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    新工科理念教学(8篇)

    来源:网友投稿 发布时间:2022-11-20 09:42:01

    新工科理念教学(8篇)新工科理念教学  新工科下的专业教育教学方式定位-教育学论文-教育论文  ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——  摘要:新工科背下面是小编为大家整理的新工科理念教学(8篇),供大家参考。

    新工科理念教学(8篇)

    篇一:新工科理念教学

      新工科下的专业教育教学方式定位-教育学论文-教育论文

      ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——

      摘要:新工科背景下,普通高校专业教学实践活动中,提出了“发展式”教育教学理念。针对大学生专业素质和能力方面的培养诉求,以群体发展与个体发展相结合为目标构建专业教育体系,通过专业特色的教学内容和实践活动,达到专业育人的目的。同时,教师必须转变教育教学理念,由“知识环节导向”向“专业目标导向”深化。教学活动内容设计要体现教育实践的思想性和目的性。发展理念不仅诠释了专业教育的目标和方向,而且蕴含了专业教育的人文思想。

      关键词:新工科;教育理念;发展式;教学模式;目标导向

      新工科背景下,普通高校专业教学实践活动中,出现了新的疑虑和困惑,尤其是在教育理念和教学方法上,都面临不小的认识问题和

      定位问题,需要及时纾解。2017年,高教司牵头在全国范围内启动了一系列的“新工科研究与实践”项目,同时多次举办全国性培训,引起了国内工科院校的广泛关注。面对新工科背景下存亡攸关的机遇和挑战,我们如何审时度势,在历史发展的大潮中迎难而进,不仅是亟待解决的认识问题,也是彰显能力的技术问题。

      一、“发展式”教育理念的内涵解读

      教育理念始终是推动教育持续发展的源动力。近年来,国外较为盛行的教育理念诸如全球式、人本式、通识式(素质教育/博雅教育)以及自由式理念等。各种教育理念总体反映出人们对于成功教育的界定———为激发受众的潜意识,强化其社会责任感,提升受教育者的生存质量,以推动社会正向发展。在我国,针对为数众多的普通高校工科专业而言,如果照搬上述理念,可能就会造成水土不服、张冠李戴的“硬伤”。基于此,我们根据自身需要,提出运用“发展式”教育理念(DevelopmentalEducation),以指导工学专业教学的具体实践。2013年,美国著名学者丹尼尔西格尔应对基础教育创作了《全脑教养法》,提出了12项性的拓展儿童思维策略,使得千万父母在教养方式上受

      到了启发。而“发展式”教育理念,最早是由瑞士心理学家和哲学家皮亚杰让(1896—1980)所提出的“发生认识论”演变而来的。皮亚杰主要采取了一种独树一帜的“临床法”进行相关研究,并认为教育是一个不断“扬弃”的过程。其实,“发展式”理念在今天仍然有其先进性和可取性。我们适时提出“发展式”教育理念,主要是承认教育的长期性、循序渐进性和延续性。从发展角度审视教育机制,同时,根据教育模式的延续性和改革性,将师生关系定位由“教师→专业→学生”单向流动,根据教育模式的可塑性,努力维护教育活动的递进性和改革性,并将师生关系定位由“教师→专业→学生”单向流动向“教师←→学生←→专业素质”的交互模式转换。为了解读该理念的深刻内涵,将专业教育目标定位于“发展学生专业思维和能力”,根植于我国特有的人文环境;把学生学业诉求和用人单位满意度与教育监察机制考核指标的符合度作为专业教育质量的衡量标准。适时将专业教育目标定位于“发展学生专业思维”。关注学生职业能力培养,倒逼教育教学模式从源头开始规划和设计,充分尊重其主观意愿,利用多元化育人机制(如导师制、企业定制)因材施教。目前,我国已经成为《华盛顿协议》成员国之一。从2006年到2016年,经过10年的发展,我国已经初步建立了自己的工程教育认证体系。工科认证,在性质与内涵的考量方面,是一种引导标准化、规范化、合格的教育评价体系,也是工科毕业生的质量保障制度。在此体系中,介绍了一种名为“成果导向教育理念(Outcome-BasedEducation,OBE)”。该理念强调“以学生为中心”,通过反向的教学设计和持续改进的教学评价,确保学生毕业时

      成为合格的劳动者和技术人才。实际上,要逐步实现三个教育内涵的转变,即从课程导向转为产出导向、从以教师为中心转为以学生为中心、从质量监控转为持续改进。自从1981年Spady率先提出OBE理念至今,该理念成为高等教育“追求卓越教育的正确方向”。具体实践中,各高校因地制宜,设计适合自身特色的培养目标、大学生毕业要求以及机制持续改进等内容。诚然,通用标准覆盖了专业建设的主要内容,具有较强的可塑性和可操作性。

      二、专业发展首先是教育思维的发展

      以生物工程专业为例,近年来,为了助力“大健康”战略,国家要求各高校生物工程专业进行专业评估和认证,改变教育思维,确保专业人才培养数量和质量。总体培养目标要求学生学习掌握生物技术、工程设计和生物产业等理论知识,掌握生物工程相关的新型技术与管理知识,并且可以开发新型产品。客观上,生物工程专业发展有赖于生命科学技术的迅猛发展。生物工程技术前沿领域,涵盖了如基因工程、发酵工程、抗体工程等工程门类和克隆技术、转基因技术、生物芯片技术、纳米生物技术、生物靶向技术和高通量筛选分离技术等技

      术门类。我国生物产业巨大的发展潜力使得专业人才需求与日俱增。值得关注的是,系统生物学理论和研究方法近年来也悄然兴起,为生物工程专业拓宽了发展空间。要因势利导,解放思想,深化改革,从宏观上解决专业人才培养的“供给侧问题”。显而易见,专业教育思维要在学科、行业发展的浪潮中首当其冲。较过去而言,现在阵地和时空对象都变了,生物产业不断整合、洗牌;产业结构不断调整;我们的教育也应当与时俱进。专业发展首先就是着手于教育思维的转变。思维方式的变革是科学发展观从思想高度上对传统发展观进行变革与创新。教育领域更要坚持以科学的思维方法引领教育改革的发展。用辩证思维方法把握教育改革与发展轨迹和系统思维方法,把控教育改革与发展进程与战略思维方法;谋划教育改革与发展大布局和法治思维方法,保障教育改革与发展的健康稳定、底线和思维方法;维系教育改革与发展的规律性、精准思维方法,加快教育改革与发展的扎实推进。专业教学的核心目标和智慧教育目标高度统一,都是培养智慧学习者。智慧教育中的思维教学应突破分科教学的设计局限,培养学生的高级思维能力,提升学生的认知度。专业教育应当考虑每位学生的个性发展需要,并努力为其创造条件。在智慧型课堂中,创新教学思维就是要求任课教师从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”;把学习的主动权和选择权交还给学生,让学生发挥“主体意识”,创造智慧型课堂环境,才能为智慧人才的培育做好服务。诚然,教育思维的发展与改进不会一蹴而就。教育体系的构建需要吸纳国家层面的集体智慧和全社会的广泛认同。基于此,即将打破以前固化的施教模式,

    篇二:新工科理念教学

      新工科背景下高校教师教学思路的转变

      作者:王静来源:《教育教学论坛》2018年第47期

      摘要:基于新工科的主要特征和对人才培养的新要求,提出从专业教育知识体系和课程设置等方面进行变革;指出教学、科研与实践的协调统一是新工科建设的突破口,并分析了如何将科研分别与教师“教”和学生“学”相融合;诠释了基于互联网技术的混合式教学模式的内涵和特征,解析了如何通过社会、学校、教师、学生等多方的密切合作推行该教育模式,为培养出适应新工业需求的合格人才提供了参考。

