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1比較法的層次比較法第一個層次是敘述的比較法,這是比較法研究的基礎,將本專業知識敘述清楚明白,既有條理、有深度,又能完整地表達主題思想。第二個層次是評價的比較法即橫向比較法,將自有知識體系與平行的各科體系相比較,研究同樣的課題在不同行業體系下的不同表現,評價本學科的優劣。第三個層次是沿革的比較法即縱向比較法,從歷史到現在以至將來的發展趨勢進行比較,找出事物發展規律,對將來進行合理預測。第三個層次建立在敘述的比較法和評價的比較法之上,建立在歷史上和現實中不同行業環境下,在移植和借鑒中所形成的實際關系為研究對象,是比較法研究的較高層次。
2比較法的方法論(1)研究出發點。首先是按照知識原樣“復制”,從知識概念、定義用語、適用范圍、理論層次、框架結構,到沿革釋義,做到清晰可辨,理解透徹。(2)收集可信且可用的信息。在本知識點的熟練掌握之后,收集與之相關知識領域內容,加以甄別整理,逐條歸類重組。要求資料全面詳盡、來源廣泛、具有可比性。(3)進行橫向和縱向比較。這一過程要求我們在吸取他方知識的過程中不要離開原知識點,要圍繞知識源點進行比較鑒別,比較優劣,判別哪些屬于過時的,哪些屬于共同帶有普遍性的,哪些屬于行業特殊的。(4)歸納與創新。完成比較之后進行列表歸納整理其概念及其產生背景、沿革變遷過程,解答如何運用本知識點,找出運用本知識點應注意事項,預測發展趨勢方向。
二、比較法的可比性
我們關注比較法就在于比較是有現實意義的,就在于其可比性。比較法實踐中,要關注比較的實質內容相似性和差異性,在平行行業上、地域上、歷史上、規則上、表達上、應用領域上、適用范圍上等是否具有共同性和差異性,是否可以相互比較,這些都是在運用比較法進行比較的首要任務。從知識點的概念、規則、描述、釋義、適用范圍、界限、深度上判別可比性,從發現問題、解決問題、從知識點的內涵到外延上判別可比性。
三、比較法在水利工程監理規范上的運用
1選取研究對象我們選取水利部的《水利工程建設項目施工監理規范》(SL288-2003)作為研究對象,按照比較法特點,逐步逐層進行研究。
2收集相關監理規范現有水利監理行業關聯緊密的同類的《監理規范》有水利部《水利工程建設項目施工監理規范》(SL288-2003)(以下簡稱《水利規范》),住建部《建設工程監理規范》(GB50319-2013)(以下簡稱《建設規范》),還有一個是能源部《水電水利工程施工監理規范》(DL/T5111-2000)(以下簡稱《電力規范》)。
3分析監理規范的可比性三者都是監理規范,建設部的規范起著綱領性的作用,水利部和能源部的監理規范行業性特點比較明顯,但都是在建設領域對建筑設計、建造、施工等的規范性指導,都是對監理的行為、監理的權利和義務的規范和約束,不論是規范上還是功能上都具有較大的同一性,能夠進行相互比較。
4熟練掌握《水利規范》知識水利規范主要從監理人員組織及監理人員,施工監理工作程序、方法和制度,施工準備階段的施工監理工作,施工實施階段的施工監理工作,保修期的監理工作等方面闡述水利工程監理的權利、義務、工作范圍、工作內容和程序。監理階段側重點是水利工程建設項目施工階段,分別對監理規劃、監理實施細則、監理報告編寫的要點及主要內容提出了要求,規范監理工作程序,統一了施工監理工作常用表格,并對規范條文予以說明。教學中我們按照了解、熟悉、掌握三個層次讓學生懂得監理工程師應具備的知識能力,按照這三個層次設置知識檢驗點。熟練掌握水利規范文本本身是對知識源的有效辨別,為以后的具體的知識點的比較創造了必要條件。
