學目標達成評價方式單一。課程教學目標的達成評價目前還比較普遍使用試卷考試的方式,并多為期末考試“一考定成績”為主要方式,不能很好起到督促學生平時刻苦學習和全面檢查學習效果的作用。再對諸如合作協作精神、口頭表達能力等教學目標達成研究不夠。
2《運輸包裝》課程教學的改革與實踐
為了解決專業課程教學中存在的問題,提升教學效果,按照工程教育專業認證的理念,結合運輸包裝課程從以下幾方面對專業課程教學改革進行了有益的探索和實踐。
2.1課程教學實施方案的制定
按課程基本信息、任課教師助教等情況、教材、致同學們的一封信、課程描述、課程內容概要、教學進度與主要教學方法、教學評價與誠信要求、教學材料、自測卷、教學反饋問題、教務事宜等12個部分,設計了《運輸包裝》課程教學實施方案,其中,課程內容概要部分詳細設計了課程總體目標、教學內容邏輯框架、課程綱目與學習目標以及進一步的學習內容等4個方面。依據課程教學大綱,《運輸包裝》課程總體目標設定為使學生初步具有獨立設計一個產品運輸包裝系統的綜合工程能力,并能熟練運用基本知識從事包裝工程理論領域的研究和分析解決實際領域中的包裝工程技術問題[4]。所編制的《運輸包裝》課程教學實施方案源于教學大綱而又高于大綱,其最大的特點是主要面向學生,以學習為中心,目的是為了保證課程的每一個方面都能為學生的學習提供最有效的支持,鼓勵和幫助學生自主學習,最終達到提高教學效率和質量的目的[5]。首先,明確了教學學術性地位。編制的課程教學實施方案集中展示了任課教師對教學的目標、內容、進程、方法、課型、評價、要求作出的總體理解與安排,是教師教育思想觀念、責任感、學養和教學學術水平的體現,既是教師組織課程教學的基本依據,也是學生了解和選擇課程的基本依據。其次,培養師生教學行為的契約精神。任課教師在課前通過QQ群將課程教學實施方案告知學生,并在第一堂課就課程進度、考核安排、評分規則、課堂紀律、學術誠信等具有約束力的內容作重點說明與解釋,明確了教師和學生雙方的責任、權利和義務,保障了師生尤其是學習者主體權利。再次,助推學生自主學習能力提升與習慣養成。一方面,在任課教師每一輪編制和完善課程教學實施方案過程中,都傾注了任課教師自己的教學理念和認知,這相當于師生之間一次“無形”的溝通。另一方面,在開課前就告知學生本課程的課程教學實施方案,有助于學生整體上了解所學課程總體情況,為學生課程學習做好準備,幫助學生形成自我學習管理能力,真正成為有效的學習者。
2.2課程教學中思想政治教育元素的挖掘
教師不僅要給學生傳授知識技能,更要教育學生做人,引領學生走好未來人生的道路。專業課教師要牢固樹立“知識傳授與價值引領同頻共振”的教學理念,應深入挖掘專業課程和教學方式中蘊含的思想政治教育元素,落實立德樹人根本任務。具體做法,一是開課前給全體授課學生一封信,與學生進行一次課程表白和心靈溝通,說明運輸包裝課程的地位與作用,介紹運輸包裝課程學習方法,對學生提出希望等。二是在課程教學實施方案中闡明課程紀律要求和誠信要求。在課程紀律要求中首先明確任課教師的紀律要求,如任課教師做到不調課,但所有因公、因病調課都將通過學校教學管理部門批準同意,并以恰當方式讓每一位同學知道,一旦調課,老師一定會補上,然后,對學生提出課程紀律要求和誠信要求,如學生做到不缺課,每一位同學除非有諸如生病等特殊情況,否則不能以任何借口不來上課。學生缺課累計3次,該課程成績記為0分。每一位同學都不允許遲到,若遲到,請喊報告,征得任課教師同意,方可進入教室。教師可以不收遲交的作業,每次作業都將登記記分,同學們的每一份作業任課老師都會親自批改,請認真對待。積極參與平時課堂教學研討和報告活動,嚴禁只署名、不做事,一經證實,該項成績記0分。