      关键词:新工科;教学;科研;互联网+;混合式教学

      中图分类号:G645文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)47-0021-04

      2011年,德国人第一次提出了“工业4.0”的概念。此后,美国、日本、法国和中国等科技大国纷纷摩拳擦掌,紧锣密鼓地迎接“第四次工业革命”的到来。有别于前三次工业革命,第四次工业革命是一场科技的革命,在物联网、人工智能和数字化等技术的结合下改变着整个经济社会[1]。《中国制造2025》和党的十九大报告为我国由制造大国转变为制造强国指明了方向,那就是从社会、战略、人才和技术四个方面进行全面的变革。而工业的发展必然会推动教育模式的转变,工业革命也迫切需要新型工科人才的加入。2017年初召开的《综合性高校工程教育发展战略研讨会》上提出了“新工科”的概念,并指出“中国要想在未来全球创新生态系统中占据战略制高点,迫切需要培养大批新兴工程科技人才”[2]。

      新工科的特征主要体现在五个方面:新的工程教育理念、新的专业结构、新的人才培养模式、新的教育发展体系和教育教学的新质量[3]。而新工科也从技术能力、知识能力、学术能力、个人效能以及社会能力五个方面对学生的核心能力提出了新的要求,要求他们能够把学到的知识、掌握的技能、个人行为和塑造个性成功应用于将要完成的工作中去[3]。高校新工科建设不仅从学的角度对学生提出了新的要求,也从教的角度对高校教师的教学策略提出了新的考验。在此背景下,传统的教学方法已无法满足创新工程教育的基本要求。因此,亟需探寻一种以教学、科研和实践融合为突破口,基于互联网技术的混合式教学方法。

      一、专业教育知识体系的改变

      传统的工科教学旨在培养学生运用所学科学与技术的基本原理来解决一些实际问题。作为高校教师,我们的任务之一就是培养“合格”的毕业生,而不同时代背景下,对“合格”的定义截然不同。新工科背景下的毕业生必须具备未来工程师的能力和素质,即:工程实践能力、创新创业能力、跨学科交叉融合能力、自主终身学习能力、一定的人文素养和社会责任[3-4]。由此看来,为了培养适应新要求的专业人才,对传统专业教育知识体系的重整势在必行。人才培养体系需要与产业发展相适应,应根据社会和企业发展的需求,对现有知识结构体系进行多元化、精细化的调整。新的专业教育知识体系应基于STEM教育知识体系构架,融入创新教育知识体系、实践应用教育知识体系和科研成果[5]。

      从课程设置来看,更注重于对学生实践能力的培养,课程体系不仅要体现应用性的特色,还要多元化,突出创造性和学科的交叉融合性[6]。而教材作为课程体系的载体,需突破传统的教材选择模式的禁锢,在符合培养目标和体系合理的基础上,应更多地体现实用性。甚至可以尝试无固定教材的模式,只要便于学生理解和掌握的材料都可以作为教材,这样更有利于培养学生超越学科和专业领域的局限的思维能力。

      以笔者所在的传统内燃机专业为例,近年来受新能源汽车发展的冲击,在招生生源和毕业生就业方面都受到了较大的影响。一些入学后的学生申请转专业,不少毕业生纷纷转投他行。这些现状引发了我们对内燃机专业教育的思考,再不做改变,我们培养的学生将无法适应社会和产业发展的需求,也就不是“合格”的毕业生。为此,我们对传统的专业知识体系进行重构。新能源汽车将以动力电池和控制系统取代传统内燃,在培养学生基本技术能力的基础上,新增了应用化学、材料学、电气系统和控制技术等实用性课程,成立了新能源汽车重点实验室。而传统内燃机发展至今早已是一台智能化的机器,是信息技术的载体,因此,我们还增设了计算机技术、信息技术和电子技术等方面的课程,成立了动力机械清洁能源应用重点实验室,以满足培养多元化专业人才的需求。我们还修订培养方案,延长专业实践课程的学时,实践单位也以新能源汽车及其零部件企业为主;在毕业设计环节,鼓励企业导师和校内导师共同指导,保要学生将所学知识与企业的生产实践相结合。为了满足对专业教育更科学的质量管理和控制理念,我们积极筹备,加入工程教育专业认证的行列。

      二、教学、科研与实践相融合

      19世纪初,德国教育学家威廉·冯·洪堡提出了著名的“洪堡大学三原则”,即大学自治、学术自由、教学与科研相统一,极大地推动了大学现代化的进程,科研在高校中的地位亦与教学相当。当前,工科大学的职能在于培养适应现代社会发展需要的应用型人才,因而,教师的教学与科研、生产实践融合式发展便成为保障人才培养质量的重要方式。然而,在社会经济发展水平的制约下,我国大部分的高等院校都无法像国外知名大学那样,做到教学与科研的完美协调发展。主要存在以下四个方面的问题[7-10]:首先,诸多院校专业设置的同质性和人才培养目标的模糊性,导致教师教学与科研热情的减弱;其次,教学与科研资源分配不均,多数高校在科研方面的经费投入高于教学,而大多数教师在科研上的投入时间远低于教学;再次,教学、科研、实践相脱节,普遍存在为科研而科研的现象,使得科研无法推动教学和实践的发展;最后,来自学校以外的要求和制约也会影响教学和科研的关系。

      尽管如此,教学、科研与实践的协调统一仍是新工科建设的突破口,也是促进新产业、新经济发展的催化剂,为此,可以从以下两个方面进行探索和实践。1.科研与教师的“教”相融合。高校教师所主持或参与的各类科研项目都体现了本学科或专业发展的前沿和动态,有的源于社会生产实践的需要。其研究内容和研究方法都是不断变化的,这就要求高等学校不同阶段的人才培养目标也要适时调整,对应的专业教育知识体系和教学内容必须及时更新。教师的教学分为理论教学和实践教学。首先,理论教学是新工科人才培养的基础内容,如果能将本专业领域科学研究的基本理论和方法以CPC(Classroom-attempt,Project-based,Case-based)的教学方式融入到理论教学中,不仅会激发学生的学习兴趣,还会增强其对所学专业知识的学习和应用能力。其次,实践教学是新工科人才培养的重要环节,对于培养学生的创新精神和应用能力至关重要。教师所主持或参与的科研项目中需要完成大量研究创新性、设计性或综合度较高的实验,如果以此类项目为资源,实现科研与实践教学的有机结合,将会锻炼学生主动发现和解决问题的能力,培养其创新思维。学生的毕业设计选题也应从主持或参与的科研项目中有针对性地选择。

    篇三:新工科理念教学

      新工科理念下工程实训课程教学模式探讨

      作者:王振亚林金忠来源:《职业·下旬》2019年第09期

      摘要:本文对新功课理念下工程实训课程教学模式进行深入探讨和研究,提出了改革工程实训的课堂教学形式,将创新融入日常,利用学生闲余时间碎片化学习,完成多学科交叉融合的新项目,以非单一的考核方式对学生的实训成绩给予考评,从而培养具有工程意识和创新能力的人才。

      关键词:新工科工程实训碎片化学习非单一考评

      课题:本文系福建省教育厅教改项目(FBJG20170195)、莆田学院教改项目(JG201961、JG201729)研究成果。

      随着社会新经济、新产业不断发展,新型技术不断出现,创新成为国家发展的动力,并成为经济全球化背景下国际竞争与人才培养的重点。为应对新一轮的科技革命和产业变革,国家推动创新驱动发展,实施中国制造2025等一系列战略决策。2017年2月开始,教育部积极推进新工科建设,全国各高等院校建设成立了多种新工科专业以及新工科产业学院。

      世界各国都非常重视大学生工程能力的培育,而工程实训课程是学生对工科实践操作认知的基础,也是学生对制造产业形态的初识,对学生以后对工程概念的理解和学生思维上对工程系统的构建有启蒙意义。

      一、笔者学校工程实训中心在工程实训教学课程中的探索实践

      当前工程实训课程己在金工实习课程的基础上添加了多种较新的实践技术及工艺,例如3D打印技术、激光切割、虚拟仿真等。实训场地在不断地扩大,设备也推陈出新,形成了“校内工厂”的规模。但随着实践教学内容的不断丰富,课程教学设置的时长并没有增加,较多的内容变得表层化;老师无法将各工种技术融合教授学生,也没有组建跨学科、跨专业融合多种技术,较为系统性的教学项目,使得学生无法对“工程”这一系统性的概念有全面深入的认识。原有的考核方式也己无法再客观地给学生打出实习成绩,再无法推动学生实践过程中的积极性。在新科技,新经济蓬勃发展的今天,工程实训课程模式势必要在新工科理念下进行深入的改革。

