適應工程教育專業(yè)認證標準的課程教學設計思考

荊妙蕾

(天津工業(yè)大學 紡織學院，天津 300387)

全面提高教育質量是高等教育戰(zhàn)略的主題。2011年11月，教育部印發(fā)了《教育部關于高等學校本科教學評估工作的意見》(教高〔2011〕9號)，對新時期的本科教學評估工作做出了整體規(guī)劃，提出以學校自我評估為基礎，以院校評估、專業(yè)認證及評估、國際評估和教學基本狀態(tài)數(shù)據(jù)常態(tài)監(jiān)測為主要內容，作為提高教育質量的主要抓手。工程教育專業(yè)認證是其中重要的一部分。工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質量保障制度，可以促進我國工程教育參與國際交流，成為工程類學生走向世界、具有國際互認質量標準的“通行證”。對照《華盛頓協(xié)議》，各國大多數(shù)采用成果導向(outcome-based education，OBE)認證標準，它可概括為三個方面，即以學生為中心、產出導向和持續(xù)改進[1]。做好工程教育專業(yè)認證的首要任務是明確人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求。培養(yǎng)目標能反映學生畢業(yè)五年左右在社會及相關領域預期取得的成就，畢業(yè)要求則體現(xiàn)學生畢業(yè)時應具有的知識水平和工程能力。要能夠支撐培養(yǎng)目標的達成，設置完善合理的課程體系則是支撐畢業(yè)要求達成的充分必要條件。

教學計劃中每一門課程都應對某幾項畢業(yè)要求指標點具有明顯的支撐作用，充分體現(xiàn)教學與社會需求相結合的特征。這就要求教師必須對各門課程的教學目標、課程內容、教學文件、授課方式、實踐環(huán)節(jié)、教學評價等進行重新設計。

一、 教學文件齊備

一套完整的教學文件應包括課程的教學大綱、教案、教材、講稿、多媒體課件、教學日歷、記分冊等。

1. 教學大綱

教學大綱是課程教學的綱要和標準，主要包括：課程性質和任務、教學目標、課程內容、教學方法、考核方式、教材、對畢業(yè)要求的達成度評價、課程地位及作用等。在工程教育專業(yè)認證中，重視畢業(yè)生的學習產出標準是關鍵，即評估專業(yè)教學是否使學生畢業(yè)時具有從事該領域相關工作的知識和能力。教學大綱設計的關鍵在于教學目標和畢業(yè)要求達成度評價。課程的教學目標是圍繞課程內容完成的知識轉移過程，從而達成畢業(yè)要求指標點。教師是學生在接受知識、理解知識、運用知識、拓展知識、自主學習知識這一過程中的引導者，教師運用多種教學手段幫助學生掌握知識、運用知識、增長知識，同時鍛煉學生使用現(xiàn)代工具和技術手段分析、設計、研究、開發(fā)、解決復雜工程問題的能力，在這一過程中學生可能會接受團隊合作、交流溝通、工程實踐、項目管理、職業(yè)規(guī)范、社會文化等諸多方面的鍛煉。教師在教學大綱中根據(jù)某門課程的性質、任務和教學內容等方面確定幾項畢業(yè)要求分解的指標點，一門課程必須支撐畢業(yè)要求中幾個指標點的達成，并且說明對各指標點的支撐強弱程度，再針對各指標點分析達成的途徑和評價依據(jù)。教學大綱修訂宗旨是教學觀念的轉變，即從教師“教得明白”轉變成“明白地教”，引導學生從“學得明白”轉變成“明白地學”。

2. 教案

教案是根據(jù)教學大綱和教材要求，對教學內容、教學步驟、教學方法等進行的具體設計和安排。教案一般以課時為單位，包括教學目的與要求、教學思路、教學內容及時間分配、教學方法及手段等。教師通過教案把控教學過程，為自己提示課程重點、難點，明確本節(jié)課對應的教學大綱中教學目標與學生學習成果達成點。因此，教案是教師課程設計的指導文件，緊扣教學大綱要求，是教師“明白地教”的依據(jù)。