學生應當遵守學校關于學術誠信的有關要求。學生若考試作弊課程成績將記為零分,并將受到紀律處分。三是采用多種方法去深度挖掘在課程教學中思想政治教育元素。如講授一個好的包裝設計內容時,旗幟鮮明地指出,包裝應該是安全的、綠色的和環保的,作為一名包裝工程專業的學生,安全是設計的底線,也是必須重點掌握的技能,隨著社會的進步,對包裝其綠色和環保的要求越來越高,應努力成為環境友好型和資源節約型“兩型社會”優秀實踐者,在今后學習與工作中應學習和掌握包裝設計的安全、綠色、環保方面的知識和能力。
2.3復雜工程問題大作業的擬定
《運輸包裝》課程研究的內容主要有包裝件振動與沖擊理論基礎和產品運輸包裝系統設計與測試兩大部分構成。為此,設計了“路面脈沖激勵下汽車運輸包裝產品動力響應的數值仿真”和“陶瓷制品花瓶的運輸包裝系統設計”2個復雜工程問題大作業,通過這2個復雜工程問題大作業的研討與訓練,來培養學生解決復雜工程問題的能力。如設計的“路面脈沖激勵下汽車運輸包裝產品動力響應的數值仿真”大作業基于以下思考:一是加強工程問題數值求解能力的培養。包裝工程專業學生應具有多自由度線性振動系統微分方程、各種脈沖激勵下包裝產品的動力響應等問題的求解能力,由于其解析解理論超出了本科階段工科學生大綱要求,在課程教學中安排了Newmark算法和Runge-Kutta算法,較好解決了以上問題的求解能力。二是加強綜合分析問題能力的培養。在建立車輛半車簡化模型的4自由度振動微分方程基礎上,通過Newmark算法求出4自由度振動微分方程的運動響應,然后再通過Runge-Kutta算法求出包裝產品的動力響應,復雜問題的綜合分析能力得到了訓練。三是增加了學習的挑戰度。該大作業在建立微分方程、數值求解、綜合分析等方面均有一定難度,需要通過教師指導和學生努力才能完成,增強了學生經過刻苦學習后的收獲感。
2.4課程學習評價項目的設置
開展“以學為中心”的課程教學改革,必須克服學生將學習的最終目的定位于考試成績的“應試教育”弊端,忽視綜合能力評價,必須克服單一總結性的考試評價方法,輕視過程性評價。課程學習評價應堅持以人才培養目標為核心的原則;課程學習評價應圍繞人才培養目標的定位要求及課程在人才培養方案中的地位、作用和要求進行;應堅持以學生為中心的原則,評價方案的設計應以讓學生學會學習、學會應用、學會思考為目標;應以過程考核和能力考核為重點的原則,課程學習評價要將學生學習過程評價與終結性評價結合起來,注重對學生學習過程的監控,培養學生的學習能力,合理設計評價次數、評價內容、評價方式,改進教學,形成促進學習的評價[6]。《運輸包裝》課程設置了課程論文、大作業、開放性實驗項目、面試等可選擇的學習評價項目。課程論文學習評價項目要求學生撰寫一份在運輸包裝課程研究內容范圍內的,自己感興趣某一方面或某一小方面研究現狀綜述;大作業學習評價項目是利用動力學微分方程數值求解方法,求解在汽車運輸過程中車輪遇到一個障礙物或凹坑時運輸車輛上包裝產品的動力響應;開放性實驗學習評價項目是在指定時間范圍內,要求學生完成單個生鮮雞蛋跌落緩沖包裝的設計與驗證;面試學習評價項目是就課程有關或全部內容,按預設問題和追加問題方式,開展任課教師與學生一對一提問與回答。所實施的每種學習評價項目均有評價要求、評價標準和評價方式。如課程論文學習評價項目,提出了論文選題與題目、文獻閱讀量、論文格式、論文字數等方面撰寫要求,設計了包括選題范圍及題目、摘要與關鍵詞、正文與論述、參考文獻格式、論文格式規范、演講與PPT制作等6個部分的評價標準,開展了以小組為單位每位成員的演講,小組成員之間的互評和任課教師的點評相結合的評價方式,極大提高了學生學習積極性和對運輸包裝課程學習的興趣。