      1.工程实训课程内容改革

      工程实训课程培养学生对工程概念的理解和工程项目整体的认知能力、工程能力和综合创新能力,在教学上以实践、操作为主,对学生的实践能力,动手能力有较高的要求。我国高校

      工程实训课程多以工程实训中心为依托,参与校企合作,以企业、工厂为阵地。目前工程实训教育课程的内容已是较为丰富的,但是在实际教学过程中发现,学生对于要动手的实践并不能提起很大兴趣,对整个实习的目标也不清晰。

      工程实训课程要普及工程知識、培养学生基本技能、工程能力和培养学生综合创新能力。通过以上四个层级的划分,激发学生对实践教学和相关工程技术的兴趣,结合各专业自身特点、各学科专业学生的培养方案和专业走向,为学生打造不同的训练内容和时长。教学项目要具有综合创新性,可以是竞赛主题、老师的科研课题或老师自创的综合性项目为教学内容,鼓励学生探索未知,让不同专业学生组队参训,相互弥补不足,共同提高。

      兴趣是最好的老师,在工程实训这样要求动手能力较强的课程中更是如此。原有工程实训课程教学模式都是从单独学习各知识点出发,教学项目丰富但各项目相对独立,没有总领性、系统性的教学项目。老师教学方式还是灌输式的、全过程示范操作的教学方式,学生只能被动接受。较多的项目加以较长的实践时间会让学生对学习产生兴趣缺失,从而无法让学生领悟相关技术知识的重点和难点,也不能很好地培养学生全面的工程意识。

      与原有工程实训课程教学项目不同,设立综合性较强,具有创新性的教学项目,能极大地提起学生的兴趣。以大学生工程实训综合能力竞赛项目为例,将其中无碳小车项目运用到教学中,从教学开始,就为学生设立目标,经过对分解项目,制订造车方案,到绘图、建模、仿真、加工、装配等计划实施,整体过程的讲解便让学生对工程概念有了初步的了解。教学中先教学生分解项目,项目分解不光是学生面对项目,对项目要求理解的重要体现,也直接影响着项目方案的制订,其重要性不言而喻。实施计划的过程便是学生对各工种,各基本技能的掌握过程。当学生制订好实施方案后,学生会带着造车的需求去学习零件的加工,会更愿意花时间、精力去钻研学习,更容易将理论知识与实践操作相结合,极大地提高了学生自主学习的积极性,这对工程实训课程教学来说,会达到事半功倍的效果。

      通过创设具有创新性、综合性、系统性的教学项目,在帮助学生建立对工程概念的整体宏观认识的基础上,进一步进行专业选择项目训练、基础技能训练、单个工种技能培训、分层级的训练为学生工程意识的构建做结实支撑,培养学生工程意识和创新能力,实现应用型人才的培养目标。

      2.工程实训课程授课时间碎片化

      在新科技、新媒体时代,智能移动终端设备几乎人手都有,碎片化学习己成为人们摄取知识的主要途径之一,有研究表明,学习中影响促进学生能力提升的因素中,非正式、碎片化的学习手段比正式学习方式所占比例超出60%。“学习通”这样的移动线上教学平台,为学生提供适合随时随地学习的精品课程资源,也为老师提供了线上线下相结合的教学模式选择。

      在实践操作中,老师对技能操作的讲解因为时间、场地等原因只能点到为止,手把手的教学并不能很好的磨炼学生的意志,费时费力的操作使得老师不能让学生对每个动作,每个操作技巧理解到位。但将线上线下相结合,学生线上学理论,观看相关视频,完成在线测试,然后在实训室进行实际操作的方式教学,老师就能有更多的时间去解决学生在实践中遇到的问题,给予学生启示。

      具体来说,在开课之前,理论性的教学知识,以及实践安全教育等内容,可将老师事先讲解录制好的视频上传到在线学习软件中,并将视频中所讲到的重点、难点设置成高水平的问题,让学生通过答题了解各工种特点,学习相关理论知识。通过这种方式,学生在进入实训场之前对各工种的操作要求和操作技巧有初步的理解。老师也能通过在线学习软件记录学生答题情况,了解学生对于相关内容预习的掌握情况,对于学生普遍存在的问题,可以课上再进行详细解释,同时也可以发现在线视频内容中的不足,进一步调整在线视频内容。同时在线学习软件的成绩也可以作为学生平时成绩的档案记录,成绩不及格者重新学习。

    篇四:新工科理念教学

      新工科下的高校实践教学模式探讨—以

      土木工程为例

      摘要:纵观国家最近几年的产业结构及技术领域创新来看,社会对于专业人才的需求也是在逐步提升,基于此,国家提出了新工科教育理念,而作为教育体系的顶端部分的高等教育,也需要在顺应这一教育理念的基础上,针对自身的实践教学模式做出相应的改进。土木工程作为传统工科专业之一,是推动整个建筑行业持续健康发展的关键专业,更加需要在顺应新工科建设趋势的前提下,改进实践教学模式。

      关键词:新工科建设;土木工程;实践教学;改革

      当前的情况看来,国内部分经济发展态势良好的地区已经真正意义上实现了精英高等教育逐步转变为普及高等教育的目标,但也恰恰是因为经济的高速发展以及高等教育的逐步普及,对于高等教育的改革提出了全新的要求。从某种角度上来看,高等教育的逐渐普及给土木工程专业人才的培养提出了全新的需要,同时,受到诸如绿色建筑、建筑智能化等多种先进理念及技术推广的影响,土木工程专业人才的进一步培养同时面对着发展机遇及挑战,也正因如此,才需要培养全新的土木工程专业应用型人才。在这种社会背景之下,高校土木工程的实践教学改革需要以国家下发的相关通知作为基础做出必要的改革,借此来培养出新工科建设下土木工程科技人才。

      基金项目:浙江省教科规划2017年度(高校)研究课题,名称:工程微视频下问题讨论式实践教学模式(DPE)研究编号:2017SCG050

      1、新工科建设的内涵分析

      目前,我国的产业结构技术变革正处于一个快速发展的态势下,国家教育部门在全面深刻认识高等工程教育问题及发展瓶颈的基础上,以完美接轨世界工程教育作为出发点,在全面考虑我国教育发展要求之后,提出了新工科建设计划,

      并且针对这一计划也提出了相应的落实举措,由此不难看出,我国高等教育改革工作的重点内容就是新工科建设,并且这一计划的提出也是顺应国家发展战略的全新要求、国际竞争形势的变化、专业人才全面培养新要求的具体表现。新工科理念正式提出之后,在引发教育界广泛关注的同时开始逐步将之落实。

      这里所指的新工科建设,并非意味着彻底抛弃传统工科专业,而是需要在全面分析全新形势的基础上,针对传统工科做出与时俱进的全新改革,同时实现学科知识交叉发展的目标。由此不难看出,新工科建设的核心依旧是工科,其内涵集中在一个“新”字上,总体而言,新工科建设的内涵可以总结为如下的三点:第一,从之前的学科专业作为人才培养导向转变为产业需要作为人才培养导向。第二,从之前单一分化的培养方向转变为学科交叉融合培养。第三。从之前孤立封闭的办学路径逐步转变为系统开放。总体而言,新工科建设的核心目标以及首要任务就是全方面提升工程人才培养质量。

      2、土木工程实践教学模式改进必要性分析

      2.1顺应新工科建设的需求

      在整体的高等教育体系中,工程教育的重要地地位是毋庸置疑,同时,新工科的建设也是顺应当前社会产业结构升级以及高校主动为国家战略服务的一种表现。当前,国内建筑行业正在向着智能化、产业化及信息化的方向发展,诸如绿色建筑、装配式建筑等全新的建筑工程类型如同雨后春笋般涌现,并且人工智能等高新技术在建筑行业内也得到了广泛的应用,在这种社会背景下,高校土木工程专业人才的培养导向也就需要从传统性质学科导向逐步转变为以产业需求作为导向,并且人才的类型也需要从之前知识及研究型逐步转变为应用型专业人才。新工科的定位核心就是人才质量。土木工程在人才培养的过程中,需要注重和建筑行业发展需要进行结合,在确立全新的土木工程人才培养体系的基础上,借助教学环境及教学资源的全新建设,完成从课堂知识传授为主的学校教育转变为以实践经验和能力获取作为核心的实践教学模式。