5橫向比較三規范主要講述從施工準備到保修期的“三控制兩管理一協調”監理工作,監理機構設置、人員職責分工、質量進度投資控制、合同與信息管理、協調工作及保修期監理工作大致相同,重點突出的內容又各不相同,而且責任、工作范圍略有區別。《建設規范》增加并詳述了設備采購監理與設備監造監理工作,《電力規范》監理工作擴展到從協助施工招投標至缺陷責任期,把施工安全與環境保護專門明確,而且還設章節專門對監理賠償、獎勵、考核作了規定,管理上更加縝密。
6縱向比較監理概念引進到我們國內后被發展到了強制性監理。經過這么多年來的應用實踐,我們不僅僅熟練掌握了監理工作的理論精髓,而且做到了靈活運用,在不同行業又有其更進一步的理解。從《水利規范》講述施工準備到保修期結束的監理工作,到《建設規范》增加設備采購監理與設備監造任務,《電力規范》再加進施工安全與環境保護內容。2004年2月1日起施行的國務院的《建設工程安全生產管理條例》第一章第三條和第三章就專門規定了工程監理單位的安全責任。監理工作是在國家法制條件下的監理,是不斷更新發展的,不是一成不變的。通過縱向比較,我們更加全面清醒的認識到水利工程監理的職責范圍,便于更加全面的履行自己的歷史使命。
7相似比較不同監理規范對同一概念的解釋和范圍界定有細微區別。比如,國家施行總監理工程師負責制,不論哪個行業要求都一樣,但對其具體工作又有細微差別。例如對待工地第一次會議,《水利規范》由總監主持第一次工地會議,《建設規范》表述為:“監理人員應參加由建設單位主持召開的第一次工地會議”。《電力規范》對總監理工程師的職責,不進行細化,用一句話概括表述為:“總監理工程師作為監理機構的全面負責人按照工程建設合同文件及監理合同規定,行使業主授予的監理權力并承擔相應的責任。”盡管表述不同不同,對于總監理工程師的全面監理責任的界定卻是相同的。通過相似比較,我們能夠發現盡管是同一概念,各行業對此概念的內涵和外延要求是不一樣的。
工業工程專業具有非常強的實踐性。工業工程的目標是用技術的方法,經濟、有效地解決社會系統的現實問題,這就要求工業工程專業培養的學生能將所掌握的知識與社會中的實際問題相聯系,具有解決社會現實問題的能力。目前,高校人才培養方案設計的常規模式是依據學科的知識體系,按時序設置課程,追求本科專業知識的完整性和邏輯性。這種設計模式在理論上是合理的,但容易出現學校教育與市場需求相脫節的現象。因此,應將學科知識體系與市場需求和職業崗位知識能力要求相結合,以職業崗位能力需求為導向,構建更加合理的專業知識結構,并具有較強的適應能力和知識遷移能力的課程體系,從而提高學生的就業競爭力。同時,融入必要的實踐教學,把工業工程專業的實踐性充分地體現在整個教學過程中。我校作為山東省應用基礎型人才培養特色名校,多年來始終把人才培養質量放在重要位置,對本科人才培養和就業工作極其重視。2014年,結合山東省名校建設和自身專業發展,通過多方調研,對培養計劃進行了修訂。通過引入具有一定優勢的機械和土木建筑等工程基礎技術,形成富有特色的工業工程專業培養特色。專業定位為培養具有堅實的自然科學、社會科學、現代經濟與管理科學知識,具備一定的工程技術基礎,具有較強的創新精神和工程實踐能力,能夠綜合應用工業工程理念和知識對生產型和服務型企業進行規劃、設計、評價、改善以及創新,能從事工程、設計、制造、管理、科研與教育等方面工作的高級復合人才。在培養計劃中突出實踐的重要性,構建有特色的實踐教學體系。作為實踐性很強的工業工程專業,其畢業生不僅面臨就業問題,同時也面臨著進入工作崗位后的職業發展問題。對于應用型本科人才的培養,我們強調工業工程人才的培養,不但重視職業對人才素質的培養要求,而且要關注學生個體發展的需要;要把職業能力和職業素質的培養反映在人才培養方案當中,突出畢業生進入工作崗位所需職業技能的各類教學環節,強調解決最短時間上崗的問題,增加就業競爭力;同時還強調培養學生未來職業晉升和相近崗位遷移的職業能力。實踐環節是高校工科專業教學必不可少的環節,更是工業工程(工科)專業實現其培養目標的必修環節,對實現職業發展和提高人才培養質量有重要作用。