2.5課程學習支持條件的保障
在課程論文、大作業、開放性實驗項目等為強化學生學習能力而設計的學習評價項目實施過程中,應把學生放在主體地位,采用各種手段和方法最大限度地調動和引導學生自覺能動地學習,因此,除了為學生提供豐富的學習資源等“硬”條件支持以外,更重要的是如何調動和引導學生自覺能動地學習等“軟”條件支持,以提高學生的學習能力,實現增長知識、發展能力、全面提高素質的目的[7]。關于對要開展的學習評價項目的學習資源等“硬”條件支持,所涉及的參考文獻、參考書籍、范文格式、評分標準、學習視頻等內容可通過課程網站、QQ群提供給學生。關于如何調動和引導學生自覺能動地學習等“軟”條件支持,所涉及內容可總結為以下幾點:一是轉變教學觀念,努力實現從以教師為中心到以學生為中心、從立足于教到服務于學的深徹轉型;二是提高教“學”的藝術,教師不僅要研究“教的問題”,更要注重研究“學的問題”,提高指導學生自主學習策略的能力;三是嚴格考核要求,強化誠信教育,制定科學合理評分標準,進行公開客觀評價,及時公布評價成績,督促學生學習;四是編寫高質量學習評價項目指導書,指導書不僅要適合教師自己“教”的需要,更要滿足學生“學”的需要。
2.6課程教學的持續改進
課程教學持續改進是建立在課程教學目標達成情況和課程教學效果基礎上,通過“評價-反饋-改進”模式進行的,分當學期內的課程教學改進和學期結束針對下一輪課程教學的持續改進。其中,當學期內的課程教學改進主要針對教學質量存在的問題和薄弱環節,采取有效的糾正與預防措施,進行改進;學期結束后課程教學持續改進主要針對課程教學目標達成情況,進行整體改進。當學期內的課程教學改進通過任課教師開展期初、期中教學問卷調查以及利用學院召開期中教學檢查學生座談會反饋等形式,收集任課教師本人教學狀況信息,如針對期初教學問卷調查,設計了教學的進度安排如何、本門課程的難易程度如何、老師的教學方式如何、你認為老師還需要在哪些地方改進等,課程開始時任課教師與學生相互適應性以及因材施教有關的教學調查問題,一般在開學初第3周進行。對期中教學問卷調查,設計了教學內容理解程度如何、布置的作業量和難易程度如何、自身學習精力投入如何等學生學習情況的教學調查問題,一般在1/2學期時進行。通過對收集到的調查問卷進行分析,找出問題,及時采取有效的改進措施。課程教學目標達成情況調查主要通過本課程所實施的各項學習評價項目學生完成質量和期末考試成績進行分析。在每項學習評價項目實施結束,形成了一個包括存在問題在內的總結報告,提出了今后改進的措施。期末考試成績分析借助學校的考試成績統計分析系統,選取一定數量的試卷樣本,按劃分好的知識能力點進行平均得分率等有關參數統計分析,依據分析結果,找出哪些知識能力點學生掌握得好、哪些知識能力點學生掌握得不好,作為下一輪課程教學改進的內容。通過對課程教學目標測評能夠使教師根據測評結果對教學內容、教學方案和教學方法進行適當調整,從而合理調控教學過程。
3結語
課程教學實施方案的設計是實施“以學生為中心”課程教學的基礎,在課程教學全過程中,應充分挖掘專業課程和教學方式中蘊含的思想政治教育元素,落實立德樹人根本任務,根據課程研究內容合理設計復雜工程問題,以培養學生解決復雜工程問題能力。課程學習評價要將學生學習過程評價與終結性評價結合起來,以過程考核和能力考核為重點。教師既要重視“教”的問題研究,更應重視“學”的問題探究,提高引導、督促學生學習的藝術,調動和引導學生自覺能動地學習,為了課程教學目標達成,課程教學需持續改進,不斷提高課程教學質量。
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作者:徐偉民 路婉秋 單位:武漢輕工大學