      2.2顺应工程教育认证及学科发展的需求

      国际工程认证教育制度的建立,为各个协约签订国在工程人才培养上提供了相应的依据,并可以为各国的依据自身发展现状制定人才培养标准做出统一及协调。西方国家在这方面的起步时间相对较早且发育也是较为完善。我国的工程教育想要真正意义上做大做强,并在这个过程中健全具备中国特色且和国际标准等效的工程教育认证制度还有着很长的一段路要走。作为工程教育重要组成部分之一的土木工程,需要完善实践教学模式的基础上,培养出适应产业技术变革的全方位人才,并以此来进一步推动国内产业结构的升级。

      2.3顺应时代发展对于人才的需求

      当今社会的发展可谓是日新月异,在毕业之后,学生的去向变得更加多元化,在这种就业环境越发复杂的情况下,高等教育需要逐步提升学生的就业及社会适应能力水平。在这种要求下,高校土木工程专业通过改革创新自身的实践教学模式,在强化校企合作力度的基础上,建立校企之间的高效沟通渠道,确保校方可以及时精准的了解企业对于土木工程人才的具体需求,并以此为基础,及时有效的调整培养方案及增加土木工程相关的前沿科学知识,并通过实验及实习活动的定期有效开展,提升土木工程的人才培养质量。

      2.4顺应高校管理模式变革的需求

      高校内部土木工程实践教学模式的改进,需要始终坚持培养应用型人才这一核心,而在深入落实及推广实践教学模式改革的过程中,校内的各级管理部门才是其中的关键所在。校方在制定及落实政策及措施的过程中也同样需要遵循应用型人才培养这一核心,同时还需要转变传统的行政化管理理念。在促进高校土木工程实践教学模式改革的过程中,校方可以尝试实行二级地方的管理体制,将校内二级学院的工作积极性,以便为实践教学模式的改进提供相应的基础。

      3、土木工程实践教学中的问题所在

      3.1培养方案存在着过分宽泛的问题

      在当前的新工科教育背景下,高校需要培养出更多的应用型人才,换言之,就是可以在工作实践中借助自身积累的专业知识及技术完美解决一些本专业领域

      内的问题。但是,从当前的高校土木工程实践教学看来,在教学思想上依旧延续着传统的土木专业教学思想,对于学生依旧进行着宽泛形式的教学,不但在教学的目标上存在着模糊的问题,并且教学内容也是专业理论知识为主,课程方面覆盖范围较广,但实际上深度不足。同时实验课程及实习的时间安排不甚合理,导致学生依旧停留在知识性人才层面上。

      3.2教师自身的实践能力不足

      高校土木工程的实践教学模式改革,在新工科背景下对于专业教师也提出更高的要求,除了传统意义上的科研及理论知识能力之外,实践教学模式下的实践及创新能力更是尤为重要。只有教师自身的实践及创新能力不断提升,才可以真正有效的落实实践教学措施,并在合理引导学生开展实验及实习活动的基础上。培养出应用型专业人才。但是,土木工程专业对于教师资源的需求量较大,导致招聘的教师都是刚刚毕业的新手教师,这些教师在学习的过程中接触工程实践的机会特别少,导致其自身的工程实践能力相对较低,无法在实践教学的过程中,针对学生的课程实践做出有效的指导。

      3.3实验教学不具备主动性

      处于新工科背景下的土木工程更加偏向于主动化塑造世界,由此出发,土木工程专业的学生需要具备良好的主动发现并解决专业领域问题的能力。而土木工程本身作为一项实践性专业,在实践教学的过程中,往往会涉及到相关工程试验的进行。但从当前高校土木工程实验开展的状况来看,实验往往被视作是专业理论知识的进一步补充,换言之,实验的开展只是单纯的为了验证教材中已经存在的理论知识。并且在实际的实验过程中,基本都是严格按照教材的实验步骤或者是教师设定好的流程进行实验,对于数据的处理也存在着严重的机械化倾向。在这种情况下,学生对于实验的开展自然是兴致缺缺,并且对于实验环节中遇到的问题也缺乏深度探究的意愿,导致学生的实践能力无法得到有效的提升。

      3.4专业实习形式化倾向严重

      对于土木工程专业来说,学生实践能力提升最为显著的方式就是专业实习,但高校内土木工程的实习的安排存在着严重的形式化问题,具体表现在如下的几

      个方面:第一,时间安排不合理。认识实习基本都安排在大三第一学期的第一周,在部分专业课尚未开展的情况下,学生对于实习的目的及内容存在一知半解,并且还有部分学生忙于为考研复习,导致认识实习表面化。而最后的毕业实习基本是在大四最后一学期的前四周,部分工程尚未全面开工,导致工程量相对较低,短短4周的实习时间根本无法保障实习效果,再加之时间上的不连续性及生产内容和专业毕业实习内容高度相似,导致企业无法有效安排实习内容,使得毕业实习流于表面。第二,实习基础缺乏稳定性。具体一些来说,就是实习基地不固定,并且实习的具体内容和指导书之间存在着较大的差距,对于部分位于三四线城市的高校而言,所在区域范围内的工程类型及数量十分有限,导致学生无法全面了解各类工程的实际特点。第三,实践指导效果较差。这主要是与教师自身实践能力不足及指导教师数量不足有着极大的关联。

      4、高校土木工程实践教学模式的建设

      4.1培养方案及目标全新合理制定

      新工科背景下的土木工程专业人才需要同时具备多学科交叉及学科知识跨界整合的能力,由此出发,在土木工程实践教学模式的改进的过程中,对应人才培养方案的制定需要将这一专业人才功能需求作为基础,制定出一个符合新工科建设需求的土木工程专业人才培养方案,在这个过程中,需要在深入分析及研究交叉学科的前提条件下,做出社会范围内的土木工程专业人才需求大范围摸底的工作,并组织教师及学生代表开展座谈会议,在前期调研工作全部完成之后,结合校内软硬件环境的实际评估工作,制定出符合本校实际的土木工程的专业人才培养方案。综合土木工程自身的认证要求以及新工科建设的需求来看,土木工程的专业毕业生需要同时具备学科知识交叉应用、深入分析复杂工程问题、现代科技及设施的应用等多项能力,这些能力需求都需要写入人才培养方案之中。

      4.2教师工程实践能力提升及双导师师资团队建设

      新工科背景下的土木工程实践教学改革是一项系统化的工程,而作为实践教学模式的直接接触人员之一的教师团队,实践能力的提升对于整体的土木工程实践教学而言有着十分显著的影响,为此需要采取合理的措施来强化教师团队的建

      设。并通过教师团队内部的职称、教学能力、科研能力结构上的进一步优化,从而打造出一只具备较强工程实践能力且适应新工科建设的专业化土木工程教师团队。在这个过程中,校方可以鼓励在职教师到其他的高校及企业内部进行交流学习,同时还可以派遣一些骨干教师,以访问学者的身份进行出国深造,在全面了解国外土木工程实践教学方式的基础上,以本校的教育发展现状为主。做出合理化的改良使用,真正意义上做到有的放矢。

      除此之外,还可以通过定期安排教师到企业一线进行实习,以此来建设双师型的教师团队。在这个过程中,教师继续教育的有效途径之一就是校企合作,通过这一方式,教师就可以在全面掌握行业全新发展动态的基础上,在第一时间内学习到行业内的最新理论知识及专业技术。在校企合作的前提下,通过共同建设工程中心或者是联合开发工程项目,使得企业内部的一线工作人员及专业教师得以共同参与到理论课及实践课的讲解指导中,以此来达成建设双师型教师团队的目标,并不断提高教师自身的工程实践能力。与此同时,校方还需要建立一个长效的管理机制,通过定期邀请国内外相关专家及大型企业的技术人员开展校内土木工程新技术讲座,在为教师传授行业全新知识及技术的前提下,为教师进行项目研究提供专业化的指导。