2當前工業工程專業實踐教學中的主要問題
實踐環節應該具有較強的針對性。當前在各高校進行工業工程專業實踐教學過程中,雖然都有課程設計、各類實驗和實習等實踐環節,但具體內容上由于專業定位和學校資源的不同,形成了很多有特色的實踐教學模式和體系,但也存在很多問題。
2.1實驗過于側重驗證性實驗
在開設的課程實驗中,多數仍然是驗證性實驗,設計性實驗、綜合性實驗占比較低,各門課程的課內實驗,僅依附于課程內的理論知識,學生難以從實驗中開拓創新。
2.2實踐教學手段單一理論不能聯系實際
課內實驗和部分課程內容設計均采用統一的模式,學生被動接受教師預先設定好的方案,按步驟進行,缺乏實踐活動的參與性,積極性不高,也不利于發揮學生的自主性。同時,由于部分教師缺乏企業實際工作經驗和工程實踐背景,所設計的方案與實際情況出入較大,不能很好地鍛煉學生的實踐能力和學習能力。
2.3實驗設施不夠完備實踐教學內容簡單
在工業工程本科教育中,對于實驗室建設方面明顯投入不足,僅能夠保證基本的專業實驗。對于強調實踐性的工業工程專業,因實驗設施設備的不足,無法充分發揮實驗在實踐教學活動中的作用。
2.4實踐、教學分散不成體系
以我校為例,僅開設了管理信息系統、基礎工業工程、人因工程3門核心課程的課內實驗和設施規劃與物流分析、人因工程2門課程的課程設計,部分需要課內實驗的核心課程,例如生產運作管理、質量管理工程、系統建模與仿真等,都沒有開設課內實驗。雖然開設了金工實習、認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計,但由于實習單位生產情況的不確定性,往往造成實習缺乏針對性和代表性,不能很好地參與生產實踐。對于定位于應用型工業工程專業培養的院校,還存在畢業論文過多的情況,經常出現指導教師指定論文題目進行寫作,缺乏實際背景的現象。這些缺乏聯系,過于分散,沒有形成有機整體,更缺乏綜合實踐的課程,未能最大限度地發揮實踐教學對于學生素質和能力培養方面的重要作用。
3基于職業發展的工業工程專業實踐教學體系的構建
工業工程專業培養的合格畢業生,必然是在企業中與工業工程專業相關的崗位上工作,并具有良好的職業發展潛力。這就要求我們關注學生的職業生涯和可持續發展,使學生既具備從事職業活動必需的高技能,又具備能為整個職業生涯提供持續發展動力的職業素質。在進行新的專業培養計劃修訂過程中,按照職業發展的要求構建工業工程專業實踐教學體系。力求以職業發展為導向,促進實驗教學體系的改進,利于學生的順利就業和職業目標的達成。我們通過梳理核心課程在實踐教學中的作用和相應的職業能力需求,按照從“課堂案例教學-課內實驗-課程設計-工業工程綜合實訓-各類實習-畢業設計”的路徑,輔以課外活動競賽等構建三部分的實踐教學體系。工程技術實踐部分,由于工業工程是工程技術與管理的交叉學科,在強調工程技術知識的同時,也要注重工程技術實踐。我們設置機械電子與控制和土建施工兩部分工程技術。實踐部分分別包括機電控制PLC課內實驗和土建施工電子制圖課內實驗,設置機械制造課程設計、電工電子實習以及金工實習。