沈 田,楊 蕊,呂植成(湖北經(jīng)濟學院 信息工程學院,湖北 武漢 430205)
自2016 年中國加入《華盛頓協(xié)議》到高校開展工程教育專業(yè)認證(簡稱:工程認證)已有7 個年頭。工程認證畢業(yè)要求提出了12 條通用標準,涵蓋了知識、技能和素養(yǎng)等三個方面。傳統(tǒng)教育以專業(yè)知識傳授為目的,工程教育目標則更加關注學生能力與述職的教學體驗與過程。工程認證評價體系徹底打破了傳統(tǒng)教育理念,從內(nèi)容驅(qū)動、教師為中心向成果導向、學生為中心轉(zhuǎn)化。在各高校工程認證如火如荼地推進中,2020 年教育部在 《高等學校課程思政建設指導綱要》中提出了“要深入梳理專業(yè)教學內(nèi)容,結(jié)合不同課程特點、思維方法和價值理念,深入挖掘課程思政元素,有機融入課程教學,達到潤物無聲的育人效果”。這一文件精神要求思政教育必須與專業(yè)教育深度融合,同向而行,協(xié)調(diào)促進。如何將工程教育專業(yè)認證與工科課程思政教育有機結(jié)合,需要進行深入探討并在教學中不斷實踐與改進。
工程認證畢業(yè)要求分為技術與非技術要求,其中非技術要求包含了專業(yè)能力和個人職業(yè)素養(yǎng)。目前,個人職業(yè)素養(yǎng)指標點多由通識課支撐,由于缺乏專業(yè)背景,成效有待提高,即使由專業(yè)課協(xié)同支撐,也被其它指標點弱化,導致對指標點支撐不夠充分等問題。
因為工科專業(yè)課程與思想政治課程在關注領域與研究方式等方面存在較大的差異,導致在以往教學觀念中,“各司其職”深入人心。雖然現(xiàn)在提出了“以課程思政為目標的課堂教學改革”要求,但部分教師仍然輕視“課程思政”的重要性,認為思政工作不是專業(yè)課教師的工作范疇,對于專業(yè)培養(yǎng)沒有太多作用,從而表現(xiàn)出消極態(tài)度。
有的專業(yè)教師在授課中或多或少或有意或無意引入過思政理念,但由于專業(yè)課教師思政教育經(jīng)驗不足,缺乏科學系統(tǒng)的切入點;同時,專業(yè)老師均存在思政元素地尋找與挖掘困難,又因為圍繞課程思政的目標、標準、評價導向等不明確,導致課程思政常常被邊緣化。
諸上種種都成了目前工科認證與課程思政融合過程中“卡脖子”問題。
教育部在高校課程思政綱領中指出“要深入梳理專業(yè)課教學內(nèi)容,結(jié)合不同課程特點、思維方法和價值理念,深入挖掘課程思政元素,有機融入課程教學,達到潤物無聲的育人效果”。這無疑給處于迷茫困惑中的專業(yè)教師指明了方向。但是,在工程認證大背景下,如何將工程認證與課程思政關聯(lián)化、系統(tǒng)化,如何最終很好地落實到一門具體的專業(yè)課程中,使其具有強烈的可操作性,需要從該課程目標、方式方法、考核機制等方面創(chuàng)建多維度的教學體系。
工程認證是以產(chǎn)出為導向逆向設計人才培養(yǎng)目標,即以“學生為中心”,從“教師教什么”轉(zhuǎn)為“學生應該達到什么”。從工程認證12 條畢業(yè)要求可以看出,市場需求要求不僅要注重工程實踐能力的培養(yǎng),還要重視職業(yè)道德和社會責任感的培養(yǎng),具體表現(xiàn)為合作意識、道德情操等方面。這就要落實到課程教學目標制訂必須體現(xiàn)思政教育的內(nèi)涵,這也為工程認證與課程思政的融合提供了契機。在專業(yè)課教授過程中,一方面結(jié)合行業(yè)發(fā)展歷史過程與前沿動態(tài),聚焦國家安全與戰(zhàn)略需要,一方面以相關專業(yè)知識為載體,挖掘與整合里面所蘊含的人生觀、世界觀與價值觀,實現(xiàn)顯性專業(yè)知識與隱性思政教育的有機統(tǒng)一。
“模擬電子技術”(簡稱:“模電”)是我校電子信息工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎課。從工程認證畢業(yè)要求出發(fā),圍繞工程能力和個人職業(yè)素養(yǎng)兩方面,制定課程思政教學計劃。
工程能力目標具體如下:
掌握半導體器件特性,具備查閱器件手冊、合理選用常用器件的能力;掌握單元電路的基本分析與設計方法,具備分析問題和解決問題的能力;掌握單元電路的實際應用,具備工程實踐能力。
個人職業(yè)素養(yǎng)具體目標如下:
了解中國國情及國際局勢,維護國家利益,具有推動民族復興和社會進步責任感;樹立正確的人生觀、世界觀、價值觀;具有環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展意識;學會思考、善于分析、正確抉擇;突破自我、勇于創(chuàng)新;遵守工程職業(yè)道德和行為規(guī)范;具有自主學習與終身學習意識。
依據(jù)能力與素養(yǎng)目標,在教學中加入思政元素,具體如下:
由PN 結(jié)載流子運動到二極管電路,由微觀到宏觀,讓學生從不同的方面考慮問題;由三極管三種組態(tài)的放大電路優(yōu)缺點分析拓展出沒有最好,只有最合適,找準方向前行;由場效應管使用注意事項引導學生要養(yǎng)成規(guī)范化操作的良好習慣;由集成芯片發(fā)展談及我國芯片核心技術受制于人的困境,激發(fā)學生肩負起國家強盛使命;由濾波器功能拓展到信息大爆炸時代如何甄別;由不同組態(tài)負反饋對電路性能影響引導學生學會用辯證觀點看每個具體的電路,如何抓住主要矛盾和矛盾的主要方面,引導學生權(quán)衡利弊;由正反饋作用引導學生自我反思、自我提升;引入5G 功放突破案例激發(fā)學生民族自信心。
工程認證要求“以學生為中心”,這就意味著從“以知識為中心”到“以問題為中心”的轉(zhuǎn)變,即變“知識課堂”為“研究課堂”。以“模電”課程為例,在第二章三極管分壓式共發(fā)射極放大電路講授中,讓學生分析思考無旁路電容的電路放大倍數(shù)的大幅降低原因,再讓學生提出解決方案,不僅加深了學生對旁路電容作用的認知,同時,讓學生認識到電路性能的改進不一定很復雜,一個不起眼的電子器件就可以帶來巨大的變化,更激發(fā)了學生對被號稱“魔鬼電路”的模電學習的自信。
根據(jù)“模電”課程制定的個人職業(yè)素養(yǎng)目標,可以看到在教學過程中要融入“制造強國”“工匠精神”“求真去偽”等思政理念。專業(yè)課程引入課程思政可能會出現(xiàn)幾個問題:(1)刻意。為了讓教學帶有思政元素,強行塞入某些思想,沒有注意思政元素的契合性、整體性;(2)冗雜。為了讓教學中的思政元素顯得豐滿,過度挖掘,導致混亂,沒有層次;(3)本末倒置。為了凸顯思政元素,搶占專業(yè)知識教學主體地位,喧賓奪主。
綜上所述,專業(yè)課程思政建設要有重點,教授方法要多樣,講授過程要注意“涓涓細流”??梢?,教學組織至關重要。本文選擇以“模電”課程第一章二極管及其應用展現(xiàn)教學模式改革情況,具體如圖1所示。
“模電”課程具有知識點多、實踐性強、內(nèi)容抽象的特點,同時又存在課時偏少的問題,因此,充分利用網(wǎng)絡平臺和仿真軟件,打破時間和空間限制,結(jié)合教學內(nèi)容特點,采用多種形式,以達到最佳效果。在圖1 中,可以看到整個教學分為三個課前、課中和課后階段。
課前階段:教師通過超星發(fā)布PN 結(jié)自學任務書,任務書中會把重要名詞、概念如載流子、單向?qū)щ娦缘攘谐鰜恚伋鲆恍﹩栴},讓學生在規(guī)定時間內(nèi)看指定的電子資源完成自學任務,通過測試檢測知識點掌握情況,教師實時跟蹤掌握學生自學情況。中學教育大多數(shù)學生都處于被動學習狀態(tài),過度依賴教師,在大學,將部分內(nèi)容留給學生自學,有助于培養(yǎng)學生的自學能力和自主學習的意識,也能在一定程度上緩解課時壓力。
課中階段:對PN 結(jié)進行鞏固。對本章知識點中的重難點進行詳細講解。部分內(nèi)容采用啟發(fā)式教學方式,例如,引導學生從二極管特性曲線圖上去發(fā)現(xiàn)二極管電壓與電流關系以及不同材料二極管的差異,再協(xié)助學生進行歸納總結(jié),將被動灌輸轉(zhuǎn)為主動求索,不僅激發(fā)了學生學習的積極性,也培養(yǎng)了學生敢于思考、善于分析的能力。在講解中,多引入一些應用實例,比如二極管整流電路、二極管限幅電路、二極管邏輯門電路等,一方面感受小器件的大作用,一方面體會電子器件相互聯(lián)系、相互作用、相互依存、相互制約的關系。
課后階段:除了作業(yè)或測試外,會適量安排一些實驗實踐項目,比如用Multisim 軟件對二極管限幅電路進行仿真、制作簡易降壓電路或利用LED 燈開展生活小創(chuàng)意等,依托實驗實踐讓理論知識得到驗證,既可以解決傳統(tǒng)教學中理論與實踐的脫節(jié)問題,也讓學生感受到“實踐是檢驗真理的唯一標準”,弘揚了嚴謹專注的大國工匠精神,既培養(yǎng)了學生的實踐動手能力,又激發(fā)學生勇于創(chuàng)新的精神。
工程認證要求以成果為導向,注重過程考核,因此評價方式必須多元化,要貫穿整個課程學習,要全方位、多角度進行各種能力考核,不能“唯期末考試論英雄”,既發(fā)展了死讀書的觀念,也助長了學生臨時抱佛腳的行為?!澳k姟闭n程評價包括兩大部分,具體如下:
平時成績:占總成績的60%,由在線學習、章節(jié)測試、實驗實踐、課外拓展、討論思考等部分構(gòu)成。豐富的過程考核有利于引導學生主動且積極地學習、思考、實踐、創(chuàng)新。
期末成績:占總成績的40%,閉卷筆試。一方面重點考查學生對模擬電路基礎知識的掌握情況,包括基本概念、基本原理等,一方面考查學生對模擬電路進行分析、設計和應用的能力。
以工程認證和課程思政為導向,制訂專業(yè)課程教學目標,規(guī)劃教學內(nèi)容,改進教學方法,優(yōu)化評價機制。課程建設,成效在學生,只有教師在日常教學中牢記使命、與時俱進、積極探索、不斷深挖、努力實踐,才能培養(yǎng)出具有良好人文素養(yǎng)、職業(yè)道德,有責任感、積極服務于國家與社會,勤奮上進、敢于突破、勇于創(chuàng)新的有用人才。