      4.3实习教学的改革

      实习作为土木工程实践教学不可或缺的关键组成部分,在改革实践教学模式的过程中,原有实习环节中存在的问题也需要做出相应的优化。具体可分为如下的几个方面:

      第一,实习模式及时间的灵活调整。实习的第一部分就是认识实习,就是交由指导教师带领学生在工作现场开展的集体化实习。在这一实习环节中,由于部分专业课程尚未开展,学生对于部分专业术语尚未形成应有的概念,为此,建议在正式开始实习之前,教师可以拿出一天左右的时,引导学生对于实习中可能会用到的专业术语及理论知识做出相应的了解,通过初步建立专业知识,可以极大的降低学生对于实习内容的理解难度。同时,对于长时间都在课堂学习状态下的专业学生来说,认识实习是他们的第一次实习,有着十分强烈的好奇心及求知欲望,也很容易调动学生自身的学习积极性,教师对于这个实习阶段的学生所提出

      的问题需要做出全面详细的回答,以便在提升其实习活动成就感的同时为今后的毕业实习及工作打下坚实的基础。

      第二,过程实习的优化改进。这一实习是与专业课学习进程紧密连接的,不但是集中化实习一种合理补充,同时这也是实现效果得到显著提升最为有效的方式。,处于集中实习阶段的学生,在实习的过程中建立了一个关于专业课程知识的感性认知,而所谓的过程实习,就是以教学计划为基础,根据教学的实际进度开展的一种具备针对性的专业实习工作。比如,在教学进行到计算钢筋混凝土受弯及承压构件承载力数值的方法之时,教师就可以带领学生集中参观处于施工状态下的建筑工程结构,通过现场了解及运用相关专业知识的情况下,深入理解所学专业知识。但是需要注意的一点就是,过程实习的有效开展是需要一个合理严格的教学计划及实习工地的提前联系作为基础的。

      第三,生产及毕业实习的改进优化。针对之前生产及毕业实习时间安排及其他方面的存在的问题,可以很好的利用第六及第七学期之间的暑假,将两方面实习做出统一的安排,如此一来,学生的实习时间就会得到相应的延长,有助于学生对于整个工程做出系统化全方位的了解。在实习动员的这一环节中,需要在帮助学生明确两种实习模式区别及联系的基础上,采取集中和分散实习有机结合的实习方式,进行分散实习的学生需要自行联系所参与的实习项目,指导教师需要对学生的实习过程做出相应的监督及审核,集中实习的对象则是那些无法独立联系到实习项目的学生,可以返校开展专业课程复习及软件应用的学习等活动,交由指导教师做出全过程的监督。除此之外,在学习诸如施工技术这一类的专业课程的过程中,也可以进行适当的跟踪实习等活动,借此来有效弥补在专业学习中存在的问题及缺陷。

      除此之外,想要真正意义上提升实习的效果,需要具备一个十分稳定的实习基地,新工科背景下的土木工程教学需要以专业知识和行业企业技术发展结合作为前提,换言之,就是需要与当地规模较大的建筑企业在深度合作的前提下,建设的稳定且专业的实习基地,这种做大不但可以完美的解决实习基地联系带来的一系列问题,同时,也可以做到实习活动的随时开展,真正做到实习和课程教学的完美结合。当前,校方和建筑企业对于实习基地的建立及应用主要存在如下几个方

      面的担忧:第一,企业出于安全问题考虑不愿接纳实习的学生。第二,学生本身纪律性较差,不利于后续的实习安排。第三,学校对于企业指导的依赖性过强。为了确保实习基地的稳定利用,保障学生的人身安全,需要在学生实习之前告知其工作中的安全措施,并且在进入实习状态之后,就需要严格按照企业的规章制度开展工作,这也是培养其纪律性的绝佳方式,以此来保障在达成实习目的的同时为企业做出相应的贡献,确保企业各项工作的顺利进行。与此同时,教师在学生进入实习之后,需要积极做好现场的沟通、监督管理等工作,及时发现并纠正学生的失误。而在那些非实习的时间段里,同样可以定期邀请内部技术人员到校开展对应的技术讲座,向学生介绍土木工程领域理论知识和专业技术的最新进展,保障学生可以跟上社会发展的脚步。

      第四,实习指导书的全面优化。对于尚未具备太多工作经验的学生而言,实习指导书是其实习工作开展的重要指导,为了改变之前的指导书内容与实际工作内容相去甚远的目标,需要根据不同的实习类型做出相应的调整。对于认识实习的指导书来说,可以从学生初次实习兴趣较高的特点出发,可以安排学生参观学习一些较为常见的土木工程项目。与课堂教学配套的认识实习,实习基地选择需要遵循就近原则,降低时间及实习成本。而生产及毕业实习,则是需要尽量安排在一线和二线城市中,确保学生可以接触到不同类型的土木工程。借助校友关系及校企合作力度的提升,建立稳定的实习基地,保障学生可以接触全新的施工技术。并且生产及毕业实习的过程中,不应该局限于单一化的工程或者是设计单位,可以在选择主要实习基地的基础上,到其附近的各类工程进行调查及收集相关资料,以便在全面了解各类工种及结构形式的基础上,到达综合化实习的目标。

      4.4教学资源及课程体系的重构

      就建筑行业当前的发展状况来看,信息化是其必然的发展趋势,同时,在建筑行业的现代化发展过程中,装配式建筑的发展及产业结构的进一步升级就是其重要的发展目标。在建筑领域内全新技术、材料、工艺不断出现的情形下,建筑企业所需的专业人才是同时兼备基础知识、新型技术及理论知识的应用型人才。而土木工程沿用多年的传统课程体系,对于实践教学模式的改进有着十分显著的负面作用。实践教学的开展依然需要以完善的基础理论知识作为前提条件,由此

      出发,土木工程在改进实践教学模式的过程中,需要对原有的专业课程体系做出相应的改进,需要着重强土木工程的前沿知识及学科交叉知识体系的建立,需要强化专业的主干课程和建筑行业新技术的有效结合,同时,当今社会中的建筑行业信息化及智能化发展趋势越发明显,诸如计算机技术、人工智能技术等也在建筑行业发展中发挥了重要作用,为此,在改进土木工程专业课程体系的过程中,需要将本专业知识和计算机等专业知识做出有机融合。并且可以在使用信息化教学手段的同时使用参与教学、混合教学等多种教学方式,进一步创新实践教学模式。与此同时,在当前“互联网+”教育的时代背景下,诸如慕课、微课等全新的课程形式在教学中发挥了重大的作用。在这种情况下,高校可以以地域分布作为标准,建立一个统一的微课平台,实现优质教育资源的全面共享,以便为实践教学模式的开展提供雄厚的理论及教育资源基础。

      5、总结

      在新工科人才培养理念的影响下,高校土木工程的人才培养目标转变为培养具备交叉学科知识及创新能力的应用型人才。由于土木工程自身的实践性的特点,就需要通过培养方案及目标全新合理制定、教师工程实践能力提升及双导师师资团队建设,实习教学的改革,教学资源及课程体系的重构实现实践教学模式的创新,以便在顺应社会发展的前提下,真正达成人才培养目标。参考文献

      [1]张文利,甘新立.新工科背景下地方高校交通工程专业实践教学平台构建[J].西部素质教育,2020,6(08):1-2.

      [2]吴巧云,肖如峰.“新工科”时代背景下德才兼备型土木工程人才培养改革与实践[J].高等建筑教育,2020,29(02):8-15.

      [3]陈克东,王筱莉,阎瑞霞,李红艳.新工科背景下地方高校传统专业建设的思考与实践[J].电脑知识与技术,2020,16(09):152-153.

      [4]龙慧,陈文昭,胡萍,彭成,樊军伟.新工科背景下土木工程地质教学探讨[J].科技资讯,2020,18(06):120-121.

      [5]赵晓霞,王卫东,蒋琦玮,李耀庄.新工科视角下土木工程核心能力实践教育体系建设[J].高等工程教育研究,2020(01):31-36.

      [6]付琳,江世明.新工科背景下的地方本科高校嵌入式系统课程实践教学改革的探索[J].高校实验室科学技术,2019(03):36-38.