專業核心實踐部分,在理論課堂增加案例教學的基礎上,通過對專業核心課程的梳理,重新規劃建設了實驗室,開設了基礎工業工程課程實驗14學時,人因工程學課程實驗12學時,生產運作管理課程實驗16學時,質量管理工程課程實驗6學時,精益生產課程實驗4學時,系統建模與仿真課程實驗24學時,并且在課程實驗中增加設計性實驗和綜合性實驗的比例,開設開放性實驗,由學生利用實驗設備自主選擇實驗內容。在開設課內實驗的基礎上,進一步開設基礎工業工程課程設計、人因工程課程設計、設施規劃課程設計、生產運作管理課程設計。同時,開設工業工程綜合實訓。此外,我們把生產實習放在工業工程綜合實訓之后進行,以便學生在企業進行生產實習時更具針對性。我們強調,畢業實習和畢業設計的關聯性,僅允許極少部分學生撰寫畢業論文,絕大多數學生要求采用畢業生設計形式完成實踐的最后一個環節。要求學生以畢業實習了解的實際企業背景,尋找企業生產實際中的問題,運用工業工程的方式進行解決,或者模擬進行產品的組裝線設計或生產系統設計。經過畢業實習和畢業設計共16周的強化應用訓練,可以讓學生增強解決問題的實踐能力,便于提高學生走向工作崗位后快速適應崗位的工作需要,為職業發展樹立良好的開端。考慮到部分中青年專職教師的企業實踐和工程背景不足,我們聘請了來自企業的校外兼職實踐指導教師。通過他們的指導,可以拉近教學實踐過程和企業實際之間的距離,從而使培養的工業工程畢業生具有更好的職業發展潛力。課外實踐部分,我們充分利用課外實踐增加學生的工程實踐素質,結合大學生數學建模大賽和大學生創新大賽,進行分類指導,充分發揮競賽對科學素質的鍛煉作用。通過組織學生以全國工業工程案例應用大賽,使學生真正感受工業工程在企業的應用。對于大四學生,鼓勵參與中國機械工程協會工業工程分會主辦的見習工業工程師資格考試,從理論知識和實踐能力方面綜合對學生進行第三方評價。
4結束語
軟件工程專業課程體系中與系統應用開發相關的專業課比較多,主要包括高級語言程序設計、數據庫系統與設計、基于UML的面向對象分析與設計、Web應用開發、Android應用開發、Web服務應用開發、嵌入式系統與開發、軟件測試、軟件項目管理、軟件體系結構、信息安全技術等,這類課程具有以下特點。
(1)知識點細小、量大、繁雜,抽象、不易理解,需靈活、綜合運用知識點才能解決實際問題。
(2)側重實踐教學環節,輔助說明知識點、方法和技術的運用。
(3)課外學時比重較高,需要學生課后自覺加強系統開發技能的學習和訓練。
(4)對學生綜合素質要求較高,特別是動手實踐能力。從易于學生理解、掌握的角度出發,為了培養和提高學生的自主學習和應用創新能力,筆者在分析軟件工程專業課程的特點和傳統教學模式的基礎上,探討并提出基于案例的啟發式教學實踐框架。
2傳統教學模式分析
軟件工程專業課程傳統教學模式主要包含兩部分:課堂教學和實驗教學。課堂教學“老師講、學生聽”,實驗教學“學生練、老師指導”,學時分配以課堂教學為主,實驗教學為輔,通過實驗環節加深和鞏固課堂講授的知識點。在近幾年的教學過程中,筆者發現傳統教學模式存在以下問題。
(1)課程知識點內容相對枯燥,課堂教學講授過程不易集中注意力,學生經常處于人在心不在的狀態,不能激發學生學習積極性和熱情。
(2)課堂教學以知識點為中心,先逐一講授各章節知識點,然后通過簡單的案例進行應用示范說明。這種正向教學模式雖然具有一定的知識連貫性,但從企業對軟件人才的需求角度來看,學生解決綜合問題的能力不易得到鍛煉,因此大部分學生期末考試基礎題容易得分,但分析、設計、綜合題等卻不一定能抓住問題關鍵。
(3)實驗過程中,一位指導老師通常要應對一個班或者幾個班學生的提問,這種一對多、串行處理的實驗指導模式導致部分學生等待答疑的時間偏長,實驗課時利用率不高,教學效果大打折扣。