3. 教材

一部高水平的教材是保證授課質量的基礎，教師的授課內容要源于教材、高于教材。教師在備課過程中要善于從教材中梳理出每個章節(jié)的知識點，采用能夠被學生接受的課堂教學方式，以講稿的形式表達出來。即講稿是教材中知識的提煉和條理化的表現(xiàn)形式，講稿可以幫助學生從厚厚的教材中選擇最有用的信息。由于教材的更新需要一個搜集資料、寫作或修訂、印刷出版的過程，不能及時更新專業(yè)領域科技發(fā)展前沿知識，因此，在講稿中還應隨時補充反映社會發(fā)展和技術進步的教學內容。講稿應包括完整的教學內容，如各章節(jié)的知識點、具體講授內容、作業(yè)、思考題等，它是教師講課的主要依據(jù)。教師對講稿中的內容進行精煉，做成多媒體課件在課堂上展示出來，比如圖文并茂的PPT和動畫、視頻等，便于學生直觀地學習、理解新知識。

4. 教學日歷

教學日歷安排教師本學期課程的教學進度，使教學過程不偏離課程教學目標的要求。

5. 記分冊

記分冊則記錄學生的學習情況，評價學生的學習能力和水平。

二、 教學方法改進

工程教育專業(yè)認證注重學生的實踐技能和自主學習能力的培養(yǎng)，因此教學內容要面向工程實際，并改革傳統(tǒng)的教學方法。傳統(tǒng)的教學方法主要按照教材和講稿的系統(tǒng)和邏輯安排整個課程，在教學中學生按照教師的思路被動地接受知識。由于學生缺乏實際經驗，因而他們很難在短時間內真正掌握知識并靈活運用，遇到較難的知識點時很容易放棄。針對這種情況，教師應思考如何讓學生積極參與到教學環(huán)節(jié)中來，與教師和其他同學探討自己在課程學習中遇到的問題，而不僅僅是課程教學的被動接受者。

PBL(problem-based learning，基于問題的學習)教學方法以學生為中心，在高校教學中非常值得推廣[2]。教師通過課堂教學培養(yǎng)學生自我學習的能力，鍛煉和展現(xiàn)學生的才干。課堂不只是教師的講臺，更是學生建構知識和展示自我的平臺。作為知識的自主建構者和教師的合作探究者，學生必然是學習的主體，課堂教學的完成應由“以教師為主導”向“師生共同參與實施”的觀念轉變。因此，課堂教學模式要從“教師講授—學生聽講”這種單一層次向“教師講授—學生聽課—教師設計問題—學生課下研究問題—師生課堂討論與講述—教師分析總結—解決問題”多層次轉變。

在多層次教學模式中，教師運用啟發(fā)式、討論式、翻轉課堂等教學方法，結合各種教學文件，利用黑板、多媒體課件、教具等教學工具，引導學生主動學習，協(xié)作探索并完成知識的建構[3]；學生結合已學的專業(yè)知識，運用科學的方法對問題展開探究，設計出解決問題的合理方案，從而深層次領悟隱含在問題背后的科學知識，提升思維創(chuàng)造能力、自主學習能力和團隊溝通合作能力。

三、 課堂教學設計

課堂教學設計包括安排不同層次的教學內容、教學時間分配、調動學生課堂學習積極性的措施、師生互動、教學文件運用等。多層次教學設計包括以下三個階段。

1. 課堂講授

課堂講授應突出重點，著重講授新知識，最大限度地利用課內時間，提高學生學習效果。同時，教師要掌控教學節(jié)奏，根據(jù)教學內容的階段性和學生聽課狀況安排教學互動活動，比如就某個知識點進行師生互問互答，或者聯(lián)系實際舉例說明，教師甚至可以在此環(huán)節(jié)允許學生使用手機查閱相關內容，將學生課堂表現(xiàn)作為評價其課程學習的依據(jù)之一。學生對某一個或幾個理論知識點掌握之后進入第二階段。

2. 學生實踐

教師設置與知識相結合的復雜實際工程問題作為導向，提示學生研究思路，把學習設置到問題情景中，要求學生以團隊協(xié)作的形式自主解決問題、建構知識，由此學生在課堂上學習的專業(yè)知識、未盡的問題都可以帶到課外專門探究[4]。此部分作為綜合作業(yè)，不占課內學時，但應給學生留出充裕的時間。教師還應充分利用網絡教學方式，為學生提供知識、信息、技術等資源共享，通過網絡及時與學生互動溝通或答疑，并有意識地引導學生享受互聯(lián)網帶來的種種便利，發(fā)揮積極作用[5]。