      [7]张辰露,张涛,梁宗锁.七融合促进“新工科”实践教学体系改革与探索[J].高校生物学教学研究(电子版),2019,9(05):32-35.

      [8]占玉林,富海鹰,马中国,肖林,蒋雅君.以国际竞赛为依托的土木工程本科生实践能力提升培养机制探析[J].高等建筑教育,2019,28(05):8-15.

      [9]张士萍,赵冰华,牛龙龙.新工科视角下项目化教学在土木工程专业人才培养中的重要性[J].科技创新导报,2019,16(29):162-163.

      [10]李霞,李海云,江玲,李培骏.新工科背景下生物工程专业实践教学引入创新创业教育的探索[J].教育现代化,2019,6(80):46-47.

      [11]张希颖.新工科视域下高校人才培养模式改革策略探究[J].创新创业理论研究与实践,2019,2(15):131-132.

      作者简介:华昕若,男(1968.1-)汉族,浙江海宁人,硕士,副教授,研究方向:土木工程/BIM技术

    篇五:新工科理念教学

      “互联网+”智能引领“新工科”教学课件设计制作理念及

      应用

      在“互联网+”经济时代,我国高等教育应该做到与时俱进,发挥自身优势,基于“互联网+现代教育”,跻身世界“一流大学、一流学科”[1][2][3]。目前,“智能技术”、“云计算”与“大数据”等新兴领域促进了个性化教育与学习形式就是基于网络教育与学习[4]。在网络教育与学习过程中,教师是教学过程设计者、在线学习指导者,教学课件则是开展教育教学关键因子。课件(Courseware)是指具有高效教学功能多媒体软件集成,是教师日常教学过程必不可少部分,通过“教师―学生―多媒体”交互式教学形式辅助并强化课堂教学过程,实现有效教学。

      在我国高等教育与学科发展体系中,工科门类全国75所高校188个学科跻身“双一流”建设名单,其中材料科学与工程、计算机科学与技术、环境科学与工程等学科入选“双一流”高校数量最多。2019年统计数据显示,工科本科在校生538万人,毕业生123万人,专业布点17037个,工科在校生约占高等教育在校生总数三分之一[5],由此可见大学工科专业发展尤为重要。基于此,教育部颁布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践通知》,希望各类高校开展“新工科”教育教学研究实践活动,以深化工程教育改革,培养更多新型工程科技人才。目前,针对“新工科”(EmergingEngineeringEducation,3E)没有明确定义,笔者认为3E更加强调工程学科应用性与交叉性,尤其注重互联网、大数据、生物技术、新能源等新技术与传统工业技术紧密结合,从而培养大学生解决复杂工程科学问题技能与能力[6]。

      随着我国经济技术快速发展,“互联网+”、大数据、物联网、人工智能、绿色经济等成为人们生活主旋律,同时也产生了新复杂环境问题,并且对环境污染控制工艺提出了更高要求,多学科交叉与发展为有效解决复杂环境问题与构建新工艺注入了新鲜血液。在该背景下,为推动工程教育改革创新,高等院校作为工程技术人才培养主阵地,在“复旦共识”、“天大行动”等新工科建设研讨会基础上,面向新工科背景多学科交叉驱动环境工程人才培养模式构建与实践研究迫在眉睫[7][8][9],必须构建“新型环境工程”专业人才培养模式(见图1)。

      当前,如何让“互联网+”智能引领“新工科”高效发展成为我国高等教育教学领域亟待解决问题。作为一名普通大学专业课教师,如何实现这一过程?传授知识辅助手段――课件就成为该过程核心因子。“互联网+”智能驱动教学领域产生了“雨课堂”、“MOOC”、“微课”、“翻转课堂”等新教育、教学手段与方式[10]。然而,无论采取哪种方式,课件制作思路与质量都将影响我们教学效果与人才培养质量。尤其对于基于信息技术网上平台、MOOC教学影响显著。

      环境工程作为“新工科”发展重要组成部分,在我国大力整治环境污染问题、恢复蓝天绿水背景下,为“新型环境工程”专业人才教育培养提出了新要求[11][12]。西安建筑科技大学是我国西部地区拥有环境工程国家重点学科院校,为我国西部地区培养了大批环境工程领域人才。在国家“新工科”计划实施背景下,西安建筑科技大学“新型环境工程”专业发展将为我国“一带一路”沿线环境保护工程技术提供智力支撑与人才保障。为了有效实现该过程,基于长期教学实践,我凝练、设计出基于“1个中心+2种途径+8个策略”课件设计制作思路(见图2),强化并

      第1页

      实现有效教学过程,为“新型环境工程”专业人才培养过程保驾护航。

      一、重点突出

      课件是教学重要辅助手段、课件在制作过程中要重点突出。每节课课件是本节课知识点体现,并不是将教材上内容完全拷贝在多媒体课件中,而是要经过任课教师理解、加工,将深奥难解知识点用简单通俗语言或图形表示出来,帮助学生理解与识记。因此,在这个过程中,就要对重点内容进行深入剖析与加工。

      二、图文结合

      制作课件应该图文结合,常用软件有PowerPoint、Authorware、Director与FLASH等。Authorware是基于图标多媒体创作工具。PowerPoint使用最多、最容易掌握。一张幻灯片不能全部是文字,也不能全部是图形,应该图文并茂、文字不宜过多,过多文字在视觉上会产生困倦感,降低学生学习兴趣与注意力集中程度。

      三、简洁清晰

      课件制作应该简洁清晰,尤其是一节课中最后一张片子设计与制作尤为重要,同时也是难点,

      这也是课件制作体现艺术性地方。例如,微生物生长繁殖部分课件制作,总结部分简洁清晰,将

      本节课主要内容用“一个生长过程,三种繁殖方式,四种测定方法,四个生长时期”共24个字

      进行总结,并配以具有逻辑关系动画展示(见图3)。总结部分采用有限字数口诀展示是一种好

      方法。这样,学生下课后可能不记得具体讲授内容,但是只要将这张片子理解加记忆了,就会对

      后面复习起到提纲挈领作用,有助于学生巩固所学知识点。

      四、教学用具合理运用

      课件制作应该结合教学用具使用,例如在环境工程微生物课程讲解中,可以将微生物培养接种物试管或培养皿带到课堂,有利于学生直观看到微生物菌落形态与培养基特征,不但提高了学生学习兴趣,而且对后面讲授培养基或培养基制作实验起到抛砖引玉作用。另外,智能教学用具发展为我们课堂教学注入了新鲜血液。清华大学研发“雨课堂”就是其中高效现代教学用具(见图4)。通过线上互动、提问与回答问题,教师可以实时监测了解学生对知识点掌握情况,学生也可以给老师反馈,实现师生有效互动,强化了有效教学过程。

      五、巧用动画

      在教学课件制作过程中,可以借助网络GIF动画体现讲授内容,使得课件内容生动有趣,以提高学生听课积极性与专注度。百度图片库中有大量动态图可以利用。另外,国外网站GIF图更加丰富。例如,可以在查找部分输入“细菌.GIF”,就会显示众多细菌动态图片,然后将图像保存为GIF格式,插入需要PPT中。同时,可以使用动画加语音方式,增加音效过程,使课件更加生动,从而提高学生注意力,增强学生学习兴趣。在这里需要注意,课件制作中不是动画越多、效果越好,任课教师应该做到适度。笔者建议,针对某些枯燥知识点,要是能结合动画进行讲授展示,教学效果会显著提升。

    篇六:新工科理念教学

      从“五新”角度谈新工科背景下的大学物理教学——以西安明德理工学院为例

      作者:邹丹樊英杰来源:《陕西教育·高教版》2020年第10期

      邹丹樊英杰

      [摘要]在我国两千多所普通高等学校中,有二百多所是独立院校,占比近10%。物理是独立学院工科学生的必修课程。当前,在教育部开展新工科大背景下,如何让物理教学适应新工科的要求,是每一位一线教师面临的课题。本文根据独立学院物理课程的特点,结合新工科的要求,提出了物理教学中的“五新”,以适应新环境下的教学要求。