(4)實驗教學環節雖然可以幫助學生鞏固所學知識點,提高解決問題的能力,但學時較短,不會超過總學時的25%,因此實驗課題的難度一般中等偏下,選題比較陳舊,以引導啟發為主,與軟件企業實際項目課題的規模相距甚遠。此外,學生動手實踐能力參差不齊,實驗過程中敢于問問題的基本都是積極、主動、對課程感興趣的學生,而很多同學遇到問題幾乎不咨詢指導老師,甚至出現實驗報告抄襲的情況。
(5)課程綜合考評以期末考試成績為主,附加實驗成績和平時表現成績,這種考核方式不利于體現學生開發能力的水平以及解決問題的綜合能力,學生必然在學習過程中忽視軟件開發能力的鍛煉和主動思維習慣的培養。針對以上問題,為了提高教學效果,培養學生學習與創新的能力,幫助學生解決實際問題,需要我們轉變教學思路和教學模式,在積累的教學實踐經驗基礎上探討并提出基于案例的啟發式教學實踐框架。
3基于案例的啟發式教學實踐框架
傳統的課堂教學方式是將知識點與應用實例分開講授,零散地講解知識點,然后通過實例說明如何應用。這樣可能會導致以下問題:講授新知識點的時候學生不知道有何用處,理解不透徹,似懂非懂;實例講解的時候忘了已學習的新知識點,總在給出答案時才恍然大悟。基于案例的啟發式教學實踐框架借鑒并融合了NIIT教學體系中基于榜樣的學習方法MCL(Amodelcenteredlearningarchitecture)、信息搜索和分析技能ISA(Sinformationsearchandanalysisskills)、PROJECT項目開發的教學思路。MCLA是印度NIIT教學模式的基礎和核心,以應用為導向,任務驅動教學,培養學生基本技能和動手能力。該模式由多個教學循環組成,從業界的實際問題入手,采用規范的分析、計劃、實施和驗證步驟來解決這個問題,學生參照此方法和步驟來解決另一個新的實際問題,培養獨立解決實際問題的能力。ISAS課程核心是提高信息檢索與分析能力、文檔處理能力、演講能力等,以小組的形式共同完成一項課題,組織、分工、信息檢索、材料整理、文檔撰寫、成果展示等全過程都由學生自己完成,鍛煉學生團隊合作能力、網絡信息檢索和分析能力、文檔和演示技能、交流和演講能力等。PROJECT強調實踐能力和編程能力,模擬現實環境,通過項目開發來提高知識理解與應用的能力,培養學生獨立解決實際問題的能力。該課程授課對象是大一下學期學生,對數據庫應用系統的使用并不陌生,比如網上選課會使用學校的教務管理系統,圖書續借需要使用圖書館管理系統等,但學生對后臺的數據庫系統如何設計與編程開發卻比較陌生。因此,從學生易于理解的角度考慮,教師選擇學生親身體驗過的數據庫應用系統為授課案例來展開課程教學內容。傳統的教學過程會按部就班地介紹數據庫定義、分類、關系類型數據庫、數據操作、數據管理等概念,內容枯燥,不易理解,也無法激發學生的興趣,而該教學框架首先以問的形式吸引學生的注意力,啟發學生思考,讓學生從“被動聽”的狀態轉為“主動思考”的狀態。教師應從圖書館管理系統應用案例出發,站在學生的角度提出問題,或者讓學生主動提出疑問,如需要管理哪些數據?數據在軟件系統中如何組織?以什么結構存儲數據?如何插入刪除數據?如何查詢數據?面對龐大數據量如何提高查詢數據的效率?問題的設定需要精心準備,不僅要有針對性,并且能與各章節重要知識點相關聯,這樣才能在問題的解答過程中引入知識點的介紹。針對上述“面對龐大數據量如何提高查詢數據的效率”這個問題,教師借鑒新華字典查找漢字的過程,引入“索引”這個概念,什么是索引,索引有哪些分類,如何創建索引,利用索引查詢數據的過程等相關知識點也就順其自然地引出來了。