3. 師生點評

要求各團隊學生以研究報告、調研報告、案例分析、產品設計書等形式提交大作業(yè)，并選擇部分團隊將研究報告做成PPT在課堂上講解，師生共同分析總結。在一門課程教學中，這種授課方式可以進行三次左右，以某門課程課堂教學45學時計算，教師知識講授約35學時，學生匯報分析和教師點評約10學時。

多層次教學模式因為采用了課堂討論、分組設計、案例分析、項目訓練等方式，把教學本身變成了一種實踐過程，將理論知識切實運用于解決復雜工程問題的模擬訓練中。

四、 實踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新

基于OBE工程教育理念，構建完善的實踐教學體系，對學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關重要。大部分工科課程包含課內實驗以及課程體系中20%以上的實踐教學環(huán)節(jié)。因此可以充分借鑒CDIO(構思、設計、實現(xiàn)、運作)工程教育模式，增加綜合設計型和創(chuàng)新研究型實驗，使學生以自主、能動的學習態(tài)度和能力在課程與實踐之間建立有效的學習方式[6]。

1. 實驗教學

專業(yè)基礎實驗和專業(yè)課內實驗是學生實踐鍛煉的開端和基礎，主要分為基礎驗證型實驗、綜合設計型實驗和創(chuàng)新研究型實驗三大類，在課程講授過程中這些實驗要合理穿插進行[7]。(1)基礎驗證型實驗一般在課程基礎知識教學之后進行，由教師針對某一專項實驗進行講解和演示，學生通過實際操作完成實驗過程，掌握操作技能、各種儀器設備的使用以及數(shù)據(jù)處理方法等，以教師主導、學生參與的形式為主，教師教會學生實驗的方法。(2)綜合設計型實驗一般在教學進程中間完成，由教師給定實驗內容，學生運用多個知識點進行實驗設計并動手操作，是學生綜合掌握知識的訓練過程，教師引導學生共同完成。(3)創(chuàng)新研究型實驗一般在專業(yè)課程結課前后完成，由教師提出設計方向，學生設計實驗方案，提出解決問題的方法并初步實施，以學生設計操作、教師輔導的形式完成。

2. 實習與實訓

實習與實訓大致分為基本技能訓練(如工程認識實習)、專業(yè)技能訓練(如生產實習或課程設計)和綜合技能訓練(如畢業(yè)實習)，由此形成逐層遞進的實踐教學模塊[8]。這種教學設計為學生提供全方位的工程實習實訓機會，使學生在實踐技能、工程意識、創(chuàng)新能力、人文修養(yǎng)、溝通協(xié)作、終身學習和職業(yè)發(fā)展等方面得到鍛煉。在實踐教學過程中，教師可以將學生分成實踐團隊，每個團隊一般3人左右，團隊成員分工協(xié)作，共同完成課題設計。團隊形式可以提升學生的學習能力和創(chuàng)造力，加強階段成果交流，提高自主學習的能動性。在教學內容設置上應增加新的與社會緊密結合的內容，改變舊的實驗模式，同時增加與生產同步的儀器設備，必要時可以自行改進或研制儀器設備。

3. 畢業(yè)設計

畢業(yè)設計是學生綜合運用所學專業(yè)知識和技能的重要實踐環(huán)節(jié)，它幾乎涵蓋了畢業(yè)要求的所有指標點，具有將學生從學校引入到社會的重要功能[9]。因此，從選題、研究方案設計到學生綜合實踐各環(huán)節(jié)都應盡量與企業(yè)密切結合，可以充分利用校內、校外實習基地，保證培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才目標的實現(xiàn)。

五、 結語

加入《華盛頓協(xié)議》后，我國工程教育專業(yè)認證體系和工程教育人才培養(yǎng)實現(xiàn)了國際等效，工程教育專業(yè)認證為我國提升人才培養(yǎng)質量提供了可參照的標準，同時也對教師提出了新的挑戰(zhàn)。教師要不斷更新知識，根據(jù)社會對人才的需求進行課程設計，嚴格安排教學環(huán)節(jié)，熟練駕馭課堂教學，更新教學手段，引領創(chuàng)新知識；同時，教師要密切聯(lián)系企業(yè)，立足于學生發(fā)展的實際需求，成為知識建構的促進者，隨時對學生獲取知識給予點撥、指導和幫助。

參考文獻：

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