      [关键词]独立学院新工科大学物理

      基金项目:陕西省教育厅科研计划项目《基于“新工科”建设背景下的物理演示与探索实验的开发与创新研究》(项目编号:18JK1168)。

      新工科的背景

      自2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》,希望各地高校开展新工科的研究实践活动,从而深化工程教育改革,推进新工科的建设与发展。新工科的“五新”为:新理念、新质量、新结构、新模式、新体系。与老工科相比,新工科更强调学科的实用性、交叉性与综合性。

      在新工科背景下,培养新经济急需的紧缺人才,培养引领未来技术和产业发展的人才,已经成为独立学院培养学生的方向。高校培养新工科专业学生的思路从原来的单一专业知识学习及单一专业技能掌握,转换为既具备本专业知识及技能,又具有学习新知识和新技术的能力,具备进入交叉学科的学习能力。在学生培养方面,除了进行理论知识传授之外,还加强了实践教学,让学生明白理论学习对实践的指导作用。

      传统物理教学的弊端

      1.教学目标不明确。对于工科专业的学生而言,在传统的物理教学中,教学目标较模糊,缺少一个学习物理的有力理由,会让他们产生学习无用之感。

      2.教学内容结构及课程考核结构不合理。在传统的物理授课中,所有工科专业教授的内容及占比都是统一的,没有相应的针对性;课程考核的方式及结构也不是特别合理。传统的考核方式一般为闭卷考试,考试内容以教学大纲为蓝本,学生最终成绩为平时成绩与期末卷面成绩的加权组成。这种考核模式只是对所学内容进行机械式的考核,无法体现学生真实的学习情况及其对知识的应用能力。

      3.教学方法较落后。在传统的物理教学中,教师为主体,学生的参与度低,这种灌输式讲授的课堂效率比较低。有些教师甚至在课堂中完全照搬PPT,出现了所谓的“水课”现象。

      4.缺乏“交叉”理念。传统物理教学模式主要是教师将基础物理知识传授给学生,并没有考虑物理与各专业之间的关联性及交叉性。

      “五新”理念融入新工科教学的措施

      1.建立明确的课程教学“新理念”。作为物理教师,应该明确教学的目的是什么,是授人以鱼还是授人以渔?在教学理念上,应从传统的物理知识灌输转变成物理教学是为“工”提供理论支撑的。课程教材的选取应以学生为本,教材内容及难易程度要适应所面向的学生群体。以笔者所在的学校为例,学生都是通过独立学院二本层次录取入校,涉及的专业有:计算机科学与技术、通信工程、物联网工程、电子信息工程、数据科学与大数据技术、电子科学与技术、自动化、机械电子工程、飞行器制造工程、自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等,因此选用的教材为《工科物理教程》。该教材的内容紧贴本校理工科学生专业,深度与广度都与学生能力相匹配,教材中引入的相关应用具有前沿性及实用性,也有一定的学科交叉性。此外,这套教材还配有二维码,学生可以通过扫描二维码获得相应的知识讲解或者实验演示。教师应明确,讲课不是单一地为了传授物理知识,而应将理论知识与学生专业相结合,将理论与现代应用相结合,让学生深刻感受到学习物理的必要性。

      2.建立课程“新结构”。“新结构”分两个方面:一个是教学内容,二是考核方式。首先,教学内容要按照“新理论”的要求进行调整,不同专业侧重点不同,注重物理与专业的渗透,注重理论与实际应用的联系。比如,针对通信工程专业,在电磁学篇章中应注重物理知识在专业课程体系中的地位;在讲解电磁场理论基础时,可引入电磁场与电磁波的前沿研究,为学生学习专业课打下坚实基础,使其建立建模思想,激发学习兴趣;为飞行器制造工程专业学生授课时,可以在牛顿力学、能量守恒及刚体这几部分增加知识的深度和宽度,以适应专业课程的需求。其次,要对物理课程的考核方式进行改革。在新工科背景下,倡导学科交叉,以及理论对实践的指导作用,可将物理理论课程的考核分为理论知识考核及相关应用的实践考核。理论知识考核涵盖物理的基本知识、概念,以及与学生所学专业交叉的相关理论知识。应用考核方式一:让学生将物理原理与生活现象相结合,或者是将物理原理与前沿科技、与所学专业相结合,撰写科技小论文;方式二:让学生将物理与自己所学专业相结合,制作科技作品。最终成绩按照理论55%、应用45%进行加权。这样既能体现学生对理论知识的掌握程度,又能体现学生的实际应用能力。

      3.打造课程教学“新模式”。要达到物理课程教学“新质量”,教学模式和教学方法应以新工科为背景进行改进。随着全国高校各学科教学改革的发展,教师可以在物理课堂教学上引用国外先进的教学模式和方法,如物理工作室、翻转课堂、同伴教学法等。当前,这些教学模式在我国一些高校中获得了较好的效果,极大地提高了学生的学习效率及学习主动性,将传统的灌输式教学变为学生主动学习,有效提高了教学质量。除了在教学方法上加以改进外,教师还可以将实验搬进课堂,让相关知识更加具体及形象化。学校物理教研室配有演示及探索实验室,该实验室目前可实践力、热、光、电磁等近代实验项目约70余项,能很好地配合理论课堂,让学生在动手、动脑中内化知识,使其全心地投入物理学习中。

      4.明确物理教学“新质量”。在新工科背景下,需要重新定义物理课程教学质量,这个“新质量”不是分数,而是能力。

      新工科的人才培养方向为经济发展急需的紧缺人才、能够引领未来技术和产业发展的人才,因此,物理教学质量的评估要根据工科发展要求进行调整。教学质量可以由以下几方面构成:(1)物理基础知识的掌握能力;(2)对研究对象进行建模的能力;(3)物理学习过程中的自主学习能力及思维拓展能力;(4)物理知识与专业知识的交叉渗透能力。

    篇七:新工科理念教学

      首先通过网络平台抛出问题学生从创新课堂获取问题研读背景知识专业知识观看视频等按分配的小组5务通过多种渠道获得丰富资料经过讨论初步形成研究报告并上传产生的问题学生带着问题共同进入主课堂深入讨论后再在第二课堂如小组自行安排的教室总结拓展形成研究报告或小论文

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      基于“新工科”理念的《大学物理》课程教学模式创新的研究

      作者:刘文华来源:《科技视界》2019年第33期

      【摘要】文章基于“新工科”教育理念,针对大学物理教学现状,提出三平台驱动实现《大学物理》课程教学模式可以拓展知识面、培养创新能力、提高学生自主学习能力、团队合作能力,为将来学习和研究工作奠定基础。

      【关键词】大学物理;新工科;应用能力;教学平台

      中图分类号:G434;O4-4文献标识码:A文章编号:2095-2457(2019)33-0132-002

      DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.065

      ResearchontheTeachingModeInnovationofCollegePhysicsBasedontheConceptof"Newengineering"

      LIUWen-hua

      (JiangxiUniversityofTechnology,NanchangJiangxi330098,China)

      【Abstract】Basedontheeducationalconceptof"newengineering"andthecurrentsituationofuniversityphysicsteaching,thispaperproposesthatthethree-platform-driventeachingmodeof"universityphysics"canexpandthescopeofknowledge,cultivateinnovationability,improvestudents'independentlearningabilityandteamworkability,andlayafoundationforfuturelearningandresearch.