傳統教學方式中,授課教師會將這些相關知識點逐一講解,學生被動接受,但實踐證明這個過程并非雙贏,一方面學生的學習能力得不到鍛煉,另一方面授課教師也不能全面掌握學生的聽課效果。因此,在該框架中借鑒ISAS課程思路,將相關知識點以任務的形式布置給學生自主學習和協作學習,學生可以收集教材、參考書、網絡等各類學習資源,獨立完成任務學習報告,并將主要內容以PPT形式在講臺上進行闡述,與老師同學分享學習的成果和收獲,從被動學習轉變為主動學習,帶著問題和任務尋找答案,提高學生學習積極性,鍛煉學生的自主學習能力。在充分了解學生相關知識點的掌握情況后,結合課程內容或者擴展知識的需要,授課教師可以有針對性和選擇性地補充講解、知識點總結、代碼解釋、實例演示等。例如,針對“面對龐大數據量如何提高查詢數據的效率”這個問題,使用SQLServer軟件,對比索引建立前和建立后兩種情況數據查詢所耗時間的變化。通過實例演示給學生留下感官體驗的深刻印象,同時也加深學生對知識的理解。階段學習和講解結束后,學生分組進行項目演練,學生之間分工合作,互幫互助,針對項目需求共同完成軟件作品,如構建倉儲管理系統、客戶信息管理系統等。教師可以以多樣化的形式展現各小組開發成果,如課堂現場展示、手機或網絡平臺展示等,讓老師和同學都參與評價,獲得較全面的用戶意見;通過實踐開發環節,加深對知識點的理解與應用,鍛煉學生解決實際問題的能力和交流演講能力,培養團隊合作精神。綜合上述5個環節,教師改變傳統期末考試的片面評價方式,采用多形式、多角度的復合評價模式綜合評定學生的學習效果,包括學生自我評價、教師評價、學生互評等,通過任務學習報告、軟件開發作品、期末考試成績等多種方式從多個角度評價學生的綜合能力,包括自主學習能力、實踐應用能力、知識掌握水平等。采用人性化的復合評價方法的目的是為了鍛煉學生的綜合素質,同時也能反映教學效果,使授課教師能進一步優化教學模式。
4結語
電氣工程及其自動化專業是一個綜合性較強的工科專業,學生在校期間要能獲得工程師的基礎訓練,能做到理論聯系實際,具備電工技術、電子技術、自動檢測與儀表、信號處理、計算機技術與應用等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識,專業主要課程包括《電路理論》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《自動控制原理》、《微機原理與應用》、《電力電子技術》、《電氣控制與PLC》、《單片機原理與應用》、《傳感器與檢測技術》等。普通的課堂教學中,教師利用課堂講授和實驗演示等方式對學生進行了專業知識的講解和訓練,雖然根據課程的不同要求配置了一定學時的實驗,但是對于反應不同課程之間聯系的綜合實驗卻很少,學生在進入高年級后一度疑惑:“這么多專業課知識都是零零散散的,它們之間有什么聯系?”電氣工程專業的大三學生帶著這樣的疑惑參與了本校的項目式教學。“項目式教學”是跨專業課程的教學方法,在教學過程中,指導老師會將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,這個“項目”的設置應包含多門課程的知識,學生在拿到“項目”后要收集項目信息、設計方案以及項目實施并最終對項目進行總結。“項目教學法”通過任務驅動讓學生去發現問題、學習知識、解決問題,充分發掘了學生的創造潛能。全面培養學生分析問題和解決問題的思想和方法,提高學生的各種能力,包括實踐能力、動手能力、分析能力、應變能力、交流能力、合作能力和解決實際問題的綜合能力。最關鍵的是“項目教學法”的實踐過程中整個計劃要同學們自主選題自主設計。