      【Keywords】Collegephysics;Thenewengineering;Applicationability;Teachingplatform

      为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战,2017年,国家积极推进“新工科”[1]建设。“新工科”理念要求以交叉与融合、协调与共享、继承与创新为主要途径[2],培养出专业精深的综合型、应用型、创新人才。课程教学是人才培养的载体,《大学物理》课程是一门探索自然界客观规律学科,它理论严谨,实践性、应用性强。其教学现状有以下不足:(1)物理教学内容与“新工科”工程专业课内容脱节,课程应用、交叉、融合、拓展严重不足,教学内容缺乏时代感。近年来,南京邮电大学、长春工程学院[3]等许多高校尝试对教学内容按专业进行模块化分类进行改革,以适应“新工科”建设要求,但改革还是刚刚起步,物理课与其他课程间的壁垒仍需打破。(2)教学形式单一。教师虽然从“黑板+粉笔”的教学手段中解放出来,却面临

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      “MOOC”、“微课”、“SPOC”等新型教学方式的挑战。网络资源种类繁多,但缺乏系统整体性。(3)课时缩减,学生无缘接触当新科技、新技术。

      为使“新工科”下大学物理改革的有效推进,通过问卷星网络设置问卷,对本校595名工科生學习状态进行调查发现:(1)教学内容方面:对大学物理课程喜欢或一般喜欢的人数占89.24%,喜欢的原因主要有两种,因对物理内容本身感兴趣的占33.28%,而因为物理知识应用广泛的比例为55.76%;另外不喜欢大学物理的学生中有52.27%是因为物理内容抽象;喜欢或一般喜欢演示实验比例为96.81%;可见提高物理课程的应用性,增强物理实验的使用率是广大学生的需要。(2)教学方法、手段方面:赞成教师主讲法的比例仅为24.87%,75.13%的同学渴望课堂参与讨论;赞成不使多媒体的比例为6.05%,喜欢或一般喜欢网络学习的比例为76.64%。可见,参与讨论及使用网络教学的方式方法被大部分学生接受。(3)对用MATLAB编程软件处理物理问题不会的比例高达71.26%,MATLAB软件在科学研究中有广泛的应用,学生有必要学习它。除此以外,不少学生特别发生物理课程增加实验内容和应用内容的心声。为满足“新工科”理念的要求,为满足学生的学生习兴趣和需求,课程内容、教学模式的改革势在必行。

      1改革思路—丰富教学内容,搭建三个教学平台

      新的教学模式需满足学习者对知识应用的需求,满足学生对物理实验的需求,能适应“新工科”理念下综合型、应用型、创新人才培养的目标,充分利用好“互联网”时代下的教学环境。搭建“物理实验教学平台”和“应用教学平台”,“网络教学平台”三个教学平台。三平台共同激活主课堂(教室里面对面教学),以达到内化物理基础知识、培养创新意识的目的,其关系见图1。其中,“应用平台”包括的内容主要为物理理论的工程应用部分和MATLAB在物理教学中的应用部分;“物理实验教学平台”包括物理演示实验、创新实验资源整合及建设。这两个平台是主课堂的双翼,也是促使知识内化和实现课程间交叉融合的平台。而“网络教学平台”为教学环境平台,承载各种教学资源,为主课堂的有效实施提供必要条件,也是师生课后交流的主要平台。

      2精选教学内容,完善平台

      1)实验资源建设,形成“物理实验教学平台”。大学物理是基于实验的科学,依据实验特征可将实验分为演示性、综合性实验,演示性实验可以辅助物理知识点内化,为创新人才培养保驾护航。我校25套物理演示仪器可满足课堂基本需求。也可以引进更多的实验项目-见文献[4]以提高教学效果。

      2)应用资源建设,形成“应用教学平台”。应用资源包括工程应用资源和MATLAB应用资源。(1)物理知识渗透在工程技术各个领域,对工程应用的钻研。促进物理理论的深刻理解,又有利于培养学生的应用创新能力。因此首先要梳理各知识点,钻研专业知识,提高教学内容挑战度。例如,运动学中,分析讨论球磨机的最佳转速问题[5](涉及点周运动知识

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      点),卫星定位问题(位矢,速度);又例如,静电场中,电容器传感器工作过程(电容),高压输电线的电晕放电问题(电容、电场强度、电势差),电器接地与危险区域问题分析(电势、电势差),气体放问题(电离能)等等。这些都是较好的工程应用的资源,有进一步的研究价值。选好题材后,搜索视频资源、图片资源、文字资源,设计与物理和专业知识紧密相关的问题,为网络平台的顺利搭建提供资源保障。(2)MATLAB软件具备绘图功能、数值计算、动态过程模拟等功能,在科研中应用有广泛的应用,借助该编程软件解决物理问题,有利于增强学生的计算应用能力,为日后学习专业课、参加比赛(如全国数学建模竞赛)、进行科学研究铺垫。MATLAB编程能使物理问题变得有趣,可以培养学习兴趣,也实现了物理课程与MATLAB编程的交叉融合。例如:牛顿环干涉反射光的光强计算结果为:,结果较难看出光强分布情况,对光强公式进行MATLAB编程,可得到牛顿环(图2),程序中设置改变d值,使用while语句循环,还可以看到牛顿环的变化过程。在近100个模拟计算仿真项目中选择难易适中的项目,构成应用教学平台的一部分。

      3)网络教学平台建设。依托现在超星网络学习平台,添加创新课堂、物理实验、模拟计算模块,建设系统、有序的网络资源,学生可以通过手机下载超星“学习通”进行学习、互动,为主课堂、第二课堂教学活动开展提供教学环境平台。

      3开展翻转课堂教学模式

      通过以上平台建设,借助平台提供的资源与环境。进一步对课堂教学模式进行研究,精选教学内容,拟建成“问题、研究、拓展、创新”的翻转课堂教学模式。该模式提出对“结合工程应用”和“渗透MATLAB应用”的两类知识模块实施“翻转课堂”教學模式。

      结合工程应用的教学资源存储在“创新课堂”模块。首先通过网络平台抛出问题,学生从“创新课堂”获取问题,研读背景知识、专业知识、观看视频等,按分配的小组(5人)任务,通过多种渠道获得丰富资料,经过讨论,初步形成研究报告并上传产生的问题,学生带着问题共同进入主课堂深入讨论后,再在第二课堂(如小组自行安排的教室)总结、拓展、形成研究报告或小论文。结合MATLAB应用的教学资源存储在“模拟计算”模块。学生从“模拟计算”模块获取分组任务后,观看应用实例视频,分组查找MATLAB学习资料、讨论,编写程序,再进入主课堂深入讨论后,然后在第二课堂(如机房)上机调试实验,形成实验报告。

      最后教师选择优秀成果上传至网络平台,组织学生撰写课程论文。依学生掌握情况,组建创新小组,在校跟踪,进行科学研究,实施科技创新。

      4优化课程评价方式

      目前综合成绩为末考成绩(70%)加平时成绩(30%)。网络视频学习占平时成绩30%,为了提高学生参与小组讨论、参与第二课堂上机实验,平时成绩应将小论文和上机实验报告的成绩占一定比例(如20%)。

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      5结语

      以翻转课堂为教学特征,以“问题、研究、拓展、创新”为思维特征的教学模式符合当代学生学习需求及认知规律,可实现教学资源利用最大化。新教学模式实施,需要教师热爱教学。不辞辛劳地准备大量适合学生水平的学习资源,精心设计问题,指导学生进行自主研究,鼓励学生进行探索性学习和创新。

      【参考文献】

      [1]叶民.新工科:从理念到行动[J].高等工程教育研究,2018(1).

      [2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017-3:1-6.

      [3]刘春清.基于OBE理念的大学物理模块化教学模式研究[J].科技资讯,2018(9):152,155.

      [4]董梅峰.基于“OBE”和“新工科”理念的《大学物理》教学模式探索[J].高教学刊,2018(18):1-5.

      [5]马文蔚,苏惠惠,解希顺.物理学原理在工程技术中的应用(第三版)[M].高等教育出版社.2006年6月.

      [6]周群益,侯兆阳,刘让苏.MATLAB可视化大学物理学(第一版)[M].清华大学出版社,2011.

    篇八:新工科理念教学

      AnExplorationandInstitutionalizationontheOBEIdeaofEmergingEngineeringEducationDevelopingfrom221CurricularSystemModeto333CourseTuitionMode

      作者:英晓光[1];李晓[1];张卫英[1]

      作者机构:[1]福州大学石油化工学院,福建福州350108

      出版物刊名:化工高等教育

      页码:33-37页

      年卷期:2019年第3期

      主题词:专业认证;成果导向教育;监控;制度化

      摘要:新工科人才培养模式大讨论赋予了工程教育专业认证新的内涵。根据成果导向教育理念,高校课堂教学活动从'221课程体系'模式走向'333课堂教学'模式是推进高等教育改革、提高教学质量的必由之路。本文针对专业课堂教学体系中存在的问题,阐述了笔者在专业建设过程中的措施及体会,以及教学质量及教学环节监控体系的建立与制度化在专业建设和人才培养方面的重要作用。

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