二、項目教學實施方法
項目式教學的實施過程主要按照選題、查閱資料、電路原理圖設計、結合硬件電路編程、仿真調試、電路焊接及硬件調試等幾個階段流程圖來進行。整個實施過程中,教師不再是教學過程的“主角”,強調的是學生的自主學習,學生根據自己的興趣選擇相應的項目,從嘗試入手,從練習開始,主動參與到教學中。實施過程中的不同環節將電氣工程專業中不同的專業課程綜合起來運用,其中電路設計部分,綜合考察了《電路理論》、《電子技術基礎》、《單片機原理與接口技術》、《PLC原理及其應用》、《自動控制原理》等各課程,電路繪制則考察的是學生對于ORCAD、AltiumDe-signer、ProtelDXP的使用;系統編程考察的是學生C語言或者匯編語言的使用,其中涉及到了控制理論中的各種算法;仿真調試部分考察了學生對仿真軟件Pro-teus的使用和PCB設計等內容;電路焊接考察了學生的電工技術,包括電子元件的識別、測試、焊接及組裝技術,電子儀器的使用,電路板的調試等。在我校的項目式教學中,教師根據專業的特性設置了數十個不同的項目,項目名稱和簡介參考表1,不同項目側重不同的專業課,學生在選好自己感興趣的項目后開始查閱資料,大多數學生能夠很好的運用網絡來檢索相關資料,不論是學校電子圖書館還是大師云集的論壇,學生總是能找到自己需要的項目資料從而設計自己所選項目的電路圖并進行電路圖的繪制、電路編程、仿真調試、電路焊機及硬件調試。教師針對學生在項目實施過程中遇到的問題進行解答和幫助,從問題入手,深刻的講解書本提到過的重難點知識,讓學生受益匪淺。
三、項目教學法成果
項目教學法的實施,學生通過做項目發現問題再回頭查閱課本或者通過網絡搜索來解決問題,達到了很好的學習效果。我校的項目式教學前后共進行了十二周,在最后一周的成果展示活動中,85%以上的同學都做出了功能齊全的實物成品。項目式教學在學生中反響熱烈,不少學生表示這次教學改革給他們帶來了很大的啟發,讓他們真正的將書本上的理論和動手實踐相結合,同時也大大的提升了學生的自學能力,對書本知識的理解也更加深入。課堂學習雖然知識量豐富,但不夠直觀,難免的晦澀難懂,伴隨著項目的實施,學生發現問題再回頭查閱課本或者通過網絡搜索來解決問題,達到了很好的學習效果。在成果展示期間,很多學生表達了他們的震撼,講解員通過為參觀的學生講解原理和使用說明,讓不少其他專業的學生對機電與信息工程學院的項目式教學也產生了濃厚的興趣,更是有不少同學向作品的作者咨詢討教,互留聯系方式,也有部分同學大呼要“轉專業”,雖然“轉專業”是一個玩笑,但也能反應出學生對提高動手能力的迫切希望。
四、結束語
發酵工程PBL改革人類對于發酵現象的研究由來已久,發展到今天,發酵工程已然與基因工程、細胞工程、蛋白質工程和酶工程,并稱為生物技術的五大工程。也是高等院校生物技術類專業的必修主干課程,其研究內容與物理、數學、化學、微生物、設備等多有交叉,且更注重實踐應用。醫學生物技術是生物醫藥產業必備的核心技術,醫學生物技術專業的特點決定了其更傾向于培養學生同時掌握生物技術、檢驗醫學的基本理論和技術,基礎醫學、臨床醫學的基本理論和技能的能力,面對醫學生物技術產業的發展趨勢對人才培養提出的更高要求,如何提高發酵工程課程的教學質量,改進教學方法,不斷增強學生綜合素質和實踐能力,顯得至關重要。
在傳統的發酵工程教學過程中,存在著很多問題,如教師講、學生聽的填塞式教學模式還沒有被完全打破,教學與實踐結合不緊密,學生積極性激發不夠。為了解決以上問題,近幾年來筆者所在學校對發酵工程課程的教學內容、教學方法和手段、實驗開設方式和教學評價體系等方面進行了多次探索與實踐,并取得了一定的成績。
一、培養目標
教育部2012年了《國家教育事業發展第十二個五年規劃》,強調應用型、復合型人才的迫切需要,因此醫學院校發酵工程專業課程也應以培養適應現代化建設和社會發展需要的,具有創新精神和較強實踐能力的復合型、應用型醫藥、生物技術專門人才。
二、教學內容的改革
發酵工程是一門與生產實踐密切相關的學科,為了讓學生能夠更深入的了解發酵的理論知識和實驗技能,我們綜合了科學出版社、高教出版社和化學工業出版社出版的高等教育“十二五”規劃教材,全部教學內容涉及發酵工程上游的菌種選育、發酵機制、發酵動力學、工業培養基及原料處理、滅菌與空氣除菌,中游的發酵設備及放大、發酵過程優化及控制,及下游的產物回收與精制、發酵產品工藝和應用。同時,為了加強學生對課程理論知識的記憶和理解,我們還設立了發酵罐使用、基因工程菌種選育、高密度發酵、高通量篩選、乳酸發酵等多種實驗課程。課程最后還帶領同學到合作的生物制藥或是診斷試劑等發酵生產企業參觀,進一步將學校學習和實際生產聯系起來,不僅有利于學生對理論知識的掌握,更有利于學生的就業和未來發展。
三、教學方法和手段的改革
醫學院校最常采用的一種教學方法和手段就是PBL教學,全稱為problem-based learning,即以學生為主題,以問題為導向,激發學生自主學習的能力。本課程亦將PLB教學引入發酵工程課程的教學當中。在教學過程中,學生組成學習小組,針對某些實際發酵過程的難題、知識點等問題,每組集體學習,建立解決問題的假設,并討論解決方案的可行性,最后進行總結分析。在PBL教學實踐過程中,學生們完全依靠自己的學習來發現問題、討論問題、拓展問題,并解決問題。所以加深了他們對知識點的記憶和解決問題的能力,不會再出現考試結束記憶全無的情況。
為了讓學生在課堂上學到更多的知識及視聽享受,我們花了大量的時間即精力制作了大量精美、內容充實的多媒體課件,并伴有大量的動畫演示,比如,發酵罐、滅菌過程、發酵過程和培養基配置過程。突觸重點和難點,做到理論和實踐相結合的教學方法。
四、教學評價體系改革
合理的教學評價體系有利于盡快發現教學過程中的問題,改進教學方法,提高教學質量。在發酵工程教學評價上,我們采用問卷調查的形式,從總體教學效果。教師組織實施情況和學生主觀感受三個方面評價。總體教學效果分優秀、良好、一般、差四個等級建立教學評價體系。
五、考核方式改革
我們將課程的成績考核分為3部分,即平時成績(10%,包括出勤率和PBL課程)、實驗成績(30%,包括實驗理論考試、實驗操作考試和實驗報告)和期末成績(60%)。企業發酵工程參觀后,還會讓學生完成一份對發酵生產過程的體會論文,讓學生切身體會到發酵工程的樂趣。
六、教學實踐面臨的問題
發酵工程在本校生物技術專業開展以來,教學成果顯著,但是由于實施時間較短,經驗和現有教學條件不足,難免不出現一些問題。具體表現在設備的欠缺、網絡信息平臺建設不完善,沒有形成完整的視頻教學,圖書館數據跟不上時代的發展,缺少有PBL教學能力和經驗的老師,這些也限制了本校發酵工程課程的進一步發展。
七、總結
經過幾年的教學實踐,我們已經形成了一整套發酵工程的教學模式,并積攢了很多教學經驗,取得了很好的教學成果,培養的學生也能很好的適應社會需求,將教學和就業緊密的結合到一起,實現理論知識和實踐技能的完美統一。相信通過我們的努力,未來醫學院校發酵工程課程也會取得可持續的發展,具有良好的前景。
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